Червоточин не существует — Мост Эйнштейна–Розена как зеркало времени

Концепция кротовых нор, или червоточин, прочно укоренилась в научной фантастике и даже в теоретической физике как туннели, соединяющие удалённые части Вселенной или даже разные моменты времени. Однако новое исследование, опубликованное в журнале «Классическая и квантовая гравитация», предлагает вернуться к истокам этой идеи и пересмотреть её фундаментальный смысл. Оказывается, знаменитый «мост» Эйнштейна–Розена, с которого начались эти спекуляции, изначально был вовсе не проходом сквозь пространство, а гораздо более глубокой структурой, связанной с самой природой времени и возможностью объединения физических теорий.

Истоки заблуждения: от моста к туннелю

В 1935 году Альберт Эйнштейн и Натан Розен, работая над проблемой сингулярностей в уравнениях общей теории относительности, предложили любопытное математическое решение. Они описали «мост» между двумя идентичными, но отдельными листами пространства-времени. Целью этой конструкции была не фантастика о путешествиях, а попытка избавиться от бесконечностей, которые возникали при описании частиц в рамках единой теории поля. Эйнштейн и Розен искали способ согласовать гравитацию с зарождающейся тогда квантовой физикой.

Лишь десятилетия спустя этот сугубо теоретический объект был переосмыслен другими физиками как потенциальный проход, соединяющий две точки нашей Вселенной. Так родился образ червоточины. Однако в рамках самой общей теории относительности такой проход оказывается непроходимым: он схлопывается быстрее, чем через него может пройти любой сигнал, даже световой. Таким образом, с точки зрения классической физики, кротовые норы как туннели для быстрых путешествий — нестабильные и ненаблюдаемые математические артефакты. Несмотря на это, идея захватила воображение публики и породила множество спекулятивных теорий, часто требующих существования экзотической материи с отрицательной энергией, что остаётся чистой гипотезой.

Новое прочтение: мост как зеркало для стрелы времени

Современная работа группы физиков во главе с Энрике Гастаньягой предлагает вернуться к первоначальной загадке Эйнштейна и Розена, но с новым инструментом — квантовой теорией в искривлённом пространстве-времени. Авторы показывают, что мост можно интерпретировать не как пространственный туннель, а как своеобразное зеркало, соединяющее два микроскопических направления времени.

Большинство фундаментальных законов физики симметричны относительно обращения времени. Иными словами, сами уравнения не делают различия между прошлым и будущим. Наш макроскопический опыт необратимого течения времени, по современным представлениям, связан с ростом энтропии (степени беспорядка) в больших системах. Но на квантовом микроуровне эта симметрия может сохраняться.

Согласно новой интерпретации, состояние частицы в сильно искривлённом гравитационном поле, например, у горизонта событий чёрной дыры, требует для полного описания учёта обоих направлений времени. Мост Эйнштейна–Розена математически реализует эту связь: он соединяет компоненту, где время течёт вперёд (как мы привыкли), с компонентой, где оно течёт «назад» от зеркальной точки. Это не означает путешествия в прошлое, а отражает глубинную симметрию, необходимую для непротиворечивого квантового описания.

Разрешение парадоксов и следы в космосе

Такая трактовка предлагает свежий взгляд на одни из самых острых проблем теоретической физики. Например, на знаменитый информационный парадокс чёрных дыр, сформулированный Стивеном Хокингом. Если чёрная дыра испаряется, то что происходит с информацией о поглощённой ею материи? Квантовая механика требует её сохранения, а расчёты Хокинга, казалось бы, предсказывают безвозвратную утрату.

Модель моста как зеркала времени предлагает элегантное решение: информация не уничтожается, а пересекает горизонт событий и продолжает существовать в связанной с ним компоненте с обратным направлением времени. Таким образом, полное описание системы, включающее оба временных листа, сохраняет информацию. Парадокс снимается без привлечения экзотических гипотез.

Более того, авторы исследования указывают на возможные наблюдаемые следы этой структуры. Они анализируют анизотропию реликтового излучения — микроволнового фона, оставшегося от Большого взрыва. В этом излучении уже давно обнаружена загадочная и очень слабая пространственная асимметрия, не до конца объяснённая стандартной космологией. Учёные утверждают, что включение в модель зеркальных квантовых компонент, связанных мостом Эйнштейна–Розена, статистически в сотни раз лучше объясняет наличие этой асимметрии, чем традиционные подходы. Если это подтвердится, мы можем иметь дело с первым косвенным свидетельством в пользу новой интерпретации.

Вселенная до Большого взрыва?

Наиболее смежным следствием этой теории является переосмысление самого начала Вселенной. Если мост связывает не точки пространства, а направления времени, то наша расширяющаяся Вселенная может быть математически связана с обращённой во времени фазой сжатия. То, что мы называем Большим взрывом, в такой модели может быть не абсолютным началом, а «отскоком» — моментом перехода от сжатия к расширению.

Это возрождает идею циклической или «отскакивающей» Вселенной. В такой картине чёрные дыры в одной космологической эпохе могут служить «зародышами» для новых расширяющихся вселенных в другой. Некоторые исследователи предполагают, что таинственная тёмная материя может частично состоять из реликтовых объектов (например, первичных чёрных дыр), переживших такой переход из предшествующей фазы.

Таким образом, переоткрытие моста Эйнштейна–Розена уводит нас от фантастики о межзвёздных тоннелях к фундаментальным вопросам. Оно предлагает новый путь к квантовой теории гравитации, где ключевую роль играет симметрия времени. Эта идея не отменяет ни общей теории относительности, ни квантовой механики, но пытается найти мост между ними в самом буквальном смысле. Возможно, главная тайна, которую хранит эта структура, — не секрет быстрых путешествий, а доказательство того, что наша Вселенная имеет историю, предшествовавшую тому моменту, который мы привыкли считать абсолютным началом всего.