Червоточины как порталы в прошлое

В последние десятилетия карьеры Уилер в публичных выступлениях и статьях упоминал черные дыры много чаще, чем червоточины. Опирался он при этом на видимое, доступное наблюдению, и его рассматривал в качестве лакмусовой бумажки, ведь астрономы обнаружили множество объектов, могущих быть черными дырами, а червоточины оставались гипотетическими конструкциями без реалистического, надежного обоснования. Физические журналы едва о них упоминали.

Тем не менее когда в середине восьмидесятых астроном и писатель Карл Саган спросил у Кипа Торна, знакома ли тому заслуживающая доверия схема межпланетных путешествий (для романа Сагана «Контакт»), Торн решил стряхнуть пыль с гипотезы червоточин и посмотреть, можно ли использовать их в качестве коротких путей. Он привлек к работе своего студента Майкла Морриса, и они представили не крохотные червоточины в пространственно-временной пене (как рисовал их Уилер), а занялись гипотетическими объектами, достаточно большими и стабильными, чтобы через них могли проходить корабли, желающие достичь удаленных районов космоса.

Вскоре Торн и Моррис нашли ключевое условие, при котором такие червоточины становились возможными: нужна материя, предположительно обладающая отрицательной массой. Если использовать такой материал вместе с обычной субстанцией с положительной массой, то можно создавать червоточины достаточно объемные и долгоживущие.

В принципе, космонавт мог войти через «рот» (вход) такого объекта, миновать «глотку» (район соединения) и через второй рот спустя короткое время попасть на другой конец вселенной. Исследователи признавали, что их схема перемещения через червоточины требует технологий, лежащих далеко за пределами наших возможностей. Только невероятно могущественная, продвинутая цивилизация могла бы создать подобные структуры. Более того, не было известно материалов с отрицательной массой. Но несмотря на все это, статья, опубликованная Торном и Моррисом, вызвала значительный интерес среди физиков, занимающихся гравитацией, и послужила источником вдохновения для многих других работ.

Вскоре после завершения первой статьи с Моррисом Торн пригласил другого своего студента, Улви Юртсевера, присоединиться к их работе и сделать второй материал, связанный с путешествием во времени через червоточины. Втроем они показали, как можно манипулировать подобными объектами, чтобы они позволили отправиться в прошлое. Все эти исследования подняли доверие к старым теориям Курта Гёделя о петлях в пространстве, обеспечивающих движение и во времени (требующих вращения вселенной).

В теории относительности путешествия в будущее сравнительно просты. Предположив, что технологические трудности устранены, мы запрыгиваем на звездолет и путешествуем на скорости, близкой к скорости света. Время замедлится, и наши внутренние часы будут идти медленнее, чем у тех, кого мы оставили на Земле. Следовательно, после возвращения мы обнаружим, что родные и близкие постарели сильнее, чем мы. Чем быстрее путешествие, тем сильнее замедление времени, и тем дальше в будущее можно отправиться.

Путешествие в прошлое намного сложнее, ведь необходимо обойти эффект причины и следствия, запустить обратно стрелки часов. Но все же, как продемонстрировала команда Торна, если продвинутая цивилизация сможет создать годную для путешествия через нее червоточину и разогнать один из входов в нее до скорости, близкой к световой, то корабль, прошедший через этот вход, через горловину и другой вход, окажется в прошлом. Схема опирается на замедление времени для первого входа сравнительно со вторым, из-за этого замедления первый уходит дальше в будущее, оставляя второй позади.

Например, предположим, что цивилизация чужаков в нашем 1938-м сконструировала червоточину и ускорила один из ее входов так, что за год по времени червоточины он «прожил» сто лет и оказался по нашему исчислению в 2038-м. Другой вход «постарел» ровно на один год, и следовательно он теперь находится в 1939-м. Представим, что оба входа расположены рядом с Землей, и космонавт-человек может до них добраться и вернуться. Следовательно, отважный путешественник в силах войти в первый «рот» в 2038-м, пройти через горловину и оказаться в 1939-м. Если он вернется там на нашу планету, то сможет посмотреть, как Фейнман знакомится с Уилером.

Если вы читали достаточное количество научной фантастики, то к этому моменту вы наверняка вспомнили о временных парадоксах. Например, что будет, если отправиться в Принстон 1939-го и устроить так, что Ричард стал ассистентом Юджина Вигнера, а не Джона Уилера? Может быть, физика частиц после этого пойдет совершенно иным путем.

Чтобы избежать разрушения истории, Торн и его группа предположили, что путешествия обратно во времени должны быть самодостаточными. Другими словами, все, что произойдет в прошлом, должно совпадать с известным нам ходом событий. Откровенно говоря, вы можете попытаться что-то изменить, но успеха не добьетесь. Ваши выходки в прошлом просто будут куском бетона в огромном здании времени.

Червоточины остаются гипотетической конструкцией, астрономы-наблюдатели куда больше интересуются известными небесными телами и событиями, чем поиском подобных объектов. И одним из самых ярких зрелищ неба является взрыв сверхновой.