Параллельные миры - Каку Митио (лучшие книги читать онлайн бесплатно без регистрации .txt) 📗
И наконец, есть проблема стабильности: будет ли портал в центре Керрова кольца достаточно стабилен, чтобы можно было совершить полный переход? Математика данного вопроса не совсем ясна, поскольку для совершения правильного подсчета нам пришлось бы обратиться к квантовой теории гравитации. Может оказаться, что Керрово кольцо сохраняет стабильность лишь в весьма жестком диапазоне параметров при падении вещества в черную дыру. Этот вопрос требует внимательного рассмотрения при помощи математики квантовой гравитации и экспериментов на самой черной дыре.
В целом, переход через черную дыру несомненно окажется очень трудным и опасным путешествием. Теоретически нельзя исключать такую возможность до того, как будут проведены всесторонние эксперименты и выполнен правильный расчет всех квантовых поправок.
Итак, до сих пор мы предполагали, что проход сквозь черную дыру возможен. Теперь давайте выдвинем обратное предположение: что черные дыры нестабильны, а уровень смертоносной радиации будет слишком высок. В таком случае можно будет попытаться пойти по еще более трудному пути — создать дочернюю вселенную. Концепция высокоразвитой вселенной, создающей люк аварийного выхода в другую цивилизацию, заинтриговала такого физика, как Алан Гут. Поскольку теория инфляционного расширения в столь значительной мере основывается на создании ложного вакуума, Гут задался вопросом: сможет ли высокоразвитая цивилизация искусственно создать ложный вакуум и сотворить дочернюю вселенную в лаборатории.
На первый взгляд сама идея создания вселенной кажется абсурдной. В конце концов, как указывает Гут, для создания вселенной потребовались бы фотоны, электроны, позитроны, нейтрино, антинейтрино, протоны и нейтроны — каждая частица в количестве 10 89штук. Хотя задача на первый взгляд, выглядит нереальной, Гут напоминает нам, что, несмотря на то, что вещественно-энергетическое содержание вселенной довольно велико, оно уравновешено отрицательной энергией гравитации. Общее количество вещества/ энергии может равняться и одной унции (28,3 граммам. — Прим. перге.). Гут предостерегает: «Означает ли это, что законы физики действительно позволяют нам создать новую вселенную по своей воле? Если бы мы попытались выполнить этот рецепт, то, к несчастью, столкнулись бы с досадным препятствием: поскольку сфера ложного вакуума диаметром в 10" 26сантиметров обладает массой в одну унцию, ее плотность просто феноменальна и составляет 10 80граммов на кубический сантиметр!.. Если массу всей видимой вселенной сжать до плотности ложного вакуума, то размером она будут меньше атома!» Ложный вакуум был бы малой областью пространства-времени, где возникшая нестабильность привела к разрыву континуума. Для создания дочерней вселенной может понадобиться всего лишь несколько унций вещества в условиях ложного вакуума, но это небольшое количество вещества нужно сжать до фантастически малых размеров.
Могут быть и другие способы создания дочерней вселенной. Один из них состоит в разогревании малой области пространства до 10 29градусов Кельвина, а затем стремительном ее охлаждении. Предполагается, что при такой температуре пространство-время становится нестабильным; может начаться формирование крошечных пузырьков-вселенных и, возможно, образуется ложный вакуум. При такой температуре крошечные вселенные, которые непрерывно образуются и «лопаются», могут стать настоящими вселенными. Это явление уже знакомо по обычным электрическим полям. (Например, если мы создадим достаточно сильное электрическое поле, виртуальные пары электронов и позитронов, постоянно появляющихся и исчезающих в вакууме, могут внезапно стать реальными, появившись словно бы ниоткуда. Таким образом, концентрация энергии в пустом пространстве может трансформировать виртуальные частицы в реальные. Подобным образом, если направить в одну точку достаточную энергию, очень может быть, виртуальные дочерние вселенные станут реальными, появившись словно бы ниоткуда.)
Если мы предположим, что действительно можно получить такую невероятную плотность или температуру, то образование дочерней вселенной может выглядеть следующим образом. В нашей вселенной для сжатия и разогрева крошечного количества вещества до фантастически высоких энергий и температур могут послужить лазерные лучи и лучи частиц. Мы бы никогда не увидели, как начинает образовываться дочерняя вселенная, поскольку она расширяется на «другой стороне» сингулярности, а не в нашей вселенной. Эта альтернативная дочерняя вселенная потенциально расширилась бы в гиперпространстве благодаря своей собственной силе антигравитации и «отпочковалась» бы от нашей вселенной. Таким образом, мы никогда не станем свидетелями того, как новая вселенная будет образовываться на другой стороне сингулярности. Но портал-червоточина, подобно пуповине, соединяет нас с дочерней вселенной.
Однако в создании вселенной в жару печи кроется определенная опасность. Пуповина, соединяющая нашу вселенную с дочерней, в конечном счете испарится и создаст излучение Хокинга, эквивалентное ядерному взрыву в 500 килотонн, что приблизительно в 25 раз превосходит хиросимскую бомбу. Так что за создание новой вселенной в печи предстоит заплатить свою цену.
Последней проблемой в этом сценарии с созданием ложного вакуума является то, что новая вселенная может легко коллапсировать в черную дыру, что, как мы помним, окажется смертельным. Причиной тому есть теорема Пенроуза, которая гласит, что при развитии событий по многим сценариям любое достаточно большое скопление массы неминуемо коллапсирует в черную дыру. Поскольку уравнения Эйнштейна инвариантны относительно времени, то есть могут выполняться как по его ходу, так и против, это означает, что любое выпадение вещества в дочернюю вселенную может быть реверсировано во времени, в результате чего образуется черная дыра. Таким образом, создание дочерней вселенной должно проводиться с большой осторожностью, чтобы избежать условий, при которых вступает в силу теорема Пенроуза.
Теорема Пенроуза основывается на предположении о том, что нарушается при введении отрицательной энергии или отрицательного вещества. Так, даже в теории инфляционного расширения нам (так же как и в случае с порталом-червоточиной) необходима отрицательная энергия.
Высокоразвитая цивилизация может искусственно создать дочернюю вселенную несколькими способами. Небольшое количество вещества можно либо сжать до невероятно высокой плотности и энергий, либо разогреть до температуры, близкой к температуре Планка.
Каким же образом мы посуроим машину, способную покинуть нашу вселенную в условиях неограниченного доступа к высоким технологиям? В какой момент мы можем надеяться обуздать мощь энергии Планка? К тому времени, когда цивилизация достигнет статуса третьего типа, она по определению будет обладать достаточной мощью, чтобы управлять энергией Планка. Ученые смогли бы играть с порталами-червоточинами и собрать достаточно энергии, чтобы открывать проходы в пространстве и времени.
Существует несколько путей, которыми может пойти высокоразвитая цивилизация. Как я уже упоминал, наша вселенная может быть мембраной, на расстоянии всего лишь одного миллиметра от которой существует другая вселенная, парящая в гиперпространстве. Если это так, то при помощи Большого адронного коллайдера, возможно, удастся зафиксировать ее присутствие. К тому времени, когда мы совершим переход к цивилизации первого типа, у нас, возможно, даже появится технология для исследования природы этой вселенной-соседки. Поэтому концепция установления контакта с параллельной вселенной может оказаться вовсе не такой уж притянутой за уши.
Но предположим худший вариант развития событий, когда энергия возникновения квантовых гравитационных эффектов и есть энергия Планка, которая в квадриллион раз превосходит энергию Большого адронного коллайдера. Для исследования энергии Планка цивилизации третьего типа понадобится создать ускоритель частиц звездных масштабов. В ускорителях частиц субатомные частицы путешествуют по узкому туннелю. По мере того, как в туннель поступает все больше и больше энергии, частицы ускоряются до высоких энергий. Если мы воспользуемся гигантскими магнитами для искривления пути частиц и превращения его в круг, то частицы можно ускорить до триллионов электронвольт энергии. Чем больше радиус окружности, тем выше энергия пучка. Диаметр Большого адронного коллайдера составляет 27 километров, что дает как раз верхний предел энергии, доступной цивилизации типа 0,7.
