Universi yjor është i mbushur me shumë mistere. Sipas teorisë së përgjithshme të relativitetit (GR), krijuar nga Ajnshtajni, ne jetojmë në një hapësirë-kohë katërdimensionale. Ajo është e lakuar dhe graviteti, i njohur për të gjithë ne, është një manifestim i kësaj vetie. Materia përkulet, "përkul" hapësirën rreth vetes dhe sa më shumë, aq më e dendur është. Hapësira, hapësira dhe koha janë të gjitha tema shumë interesante. Pasi të lexoni këtë artikull, me siguri do të mësoni diçka të re rreth tyre.
Ideja e lakimit
Shumë teori të tjera të gravitetit, prej të cilave sot ka qindra, ndryshojnë nga relativiteti i përgjithshëm në detaje. Sidoqoftë, të gjitha këto hipoteza astronomike ruajnë gjënë kryesore - idenë e lakimit. Nëse hapësira është e lakuar, atëherë mund të supozojmë se mund të marrë, për shembull, formën e një tubi që lidh zonat që janë të ndara me shumë vite dritë. Dhe ndoshta edhe epoka larg njëra-tjetrës. Në fund të fundit, ne nuk po flasim për hapësirën që është e njohur për ne, por për hapësirë-kohën kur marrim parasysh kozmosin. Një vrimë në tëshfaqen vetëm në kushte të caktuara. Ju ftojmë të shikoni më nga afër një fenomen kaq interesant siç janë vrimat e krimbave.
Idetë e para për vrimat e krimbave
Hapësira e thellë dhe misteret e saj bëjnë thirrje. Mendimet për lakimin u shfaqën menjëherë pas publikimit të GR. L. Flamm, një fizikan austriak, tashmë në vitin 1916 tha se gjeometria hapësinore mund të ekzistojë në formën e një lloj vrime që lidh dy botë. Matematikani N. Rosen dhe A. Einstein në vitin 1935 vunë re se zgjidhjet më të thjeshta të ekuacioneve në kuadrin e relativitetit të përgjithshëm, duke përshkruar burime të izoluara të ngarkuara elektrike ose neutrale që krijojnë fusha gravitacionale, kanë një strukturë hapësinore "urë". Kjo do të thotë, ata lidhin dy universe, dy hapësirë-kohë pothuajse të sheshta dhe identike.
Më vonë këto struktura hapësinore u bënë të njohura si "wormholes", që është një përkthim mjaft i lirë i fjalës angleze wormhole. Një përkthim më i afërt i tij është "wormhole" (në hapësirë). Rosen dhe Ajnshtajni nuk e përjashtuan as mundësinë e përdorimit të këtyre "urave" për të përshkruar grimcat elementare me ndihmën e tyre. Në të vërtetë, në këtë rast grimca është një formacion thjesht hapësinor. Prandaj, nuk ka nevojë të modeloni në mënyrë specifike burimin e ngarkesës ose masës. Dhe një vëzhgues i jashtëm i largët, nëse vrima e krimbit ka dimensione mikroskopike, sheh vetëm një burim pikësor me ngarkesë dhe masë kur ndodhet në një nga këto hapësira.
"Urat" Einstein-Rosen
Linjat elektrike të forcës hyjnë në strofull nga njëra anë dhe nga ana tjetër dalin pa mbaruar apo nisur askund. J. Wheeler, një fizikan amerikan, tha me këtë rast se fitohen "ngarkesa pa ngarkesë" dhe "masa pa masë". Nuk është aspak e nevojshme në këtë rast të konsiderohet se ura shërben për të lidhur dy universe të ndryshme. Jo më pak i përshtatshëm do të ishte supozimi se të dy "gojët" e një vrime krimbi dalin në të njëjtin univers, por në kohë të ndryshme dhe në pika të ndryshme në të. Rezulton diçka që i ngjan një "doreze" të zbrazët, nëse është e qepur në një botë të njohur pothuajse të sheshtë. Linjat e forcës hyjnë në gojë, e cila mund të kuptohet si një ngarkesë negative (le të themi një elektron). Goja nga e cila dalin ka një ngarkesë pozitive (pozitron). Sa për masat, ato do të jenë të njëjta në të dyja anët.
Kushtet për formimin e "urave" Einstein-Rosen
Kjo foto, me gjithë atraktivitetin e saj, nuk ka fituar terren në fizikën e grimcave, për shumë arsye. Nuk është e lehtë t'i atribuohen vetitë kuantike "urave" Einstein-Rosen, të cilat janë të domosdoshme në mikrobotën. Një "urë" e tillë nuk formohet fare për vlerat e njohura të ngarkesave dhe masave të grimcave (protoneve ose elektroneve). Zgjidhja "elektrike" parashikon një singularitet "të zhveshur", domethënë një pikë ku fusha elektrike dhe lakimi i hapësirës bëhen të pafundme. Në pika të tilla, konceptihapësirë-koha, edhe në rastin e lakimit, humbet kuptimin e saj, pasi është e pamundur të zgjidhen ekuacione që kanë një numër të pafund termash.
Kur dështon GR?
Më vete, OTO specifikon saktësisht se kur ndalon së punuari. Në qafë, në vendin më të ngushtë të "urës", ka një shkelje të butësisë së lidhjes. Dhe duhet thënë se është mjaft joparëndësishme. Nga pozicioni i një vëzhguesi të largët, koha ndalon në këtë qafë. Ajo që Rosen dhe Ajnshtajni menduan se ishte fyti tani përkufizohet si horizonti i ngjarjeve të një vrime të zezë (qoftë e ngarkuar apo neutrale). Rrezet ose grimcat nga anët e ndryshme të "urës" bien në "seksione" të ndryshme të horizontit. Dhe midis pjesëve të tij të majta dhe të djathta, në mënyrë relativisht të folur, ekziston një zonë jostatike. Për të kaluar zonën, është e pamundur të mos e kalosh atë.
Paaftësia për të kaluar nëpër një vrimë të zezë
Një anije kozmike që i afrohet horizontit të një vrime të zezë relativisht të madhe duket se ngrin përgjithmonë. Gjithnjë e më rrallë, sinjalet prej saj arrijnë … Përkundrazi, horizonti sipas orës së anijes arrihet në një kohë të fundme. Kur një anije (një rreze drite ose një grimcë) e kalon atë, ajo së shpejti do të ndeshet në një singularitet. Këtu lakimi bëhet i pafund. Në singularitet (ende në rrugën drejt tij), trupi i zgjatur në mënyrë të pashmangshme do të shqyehet dhe dërrmohet. Ky është realiteti se si funksionon një vrimë e zezë.
Kërkim i mëtejshëm
Në 1916-1917. U morën zgjidhje Reisner-Nordström dhe Schwarzschild. Në topërshkruan në mënyrë sferike vrima të zeza simetrike me ngarkesë elektrike dhe neutrale. Megjithatë, fizikanët ishin në gjendje të kuptonin plotësisht gjeometrinë komplekse të këtyre hapësirave vetëm në fund të viteve 1950 dhe 60. Ishte atëherë që D. A. Wheeler, i njohur për punën e tij në teorinë e gravitetit dhe fizikës bërthamore, propozoi termat "vrima e krimbit" dhe "vrima e zezë". Doli se në hapësirat e Reisner-Nordström dhe Schwarzschild ka vërtet vrima krimbash në hapësirë. Ato janë plotësisht të padukshme për një vëzhgues të largët, si vrimat e zeza. Dhe, si ata, vrimat e krimbave në hapësirë janë të përjetshme. Por nëse udhëtari depërton përtej horizontit, ato shemben aq shpejt sa as një rreze drite dhe as një grimcë masive, e lëre më një anije, nuk mund të fluturojnë nëpër to. Për të fluturuar në një gojë tjetër, duke anashkaluar singularitetin, duhet të lëvizni më shpejt se drita. Aktualisht, fizikanët besojnë se shpejtësitë e supernovës së energjisë dhe materies janë thelbësisht të pamundura.
Vrimat e zeza të Schwarzschild dhe Reisner-Nordström
Vrima e zezë e Schwarzschild mund të konsiderohet një vrimë krimbi e padepërtueshme. Sa i përket vrimës së zezë Reisner-Nordström, ajo është disi më e ndërlikuar, por edhe e pakalueshme. Megjithatë, nuk është aq e vështirë të arrish dhe të përshkruash vrimat e krimbave katërdimensionale në hapësirë që mund të përshkohen. Thjesht duhet të zgjidhni llojin e metrikës që ju nevojitet. Tensori metrikë, ose metrikë, është një grup vlerash që mund të përdoren për të llogaritur intervalet katërdimensionale që ekzistojnë midis pikave të ngjarjes. Ky grup vlerash karakterizon plotësisht si fushën gravitacionale ashtu edhegjeometria hapësirë-kohë. Vrimat e krimbave të kalueshme gjeometrikisht në hapësirë janë edhe më të thjeshta se vrimat e zeza. Ata nuk kanë horizonte që të çojnë në kataklizma me kalimin e kohës. Në momente të ndryshme, koha mund të ecë me një ritëm të ndryshëm, por nuk duhet të ndalet apo të përshpejtohet pafundësisht.
Dy rreshta të kërkimit të vrimës së krimbit
Natyra i ka vënë një pengesë shfaqjes së vrimave të krimbave. Sidoqoftë, një person është rregulluar në atë mënyrë që nëse ka një pengesë, gjithmonë do të ketë nga ata që duan ta kapërcejnë atë. Dhe shkencëtarët nuk bëjnë përjashtim. Punimet e teoricienëve që janë të angazhuar në studimin e vrimave të krimbave mund të ndahen me kusht në dy zona që plotësojnë njëra-tjetrën. E para merret me shqyrtimin e pasojave të tyre, duke supozuar paraprakisht që vrimat e krimbave ekzistojnë. Përfaqësuesit e drejtimit të dytë po përpiqen të kuptojnë se nga çfarë dhe si mund të shfaqen, cilat kushte janë të nevojshme për shfaqjen e tyre. Në këtë drejtim ka më shumë punime sesa në të parën dhe, ndoshta, janë më interesante. Kjo zonë përfshin kërkimin e modeleve të krimbave, si dhe studimin e vetive të tyre.
Arritjet e fizikantëve rusë
Siç doli, vetitë e materies, e cila është materiali për ndërtimin e vrimave të krimbave, mund të realizohen për shkak të polarizimit të vakumit të fushave kuantike. Në këtë përfundim dolën së fundmi fizikantët rusë Sergei Sushkov dhe Arkady Popov, së bashku me studiuesin spanjoll David Hochberg dhe Sergei Krasnikov. Vakuumi në këtë rast nuk ështëzbrazëti. Kjo është një gjendje kuantike e karakterizuar nga energjia më e ulët, domethënë një fushë në të cilën nuk ka grimca reale. Në këtë fushë, palë grimca "virtuale" shfaqen vazhdimisht, duke u zhdukur para se të zbulohen nga pajisjet, por duke lënë gjurmën e tyre në formën e një tensori energjie, domethënë një impuls të karakterizuar nga veti të pazakonta. Përkundër faktit se vetitë kuantike të materies manifestohen kryesisht në mikrokozmos, vrimat e krimbave të krijuara prej tyre, në kushte të caktuara, mund të arrijnë madhësi të konsiderueshme. Një nga artikujt e Krasnikov, meqë ra fjala, quhet "Kërcënimi i krimbave".
Një pyetje e filozofisë
Nëse ndonjëherë ndërtohen ose zbulohen vrimat e krimbave, fusha e filozofisë që merret me interpretimin e shkencës do të përballet me sfida të reja, dhe duhet të them, shumë të vështira. Me gjithë absurditetin në dukje të lagjeve kohore dhe problemet e vështira të shkakësisë, kjo fushë e shkencës ndoshta do ta kuptojë një ditë. Ashtu siç trajtuan problemet e mekanikës kuantike dhe teorinë e relativitetit të krijuar nga Ajnshtajni. Hapësira, hapësira dhe koha - të gjitha këto pyetje kanë interesuar njerëzit në të gjitha moshat dhe, me sa duket, do të na interesojnë gjithmonë. Është pothuajse e pamundur t'i njohësh plotësisht. Eksplorimi i hapësirës nuk ka gjasa të përfundojë ndonjëherë.
