Космос

Ученые объяснили физику червоточин из «Звездного пути»

В кино червоточины выглядят как светящиеся воронки, но компьютерные модели рисуют их иначе. Ученые рассказали, как на самом деле выглядят эти гипотетические туннели в пространстве-времени и насколько точно сериал отражает научные представления.
Автор Наука Mail
Кадр из фильма «Звёздный путь»
Кадр из фильма «Звёздный путь: Кинофильм – Режиссёрское издание» (1979)Источник: Capital Pictures/Alamy

Франшизе «Звездный путь» уже 60 лет, и за это время она успела не только придумать, но и подтолкнуть ученых к размышлениям о перемещениях между звездами. Среди множества идей особое место занимают червоточины — гипотетические туннели в ткани пространства-времени, способные соединять далекие точки Вселенной. Старший преподаватель математики в Университете королевы Марии в Лондоне Кэти Клоу подчеркивает — то, что показывают на экране, и то, что получается в симуляциях, отличается кардинально.

В сериале вход в червоточину часто выглядит как закручивающийся вихрь. Теоретические модели рисуют иную картину: проход должен напоминать мыльный пузырь или хрустальный шар, на поверхности которого отображаются искаженные изображения объектов с другой стороны. Облететь такое отверстие можно под любым углом, и вместо центра путешественник окажется в иной точке Вселенной.

Изображение червоточины
ИИ-иллюстрация червоточиныИсточник: ИИ-иллюстрация

Первое появление червоточины во франшизе состоялось в фильме 1979 года, где неисправный варп-двигатель создал искажение, чуть не погубившее «Энтерпрайз». Сам термин ввели Джон Уилер и Чарльз Миснер в 1957 году, а первые математические описания проходимых туннелей, не противоречащих Эйнштейну, появились в 1973 году в работах Эллиса и Бронникова.

В том эпизоде есть неточность: из-за «временного искажения» экипаж говорил в замедленном темпе. На самом деле гравитационное замедление времени сравнимо с эффектом для спутников GPS — для самих путешественников время течет привычно. Более реалистичный подход предложили в сериале «Следующее поколение» (конец 1980-х), где сюжет строился вокруг коммерческого использования туннелей. Эта версия опиралась на расчеты астрофизика Кипа Торна, показавшего, что для стабильности червоточины требуется экзотическая материя с отрицательным давлением. Даже с ней, как показывают симуляции, любое возмущение приводит к коллапсу. Исследователь черных дыр советует: если на пути встретится мыльный пузырь, лучше пропустить вперед Звездный флот.

Ранее физики объяснили, какие теории лежат в основе сюжета «Очень странных дел».