UK 
EnglishТипова
Polski🕳️ Візуалізатор простору-часу через кротовину
Викривляйте простір-час і спостерігайте, як промінь світла перетинає горловину умовної кротовини в цій інтерактивній симуляції діаграми вкладення.
Схожі симуляції
Про симуляцію простору-часу кротовини
Кротовина в загальній теорії відносності — це гіпотетичний скорочений шлях крізь простір-час, що з'єднує дві віддалені точки — або навіть два різні всесвіти — через вузьку «горловину». Ідея походить з аналізу розв'язку Шварцшильда, зробленого Ейнштейном і Натаном Розеном 1935 року, що дав структуру, подібну до мосту, нині відому як міст Ейнштейна-Розена. Проте цей початковий міст непрохідний: він стискається й обвалюється швидше, ніж будь-що, навіть світло, могло б його перетнути.
1988 року фізики Майкл Морріс і Кіп Торн показали, що прохідна кротовина математично допустима загальною теорією відносності, але лише якщо її горловина утримується відкритою «екзотичною матерією» з від'ємною густиною енергії — вимога, якій не задовольняє жодна відома форма звичайної матерії. Ця симуляція візуалізує геометрію таких розв'язків як 2D-діаграму вкладення: два лійкоподібні устя, кожне з яких представляє область викривленого простору, з'єднані горловиною, чию ширину й кривизну можна регулювати, зі світловим променем, анімованим при перетині з одного боку на інший — суто щоб проілюструвати геометричний скорочений шлях, а не стверджувати, що такий об'єкт виявлено.
Поширені запитання
Чи кротовини — реальні, спостережувані об'єкти?
Ні. Кротовини — це розв'язки, що математично виникають із рівнянь поля загальної теорії відносності Ейнштейна, але жодних спостережуваних доказів існування якоїсь кротовини ніколи не знайдено. Вони залишаються теоретичною конструкцією для дослідження того, що допускають рівняння відносності, а не підтвердженим астрономічним явищем.
Що таке міст Ейнштейна-Розена?
Це початковий математичний опис 1935 року, зроблений Альбертом Ейнштейном і Натаном Розеном, структури, подібної до мосту, що з'єднує дві області простору-часу в межах розв'язку Шварцшильда для чорної діри. Цей міст стискається й обвалюється так швидко, що ніщо, навіть світло, не може його перетнути, роблячи його непрохідним.
Що потрібно, щоб зробити кротовину прохідною?
Згідно з метрикою Морріса-Торна, розробленою 1988 року, горловина прохідної кротовини має утримуватися відкритою «екзотичною матерією» з від'ємною густиною енергії — субстанцією, що порушує класичні енергетичні умови загальної теорії відносності й ніколи не спостерігалася в потрібних кількостях, якщо взагалі існує.
Чому візуалізація використовує форми лійок замість прямого тунелю?
Форми лійок — це 2D «діаграма вкладення», стандартна техніка в загальній теорії відносності для візуалізації викривленої просторової геометрії шляхом вкладення 2D-зрізу викривленого простору в пласку 3D-картину, подібно до того, як аналогія з гумовим полотном зображує гравітаційну кривизну. Це допоміжний засіб візуалізації, а не буквальне зображення додаткових просторових вимірів.
Це те саме, що кротовини у фільмах на кшталт «Інтерстеллар»?
Вона спирається на ті самі базові концепції загальної теорії відносності, що надихнули ті зображення, оскільки візуальні ефекти кротовини в «Інтерстеллар» розроблялися за участю фізика Кіпа Торна, одного з авторів теорії прохідних кротовин. Ця симуляція — спрощена 2D-діаграма вкладення, а не повноцінний трасований 3D-рендер, але вона спирається на ту саму реальну фізику: викривлений простір-час, горловину, що з'єднує дві області, і теоретичну потребу в екзотичній матерії, щоб утримувати її відкритою.