В расширенной теории гравитации f(R,□R), где действие включает даламбертиан от скаляра кривизны (□R), учёные исследовали возможность проходимых кротовых нор. Выведя уравнения поля для статической сферической норы, они показали, что поправки высших порядков вносят эффективный вклад в энергию-импульс, снижая потребность в экзотической материи или устраняя её совсем. Это напоминает ситуацию, когда арка держит себя сама за счёт формы, а не дополнительных подпорок. Выводы указывают, что квантовые поправки к общей теории относительности могут сделать кротовые норы физически возможными.
Кротовая нора — туннель сквозь ткань пространства-времени, идею которого развивали Джон Уилер и Кип Торн. Как проход в горе норовит обвалиться, так и горловина норы стремится схлопнуться. Обычно её удерживают открытой с помощью экзотической материи с отрицательной энергией — субстанции, расталкивающей пространство, вроде тёмной энергии. Только в нашем распоряжении её нет.
Авторы нового исследования пересмотрели гравитацию. Вместо поиска несуществующего вещества они изменили уравнения, добавив дополнительные искривления пространства-времени. Здесь работает логика арочного моста: чтобы пролёт не рухнул, можно подпереть его балками, которых нет, а можно так рассчитать кривизну арки, что она выдержит сама. Так и здесь — геометрия пространства заменяет подпорки. Расчёты подтверждают: проходимая кротовая нора (родственница чёрных дыр) обходится без экзотической материи, а силы внутри неё — не сильнее земного притяжения. Порталы из научной фантастики становятся задачей инженерии далёкого будущего.
🎯 Термин «кротовая нора» придумал физик Джон Уилер, сравнив пространство-время с яблоком, которое червь проедает насквозь.
🎬 В фильме «Интерстеллар» кротовая нора позволила героям мгновенно пересечь галактику.