Параллельные миры - Каку Митио (лучшие книги читать онлайн TXT) 📗
3. Можем ли мы найти большие количества отрицательной энергии?
О существовании отрицательной энергии, представляющей собой ключевой ингредиент, при помощи которого можно открыть и стабилизировать порталы-червоточины, уже известно, но обнаружена она была лишь в малых количествах. Сможем ли мы найти достаточное количество такой энергии, чтобы открывать и стабилизировать порталы-червоточины?
При условии, что ответы на эти вопросы обнаружить возможно, передовая цивилизация может начать серьезно рассматривать варианты побега из вселенной — или же лицом к лицу столкнуться с перспективой неминуемого вымирания. Существует несколько возможных вариантов.
В открытом космосе возможно существование порталов-червоточин, врат в другие измерения и космических струн естественного происхождения. В момент Большого Взрыва произошел выброс гигантского количества энергии во вселенную, и порталы-червоточины и космические струны могли образоваться естественным путем. Последующее инфляционное расширение вселенной могло расширить эти порталы до макроскопических размеров. Кроме того, возможно, что в открытом космосе в естественном виде существует «экзотическая материя», или материя с отрицательной плотностью. Это невероятно облегчило бы все попытки покинуть умирающую вселенную. Однако нет никакой гарантии существования подобных объектов в природе. Никто никогда не наблюдал этих объектов, и было бы просто-напросто слишком рискованно ставить на карту сушествование всей разумной жизни на основании одного лишь этого предположения.
Далее, существует вероятность обнаружения «белых дыр» при сканировании неба. Белая дыра представляет собой решение уравнений Эйнштейна, в котором время течет вспять таким образом, что из белой дыры объекты выбрасываются точно так же, как их засасывает в черную дыру. На другом конце черной дыры может быть обнаружена белая дыра, то есть вещество, попадающее в черную дыру, в конечном счете выйдет из белой. До сих пор все проведенные астрономические исследования не обнаружили доказательства существования белых дыр, которое, однако, может быть подтверждено (или же опровергнуто) с появлением следующего поколения детекторов, базирующихся в космосе.
Использование черных дыр в качестве порталов-червоточин имеет бесспорные преимущества. Как мы обнаружили, во вселенной существует достаточно много черных дыр. Если можно будет решить многочисленные технические проблемы, то любой высокоразвитой цивилизации придется серьезно рассматривать их в качестве аварийного люка для побега из нашей вселенной. Кроме того, при прохождении сквозь черную дыру мы не связаны тем ограничением, что невозможно вернуться во времени в момент раньше того, когда была построена сама машина времени. Портал-червоточина в центре кольца Керра может соединять нашу вселенную с совершенно иными вселенными или же другими точками в нашей вселенной. Единственный способ выяснить это — проведение эксперимента с зондами и использование суперкомпьютера для вычисления распределения масс во вселенных и обработки квантовых поправок к уравнениям Эйнштейна, которые вносит портал-червоточина.
В настоящее время большинство физиков считает, что путешествие сквозь черную дыру стало бы фатальным. Однако наше понимание физики черных дыр находится еще в младенческой стадии, и такое предположение до сих пор не было проверено. Представим, в качестве обратного аргумента, что путешествие через черную дыру и в особенности через вращающуюся черную дыру Керра возможно.
В таком случае любая высокоразвитая цивилизация серьезно задумалась бы об исследовании внутренней части черных дыр.
Поскольку путешествие через черную дыру стало бы путешествием в один конец, а также в силу неимоверных опасностей вблизи черной дыры, вполне вероятно, что высокоразвитая цивилизация попыталась бы определить местонахождение ближайшей звездной черной дыры и сначала отправила зонд для ее исследования. Ценная информация могла бы быть отправлена с зонда еще до пересечения им горизонта событий и потери связи. (Путешествие за горизонт событий, скорее всего, окажется смертельным из-за жесткого радиационного поля, окружающего его. Лучи света, падающие на черную дыру, приобретают синее смещение и потому при приближении к центру будут обладать большей энергией.) Любой зонд, проходящий рядом с горизонтом событий, должен быть снабжен соответствующей защитой против этого барьера жесткой радиации. Кроме того, это может дестабилизировать саму черную дыру и горизонт событий превратится в сингулярность, тем самым закрывая портал. Зонд определил бы точный уровень радиации вблизи горизонта событий, а также то, может ли портал-червоточина оставаться стабильным, несмотря на весь этот поток энергии.
До момента пересечения зондом горизонта событий он должен передать собранные им данные на расположенные неподалеку космические корабли, но тут кроется еще одна проблема. Наблюдателю на каком-то из этих космических кораблей казалось бы, что зонд замедляется во времени при приближении к горизонту событий, после пересечения которого он, в сущности, казался бы застывшим во времени. Чтобы избежать этой проблемы, зондам необходимо было бы передать собранную информацию еще на каком-то расстоянии от горизонта событий, иначе радиосигналы были бы настолько искажены красным смещением, что прочесть данные было бы невозможно.
После того как при помощи зондов удастся определить параметры у горизонта событий черных дыр, следующим шагом могло бы стать создание медленно движущейся черной дыры для экспериментальных целей. Цивилизация третьего типа могла бы попытаться воспроизвести результаты, полученные Эйнштейном, — а именно, что черные дыры не могут образоваться из кружащейся массы пыли и частиц, — и воспользоваться ими.
Эйнштейн пытался показать, что скопление вращающихся частиц не сможет достичь радиуса Шварцшильда само по себе (а потому существование черных дыр невозможно). Сами по себе кружащиеся массы могут и не сжаться в черную дыру, однако остается возможность (не забудем, что речь идет о цивилизации типа III) искусственного медленного вливания новой энергии и вещества во вращающуюся систему, что заставит массы постепенно сжаться и пересечь радиус Шварцшильда. Таким способом цивилизация могла бы управлять процессом образования черной дыры.
Например, можно представить, что цивилизация третьего типа соберет нейтронные звезды размером с Манхэттен, а массой с наше Солнце и образует вращающееся скопление этих мертвых звезд. Постепенно звезды притянутся друг к другу. Однако, как показал Эйнштейн, они никогда не пересекут радиус Шварцшильда. В этот момент ученые этой высокоразвитой цивилизации могут осторожно добавить новые нейтронные звезды в это скопление. Этого может оказаться достаточно, чтобы нарушить баланс, что вынудит эту вращающуюся массу нейтронного вещества сжаться до размеров меньше радиуса Шварцшильда. В результате этого скопление звезд сожмется во вращающееся кольцо, черную дыру Керра. Управляя скоростью и радиусами различных нейтронных звезд, такая цивилизация могла бы заставить черную дыру Керра вращаться настолько медленно, насколько она пожелает.
Или же высокоразвитая цивилизация могла бы попытаться собрать небольшие нейтронные звезды в единое неподвижное скопление, масса которого превысила бы три солнечных, что приблизительно составляет предел Чандрасекара для нейтронных звезд. Перейдя этот предел, звезда взорвется под воздействием собственной гравитации. (Высокоразвитой цивилизации придется быть очень осторожной, чтобы в процессе создания черной дыры не произошел взрыв сверхновой. Сжатие черной дыры должно будет осуществляться постепенно и с высокой точностью.)
Конечно же, для любого, кто пересечет горизонт событий, это гарантированно станет путешествием в один конец. Но для высокоразвитой цивилизации, столкнувшейся с угрозой неминуемого вымирания, путешествие в один конец может оказаться единственным выходом. Кроме того, при пересечении горизонта событий все еще остается проблема радиации. Световые лучи, следующие за нами за горизонт событий, набирают все больше энергии, и частота их все увеличивается. Весьма вероятно, что это вызвало бы радиационный дождь, который оказался бы смертельным для любого астронавта, прошедшего за горизонт событий. Любой высокоразвитой цивилизации придется вычислить точный уровень этой радиации и создать соответствующую защиту, чтобы не оказаться зажаренными.
