Author: Стрекалова Е.
Submitted by: hele   Date: 17.05.2020 16:23
Comments: (0)   Ratings:
В астрофизике давно уже есть понятие "кротовая нора". Это объект, который соединяет две точки пространства неким внепространственным образом. Существование или построение такого объекта дает способ (пока гипотетический) перейти (перелететь) из одной точки пространства в другую, хотя бы и весьма отдаленную, через "кротовую нору", причем путь между точками может оказаться значительно короче, чем если бы путешествовали по пространству обычным способом. Само же понятие кротовая нора, без оценки возможного прохождения через нее, или в микромасштабах, довольно общепринято в астрофизике. Например, они по видимому существовали в пенной структуре ранней Вселенной.
Описано два способа кротовой норы. Один, в фильме Interstellar, когда Ромили берет плоский лист бумаги, сгибает его и карандашом делает два круглых отверстия, слитых в одно. Они изображают входы в кротовую нору, соединяющие точки плоскости, где они сделаны. Ясно, что если житель плоскости перейдёт с одной стороны этого листа бумаги на другую, через совмещенные круглые отверстия, то он избежит длинного пути по листу.
В данном случае, Ромили использует для показа модель размерности на единицу меньше, нежели наше обычное пространство, и там он говорит об этом. При кротовой норе, соединяющей точки реального трехмерного пространства, входами в нее будут и сферические объекты размерности на единицу больше, чем окружности, то есть сферы. И эту сферу они там в фильме видят вблизи Сатурна и потом в нее влетают.
Чтобы реализовать этот первый способ, нужно согнуть пространство, совместив как-то нужные точки. Вопрос, как это сделать? Но допустим, это как-то сделано. Тогда, в плоской модели мы видим две окружности-границы входа и выхода, совмещенные друг с другом, т.е. как бы два обруча, лежащие друг на друге (исчезающе малой толщины). Находясь на одной стороне плоскости, мы пересекаем эту границу-окружность, на мгновение заглядываем в третье измерение (недоступное жителю плоскости) и тут же снова пересекаем границу-окружность на другой стороне нашей плоскости. И попадаем в нужную точку, минуя длинный путь по плоскости.
Если взять теперь трехмерное пространство, то по аналогии мы видим в нем границу норы - сферу, с ней изнутри плотно соприкасается другая сфера - выход из норы. Нужно пересечь вход-сферу, на мгновение как-то мелькнет четвертое измерение. И тут же - пересечь вторую границу-сферу, которая находится уже в нужной нам точке пространства. То есть в одно мгновение путешественником должны пересечься две вложенные друг в друга сферы. Скорее, они должны быть не вложены друг в друга, а как-то рядом параллельно совмещены и равноправны. Но это труднее понять, чем "вложены" - парадоксы четвертого измерения.
Причем внутри сфер находиться... как бы запрещено, там выход в четвертое измерение. Первый проход осуществляется снаружи внутрь сферы, второй наоборот изнутри наружу.
Физики (да и математики-топологи), видимо, предпочитают более строгий, второй способ построения и прохода кротовой норы. Он описан, например, в диссертации Савеловой Елены "Физические эффекты в газе кротовых нор" (2018). Там также рассмотрена в рисунках двумерная модель.
Итак, в плоскости нужно сделать два отверстия - окружности. Затем, как можно понять из рисунков, материя плоскости по окружности вытягивается, получаются две трубки, которые соединяются их концами, которые в сечении есть окружности. Получается как бы ручка-трубка, присоединенная к плоскости.



Теперь, чтобы перейти от одной точки-отверстия к другой, нужно путешествовать по поверхности трубки. Но и здесь, чтобы этот путь получился короче пути по плоскости, последнюю надо хотя бы изогнуть. Либо, возможно, путь по внеплоскостному туннелю и так окажется короче пути по плоскости, в силу каких-то свойств путешествия вне "родной" плоскости.
Нас интересует, как будет выглядеть сам путь живущего на плоскости существа, по этой трубке-норе. В данном случае, оно не будет даже на миг заглядывать в какое-то неведомое ему третье измерение, а проделает свой путь гладко, просто ступив с границы-окружности-входа на трубку. Заметим, что движется существо по линии, которая перпендикулярна плоскости сечения трубки в данной точке - некой окружности. Это бесконечное количество окружностей-сечений, собственно, и составляет всю цилиндрическую трубку. Внутренности этих сечений находятся уже в третьем измерении, но путешественник движется все время по их границам-окружностям, перпендикулярно к ним.
Перейдя теперь к реальному трехмерному пространству, это трудно представить, но нужно попытаться. Кротовая нора от одной точки пространства к другой должна по аналогии выглядеть как последовательность исчезающе тонких сфер, первой из которых является вход в нору, а последней - выход. Путешественник находится все время на поверхности одной из сфер, причем его путь все время перпендикулярен пространству внутри сферы. Это возможно, наверное, как-то, если присоединить четвертое измерение.
Как ни странно, нужная и похожая иллюстрация есть на обложке книги Мартина Гарднера "Теория относительности для миллионов". Там это прилагается к другой теории, не к кротовым норам. Но даже изображено некое закручивание последовательности сфер. О неком закручивании при построении кротовой норы на основе сферы S2 пишет и Савёлова Е.

16.05.20


(неоконченная публикация статьи)