Във филма Interstellar от 2014 г. човечеството се възползва от червеева дупка близо до Сатурн, за да пътува до различни галактики за минути, докато търси нова обитаема планета. По подобен начин мрежа от червееви дупки позволява на хората да прескачат мигновено между отдалечени планети в научнофантастичния сериал „Старгейт“. Емблематичният сериал „Стар Трек“ изобилства от подобни дупки, които за секунди свързват хора и извънземни в отдалечени части на галактиката Млечен път.

Независимо дали са естествени или конструирани, червеевите дупки изглежда са перфектният портал за преодоляване на разстояния, които иначе биха отнели стотици или дори десетки хиляди години дори и със скоростта на светлината. Червеевите дупки изглежда са разпръснати из цялото космическо пространство като космически асансьори, които само чакат да ни ускорят до междузвездни дестинации. Учените смятат, че ако успеем да проникнем във висшето измерение, в което вероятно съществуват червееви дупки, бихме могли да превърнем пътуването до звездите в реалност.

Но в реалния живот червеевите дупки съществуват само на хартия. Нито един телескоп, ускорител на частици или далечен спътник не е предоставил доказателства за действителна червеева дупка. Въпреки това математиката показва, че червеевата дупка може да бъде толкова реално пространство-времево явление, колкото и черната дупка. В края на краищата преди шестдесет години черните дупки се смятаха за чиста спекулация, а сега имаме астрономически доказателства за тях.

По същия начин някои астрофизици смятат, че бихме могли да открием доказателства за червееви дупки, ако технологията ни напредне достатъчно. През 1935 г. Алберт Айнщайн и неговият колега Нейтън Розен демонстрират математически концепция, наречена по-късно мост на Айнщайн - Розен, която се основава на принципите на Общата теория на относителността и показва възможността за пряк път през пространство-времето. През 1957 г. физикът Джон Арчибалд Уилър дава на концепцията името „червеева дупка“ за определено изкривяване на пространство-времето.

Според Общата теория на относителността пространството и времето са преплетени в „тъкан“. Нейните свойства диктуват движенията на всички междузвездни тела, като планети, звезди и галактики, тъй като масата на тези обекти предизвиква изкривяване на цялото пространство-време. Всъщност тази кривина е това, което усещаме като силата на гравитацията. За да си представите действието на червеевата дупка, представете си шал с мравка в единия край. Шалът е може би 1.8 метра в диаметър и мравката би прекарала няколко минути, за да премине от едната до другата страна. Сега си представете, че вземете двете страни на шала и ги сгънете, така че противоположните краища да са близо един до друг. В средата поставете картонена тръба, която свързва двете страни. Сега мравката може да прекоси дължината на шала само за секунди.

Ако шалът представлява тъканта на пространство-времето, това екстремно изкривяване ще накара две отдалечени места да се приближат много по-близо, свързани с мост, който се намира в по-високо измерение - нашата червеева дупка. Ако пътувате през този портал, бихте излезли от другата страна много по-бързо, отколкото ако пътувате по нормалната „дължина“ на пространство-времето. Според една от теориите, ако нашата технология съчетае екзотична материя с черна дупка, можем да създадем червеева дупка. Екзотичната материя засега е хипотетична и е описана само в математически термини. Тя действа по неочакван начин, като например има отрицателна маса и действа в противовес на гравитацията. Може би другата страна на черната дупка, която привлича цялата материя и дори светлината, изплюва всичко от другата страна, която астрофизиците понякога наричат бяла дупка.

Тъй като пространството и времето са неразривно свързани, пътуването през червееви дупки води не само до съкращаване на пространството, но и до обичайно изкривяване на времето. Времето може да се ускори, да се забави или дори да зацикли, като ви постави в момент, преди да сте започнали пътуването си, или ви даде възможност да посетите бъдещето, когато се появите от другата страна на червеевата дупка. Пътуването може да ви се струва за секунди, но външен наблюдател може да чака с години, за да ви види отново. Колкото повече сгъвате пространство-времето в себе си, толкова по-бързо ще стигнете до другия край на червеевата дупка; изкривете достатъчно пространство-времето и цялото пътуване ще бъде като преминаване през врата - практически мигновено.

За да получат реален достъп до червеева дупка, учените трябва да се обърнат към квантовата физика, която изучава поведението на Вселената в най-малките мащаби. Принципите на квантовата физика предполагат, че микроскопични червееви дупки вероятно вече съществуват. Те не се появяват за дълго време, изскачайки от Вселената като сапунени мехури, но са присъщо свойство на теоретична виртуална частица, наречена квантова пяна. За да се изгради стабилна червеева дупка с размери, подходящи за пътуване, напредналата технология може да се наложи да хване една от тези микроскопични червееви дупки, да я разшири по някакъв начин и след това да я запази отворена за пътуване.

Да речем, че напреднала цивилизация създаде червеева дупка в пространството - нещо, което според доктора по теоретична астрофизика Кип Торн е доста малко вероятно, но по-вероятно от спонтанно появяване на стабилна, удобна за пътуване червеева дупка. Сега можете да пренебрегнете ограничението на скоростта на Вселената, така че се приближавате към червеевата дупка. Тогава се сблъсквате с първия си проблем.

С приближаването гравитацията се увеличава. Тъй като пътувате в специален космически кораб, конструиран така, че да издържа на гравитационните сили на червеевата дупка, можете да влезете, знаейки, че корабът ви няма да бъде разрушен. Но интензивните приливни сили във вътрешността продължават да блъскат кораба ви - това е най-неудобното пътуване в историята. Вътре виждате неземни изкривявания и въртящи се светлини около вас, дължащи се на гравитационната леща, защото гравитацията е толкова силна, че огъва всяка частица светлина. Екстремните g-сили отнемат дъха ви. Изпитвате странни усещания, дължащи се на крайното изкривяване на пространството и времето.

Затваряте очи и се държите. Сега идва ред на друг проблем: има голяма вероятност червеевата дупка да се срине. Теоретично материята и енергията, необходими за задържане на отворена дупка в тъканта на пространство-времето, са нереални и всяка естествено възникнала червеева дупка вероятно ще имплодира веднага след като се образува. За щастие, извънземните са прокарали тази червеева дупка с екзотична материя, за да я подсилят и задържат отворена - идея, която Торн и колегите му от Калифорнийския технологичен институт в Пасадена изследват в статията си от 1988 г. за това как червеевите дупки могат да позволят пътуване във времето.

Как да разберете къде се намира другият край и кога сте го стигнали?

За да може да пътува във времето, извънземната раса вече е ускорила единия край на червеевата дупка до скорост, близка до тази на светлината. В другия край времето тече по различен начин, защото се движи относително по-бавно. Ако влезете през по-бавно движещия се край и след това излезете от същия по-бавен край, можете да посетите миналото. Кога точно ще попаднете, зависи от това с каква скорост се движи крайната точка. По-бързото е равно на по-далечно във времето. Ако не сте внимателни, пътуването през червеева дупка би ви поставило в другия край в различно от очакваното време.

Според Торн, който служи като научен консултант на Interstellar, квантовата механика може хипотетично да обясни начин за пътуване във времето чрез червеева дупка. Засега това е мисловен експеримент, който води до заключението, че ще загубите информация по пътя - не е много практично.

„Попадате в така наречения парадокс на загубата на информация“, обяснява той. Торн би искал да продължи да следва логиката на физиката и да види какво ще се случи, тъй като днес не можем да експериментираме с червееви дупки. Но един ден ще го направим, смята Торн. Междувременно, казва той, „простите мисловни експерименти понякога могат да навлязат доста дълбоко в законите на природата“.

Снимка: Unsplash

Виж още: Нашето Слънце е имало изключително близка среща с друга звезда