Міст Енштейна-Розена

Міст Ейнштейна-Розена – це своєрідний тунель, що з'єднує дві окремі точки простору-часу та заснований на одному з принципів загальної теорії відносності Ейнштейна (про те, що простір може бути сформований різними явищами, такими як гравітаційні поля, які створюють об'єкти на кшталт зірок).

• Іншими словами, ця теорія у фізиці стверджує, що міст Ейнштейна-Розена (гіпотетичний) забезпечує розв'язання польових рівнянь Ейнштейна, які сприяють побудові моста через простір і час. Цей міст мав би мати щонайменше два кінці, з'єднані в єдине "горло", через яке може рухатися матерія у просторі-часі.
• На сьогодні ще немає доказів, що простір-час містить такі структури, тому це поки теоретичне припущення. Проте деякі дослідники змогли змоделювати такі структури за допомогою квантових комп'ютерів, як-от Хатім Саліх із Бристольського університету.

Геометрія Шварцшильда

Повна геометрія Шварцшильда складається з чорної діри, білої діри та двох Всесвітів, з’єднаних на своїх горизонтах червоточиною. Назва «чорна діра» була винайдена в 1968 році Джоном Арчибальдом Вілером.

До Вілера ці об’єкти часто називали «чорними зірками» або «замороженими зірками». Австрієць Людвіг Фламм зрозумів, що рішення Шварцшильда (називається метрикою Шварцшильда) рівнянь Ейнштейна насправді описує червоточину, яка з’єднує дві області плоского простору-часу; два всесвіти, або дві частини одного всесвіту.

Біла діра (від'ємна ентропія та енергія) — це чорна діра, що рухається назад у часі. Так само, як чорні діри ковтають речі безповоротно, так і білі діри випльовують їх.

Проте білі діри не можуть існувати, оскільки вони порушують другий закон термодинаміки.

Передбачення існування чорних дір не турбувало Ейнштейна, але він виявив, що чорні діри містять сингулярність у своєму центрі; це точка нескінченної щільності, де час закінчується.

У точці сингулярності починають порушуватися всі відомі закони фізики. Для Ейнштейна це була дуже тривожна думка, і він не любив її, ідея про те, що вони захищають від зовнішнього світу горизонт подій чорної діри, була йому недостатньою, і йому не подобалася «концепція, що якщо ви можете не бачите цього, тоді не турбуйтеся про це». Тож він почав працювати з Натаном Розеном, і в 1935 році вони підготували статтю, яка підтвердила існування моста між чорною дірою та білою дірою, який називався міст Ейнштейна-Розена.

Чому міст Ейнштейна-Розена називають кротовиною(червоточиною)?

• Це проста аналогія: якщо всесвіт стиснути до розмірів Землі, а на її поверхню запустити крота, то відстань від однієї точки яблука до протилежної буде дорівнювати половині окружності яблука, доки кріт залишатиметься на поверхні.
• Але коли кріт прокопає нору крізь Землю, відстань, яку йому доведеться б подолати, буде значно меншою, оскільки найближча відстань між двома точками – це пряма лінія.

Мета дослідження Ейнштейна та Розена

Метою дослідження Ейнштейна та Розена полягала не в сприянні подорожам зі швидкістю світла чи між всесвітом, а в спробі пояснити такі фундаментальні частинки, як електрони, як космічні тунелі, пронизані електричними силовими лініями.

Однак наукова фантастика взяла ідею мостів Ейнштейна-Розена та застосувала її для переміщення космічних кораблів зі швидкістю, яка перевищує швидкість світла, через те, що зараз називають «червоточиною».

Тож те, що спочатку теоретизував Ейнштейн, тепер використовувалося письменниками-фантастами, щоб вирішити проблему неможливості рухатися швидше за швидкість світла, яку їм нав’язувала загальна теорія відносності Ейнштейна.

На рисунку нижче, зображено міст Ейнштейна-Розена з космічним кораблем, який входить у червоточину. Однак у теорії Ейнштейна-Розена ідея про те, що об’єкти, більші за електрони, здатні проходити через червоточину, навіть не розглядалася, тому сценарій, який письменники-фантасти зображують про міст Ейнштейна-Розена, невірний.

2 закон термодинаміки в концепції мостів Енштейна-Розена

Другий закон термодинаміки формулює, що в ізольованій системі (такій, що не приймає енергії) ентропія ніколи не зменшується. Згідно із даним законом ентропія може або залишатися сталою, або зростати до максимального рівня.

Ентропія - це розсіювання енергії, зумовлене перетворенням усіх її видів на теплову і рівномірним розподілом тепла між тілами (вирівнювання їхніх температур).

Для існування білої діри, як складової мостів Енштейна-Розена потрібне виконання умови

• Існування частини простору-часу з від'ємною ентропією та енергією, тобто такою що з часом не зростає, а навпаки зменшується.

Отже, згідно із висновками Енштейна та Розена такі мости можуть існувати, але вони дуже нестабільні, так як щоб вони були стабільні, система має перебувати в рівновазі, а саме від'ємна ентропія та енергія з боку білої діри та позитивна ентропія та енергія збоку чорної діри мають давати в результаті 0.

А також точка входу до тунелю зазвичай знаходитися в сильнішому гравітаційному полі, ніж точка виходу, тому одна з дір зазнаватиме плину часу з іншою швидкістю, ніж друга.

Якщо будуть відхилення, тоді даний міст - є нестабільним і його існування буде випадковим, тобто він буде відкриватися на обмежені проміжки часу і у випадкові моменти часу з точки зору спостерігача.

Такі мости згідно даної концепції існують дуже незначний час, та й пройти крізь нього можуть тільки елементарні частинки. У результаті проходження через даний міст дозволить подорожі в минуле, та передавати інформацію.