Черные дыры можно уничтожать крошечными сообщениями, посланными через «кротовую нору»

Фото: ShutterStock
ГЛАВНАЯ / Новости науки

Москва, 24.01.2022, 17:37:04, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Если вы хотите отправить сообщение через «кротовую нору» (wormhole) во Вселенной, лучше сделать его кратким.

При определенных обстоятельствах сообщение может быть передано через теоретическую «кротовую нору», соединяющую черные дыры в разных вселенных, обнаружили физики в новом исследовании. К сожалению, их результаты показывают, что можно обменяться лишь небольшим количеством информации (измеряемой в квантовых битах или кубитах).

 

«В нашей конкретной ситуации мы нашли неутешительные результаты в том смысле, что вы можете отправить их через «кротовую нору» только на один-два кубита или несколько битов информации», — говорит Сэм ван Лёвен, исследователь в университете Витватерсранда в Йоханнесбурге.

 

Как правило, если вы отправите что-то в черную дыру, оно окажется в ее центре, в бесконечно плотной точке, известной как сингулярность, и никогда не вернется к своей предыдущей жизни. Но если бы черная дыра была связана с другой черной дырой через «кротовую нору», и траектория сообщения была правильной, она теоретически могла бы пересечь и выйти на другую сторону этой ««кротовой норы» — которая могла бы быть в альтернативной Вселенной.

Для этого требуется, чтобы и Вселенные, и связанная черная дыра имели определенный вид физики и геометрии. Например, проходная «кротовая нора» была бы возможна только тогда, когда пространство-время имело отрицательную кривизну. Это означает, что вы можете визуализировать пространство-время в виде огромного седла, в котором, если бы два существа пытались идти по параллельным путям, они фактически удалялись бы друг от друга.

Ученые знали, что теоретически эта конкретная установка Вселенной позволяет передавать информацию через «кротовые норы», и ранее они делали некоторые оценки, чтобы определить, сколько информации может перемещаться таким образом.

 

«Теперь мы знаем из предыдущих исследований, что этот процесс аналогичен квантовой телепортации… но существуют ограничения на объем передаваемой информации», — сказал Арон Уолл, исследователь на кафедре прикладной математики и теоретической физики в Университете Кембридж.

 

В квантовой телепортации информация может быть практически мгновенно отправлена ​​на огромные расстояния, используя частицы, которые были квантово запутаны, что означает, что их состояния связаны независимо от расстояния, которое их разделяет.

В новом исследовании Ван Лёвен и его коллеги изучили проходимую «кротовую нору», используя геометрию пространства-времени, описанную теорией общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Математика, использованная для описания сценария, была сделана в двумерной Вселенной для простоты, но она должна также выполняться для трехмерной Вселенной, как наша.

Результаты показали, что одновременно через «кротовую нору» можно было передавать только несколько битов информации — меньше, чем другие методы. Они также обнаружили, что отправка сообщений через «кротовую нору» изменит черные дыры. Посылающая черная дыра будет увеличиваться по массе, а принимающая черная дыра будет уменьшаться по массе с каждым отправленным сообщением. При первом сообщении принимающая черная дыра потеряет около 30% своей массы, а при последующих сообщениях черная дыра исчезнет. Кроме того, каждое последующее сообщение будет уменьшаться в размере, так что в конечном итоге оно не будет содержать никакой информации.

Ван Лёвен и другие ученые продолжают изучать широкий спектр установок и правил, как похожих, так и не похожих на те, что существуют в нашей собственной Вселенной, которые могут позволить передавать больше информации. В настоящее время такие «кротовые норы» и связанные черные дыры являются полностью теоретическими, но ученые считают, что не исключено, что они могут быть созданы или ими манипулирует какая-то развитая цивилизация.

 

«Мы пытаемся найти обобщения нашей установки, которые позволили бы получить больше информации для передачи, но это работа в процессе», — сказал Ван Лёвен. «Но всегда будет предел. Это не будет бесконечное количество информации, которую вы можете отправить, не разрушив «кротовую нору».

 

Исследование было передано в «Журнал физики высоких энергий».

Подпишись на канал FTimes в Яндекс.Дзен

Комментарии

Ваше мнение

Читайте также: