Физики исследуют возможный прорыв в области путешествий во времени

Если физикам удастся подтвердить существование космических струн, они могут проложить путь к достижению «Святого Грааля» физики: единой теории, объединяющей квантовую механику и общую теорию относительности Эйнштейна. Кроме того, космические струны могут стать ключом к искривлению пространства-времени и возможности путешествовать во времени.

Теоретические модели предполагают, что космические струны необычайно тонки, гораздо меньше ядра атома, но при этом обладают огромной массой, эквивалентной десяткам тысяч звезд.

Считается, что эти длинные, похожие на нити структуры либо бесконечно тянутся через всю Вселенную, либо образуют замкнутые петли. Колеблясь и постепенно сжимаясь, они излучают гравитационные волны. Типичная петля космической струны может простираться на 10-20 световых лет.

Физики теоретически предполагают существование двух типов космических струн.

Космические суперструны: в основе теории струн лежит идея о том, что эти струны протянуты по всему космосу.

Теория струн утверждает, что фундаментальные частицы Вселенной — это крошечные вибрирующие струны, и стремится разработать «теорию всего». Суперструны могут дать представление о структуре реальности и даже обеспечить механизм для путешествий во времени.

Реликвии ранней Вселенной: согласно гипотезе, эти космические струны образовались в самые ранние моменты существования 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 привести к образованию «трещин» в пространстве-времени, оставив после себя эти структуры, которые часто называют «скрытыми шрамами» Вселенной.

Астрофизик Дж. Ричард Готт из Принстонского университета предполагает, что космические струны могут раскрыть секрет путешествий во времени. Согласно его теории, две космические струны, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, могут исказить пространство-время таким образом, что образуют петлю — червоточину, через которую возможно путешествие во времени.

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

Например, если космический корабль, путешествуя между двумя планетами, столкнется с космической струной, он сможет преодолеть это расстояние гораздо быстрее, чем свет, движущийся по прямой линии. Это позволило бы путешественникам прибыть в пункт назначения до того, как они увидят, что покидают его.

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

Обнаружить космические струны, однако, чрезвычайно сложно. Их чрезвычайная плотность должна деформировать пространство-время, вызывая эффект гравитационного линзирования, из-за которого удаленные галактики будут казаться дублированными. Однако если космические струны легче, чем ожидается, то такого линзирования может и не произойти.

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

Такие наблюдения могут подтвердить существование космических струн и потенциально привести к созданию Великой единой теории — основы, объединяющей всю известную физику в единую, согласованную модель.

Если космические струны действительно существуют, их изучение может кардинально изменить наше понимание физики и космоса. Их уникальные свойства и взаимодействия могут привести к важным прорывам в области квантовой гравитации, машины времени и даже мультивселенной. Основание теории, объединяющей квантовую механику с общей теорией относительности, может кардинально изменить основы науки.

В потенциальной реальности, где космические струны активно участвуют в динамике Вселенной, возможно, мы сможем получить более глубокое понимание черных дыр и других экзотических астрономических объектов. Они могут объяснить многие загадочные явления, такие как темная материя и темная энергия, которые составляют большую часть Вселенной, но остаются недостаточно понятыми.

Безусловно, эти открытия потребуют колоссальных усилий и времени, и подтвердить существование космических струн — непростая задача. Но, тем не менее, сам факт существования таких структур указывает на то, что Вселенная гораздо сложнее и удивительнее, чем мы могли бы подумать. При этом наука продолжает двигаться вперед, открывая новые горизонты и загадки, которые только ждут своего разрешения.