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 пой- ти 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 искус- ственно создать ложный вакуум и сотворить дочернюю вселенную в лаборатории. На первый взгляд сама идея создания вселенной кажется абсурд- ной. В конце концов, как указывает Гут, для создания вселенной потребовались бы фотоны, электроны, позитроны, нейтрино, анти- нейтрино, протоны и нейтроны — каждая частица в количестве 1089 штук. Хотя задача на первый взгляд, выглядит нереальной, Гут напоминает нам, что, несмотря на то, что вещественно-энергети- ческое содержание вселенной довольно велико, оно уравновешено отрицательной энергией гравитации. Общее количество вещества/ энергии может равняться и одной унции (28,3 граммам. — Прим. перев.). 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 несчас- тью, столкнулись бы с досадным препятствием: поскольку сфера ложного вакуума диаметром в 10"26 сантиметров обладает массой в одну унцию, ее плотность просто феноменальна и составляет 1080 граммов 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 про- странства-времени, где возникшая нестабильность привела к раз- рыву континуума. Для создания дочерней вселенной может пона- добиться 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 1029 градусов Кельвина, а затем стремительном ее охлаждении. Предполагается, что при такой температуре пространство-время становится нестабильным; может начаться формирование крошеч- ных 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, вирту- альные 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 достаточ- ную энергию, очень может быть, виртуальные дочерние вселенные станут реальными, появившись словно бы ниоткуда.) Если мы предположим, что действительно можно получить та- кую невероятную плотность или температуру, то образование до- черней 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 антиграви- тации 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-черво- точина, 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, эквивалент- ное ядерному взрыву в 500 килотонн, что приблизительно в 25 раз превосходит хиросимскую бомбу. Так что за создание новой вселен- ной в печи предстоит заплатить свою цену. Последней проблемой в этом сценарии с созданием ложного ва- куума 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 со- бытий по многим сценариям любое достаточно большое скопление массы неминуемо коллапсирует в черную дыру. Поскольку уравне- ния 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 реверсиро-
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.
вано во времени, в результате чего образуется черная дыра. Таким об- разом, 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 энергия падающего в черную дыру вещества положительна (так же как и энергия мира, который мы видим вокруг нас). Однако теорема
нарушается при введении отрицательной энергии или отрицатель- ного вещества. Так, даже в теории инфляционного расширения нам (так же как и в случае с порталом-червоточиной) необходима отри- цательная энергия.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Шаг пятый: создание дочерней вселенной» з дисципліни «Загальна астрономія»
