Физики исследуют возможный прорыв в области путешествий во времени

Если физики смогут подтвердить существование космических струн, они могут проложить путь к достижению «Святого Грааля» физики: единой теории, которая объединяет квантовую механику с общей теорией относительности Эйнштейна.

Помимо этого, космические струны могут содержать ключ к искривлению пространства-времени и возможности путешествий во времени.

Теоретические модели предполагают, что космические струны необычайно тонкие, намного меньше ядра атома, но при этом чрезвычайно массивные — эквивалентны десяткам тысяч звезд.

Считается, что эти длинные нитевидные структуры либо бесконечно тянутся по всей Вселенной, либо образуют замкнутые петли. По мере того, как они колеблются и постепенно сжимаются, они испускают гравитационные волны. Типичная петля космической струны может охватывать от 10 до 20 световых лет.

Физики предполагают существование двух типов космических струн.

Космические суперструны: основываясь на теории струн, считается, что эти струны "натянуты" по всему космосу.

Теория струн утверждает, что фундаментальные частицы Вселенной — это крошечные вибрирующие струны, и стремится разработать «теорию всего». Суперструны могли бы пролить свет на структуру реальности и даже обеспечить механизм для путешествий во времени.

Реликты ранней Вселенной: предполагается, что эти космические струны образовались в самые ранние моменты существования нашей Вселенной, когда она остывала после Большого взрыва.

В этот период четыре фундаментальные силы — гравитация, электромагнетизм, сильные и слабые ядерные силы — начали разделяться.

Этот процесс мог создать «трещины» в пространстве-времени, оставив после себя эти структуры, часто называемые «скрытыми шрамами» вселенной.

Астрофизик Дж. Ричард Готт из Принстонского университета предполагает, что космические струны могут раскрыть секрет путешествия во времени.

Согласно его теории, две космические струны, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, могут исказить пространство-время таким образом, что они образуют петлю — червоточину, через которую путешествие во времени может быть возможным.

Общая теория относительности Эйнштейна допускает возможность искривления пространства-времени на себя, создавая временные петли. Готт предполагает, что огромное гравитационное притяжение космических струн может искривлять пространство-время в короткие пути или червоточины.

Например, если космический корабль путешествует между двумя планетами и сталкивается с космической струной, он может преодолеть расстояние гораздо быстрее, чем свет, движущийся по прямой. Это может позволить путешественникам прибыть в пункт назначения до того, как они покинут место старта.

Более того, две космические струны, движущиеся в противоположных направлениях и пересекающиеся, могут создать временную петлю. Путешествуя по этой петле, теоретически можно совершить путешествие в прошлое.

Однако обнаружение космических струн — чрезвычайно сложная задача. Их экстремальная плотность должна искривлять пространство-время, вызывая эффект гравитационного линзирования, который заставляет далекие галактики казаться дублированными. Однако, если космические струны легче, чем ожидалось, этого линзирования может и не произойти.

Готт предлагает другой метод обнаружения: наблюдение событий гравитационного микролинзирования. Они происходят, когда проходящая космическая струна на короткое время увеличивает яркость звезды.

Подобные наблюдения могли бы подтвердить существование космических струн и потенциально привести к созданию Великой объединенной теории — структуры, объединяющей всю известную физику в единую, последовательную модель.

Источник