Обычная чёрная дыра — область пространства-времени, где гравитация столь сильна, что даже свет не может её покинуть. Однако физики обнаружили механизм, способный превратить эту бездонную яму в сквозной туннель — кротовую нору. Взяв за основу модель чёрной дыры, которую в 1916 году вывел Карл Шварцшильд из уравнений общей теории относительности Эйнштейна, исследователи добавили в неё необычный ингредиент — отрицательную энергию. Эта экзотическая субстанция проявляет антигравитационный эффект: вместо притяжения она создаёт расталкивающее давление на само пространство.
Сталкивая два потока отрицательной энергии, движущихся с релятивистскими скоростями, близкими к скорости света, можно инициировать перерождение чёрной дыры в сильно искривлённый проход, соединяющий удалённые области Вселенной. Ключевой вывод этого сценария: чтобы туннель оставался проходимым и не схлопывался, его горловина должна обладать достаточной шириной. Узкий рукав сожмётся под действием собственной гравитации, тогда как просторный сохранит зияющую структуру, подобно пробитому насквозь горному кряжу. Аналогия с горным кряжем упрощает картину, поскольку в реальности речь идёт о топологии пространства-времени, а не о вещественном туннеле.
Впервые продемонстрирована динамика рождения проходимой кротовой норы непосредственно из чёрной дыры. Отрицательная энергия — не теоретическая фантазия: её эффекты уже воспроизводятся в лабораторных условиях через эффект Казимира, где квантовые флуктуации вакуума создают микроскопические области с отрицательной плотностью энергии. Если удастся масштабировать такие процессы, это откроет путь к межзвёздным путешествиям, сокращающим тысячелетние перелёты до мгновений.
Отрицательную энергию можно создать в лаборатории с помощью эффекта Казимира: две металлические пластины в вакууме притягиваются друг к другу, потому что между ними рождается меньше виртуальных частиц, чем снаружи.
В фильме «Интерстеллар» кротовая нора используется для межзвездных путешествий — как раз то, о чем мечтают ученые.