Сколько гравитации нужно, чтобы небо прорвало

Чтобы над неподвижным лыжником в небе появился видимый туннель, искривление пространства‑времени должно быть настолько чудовищным, чтобы лучи света со всего фона сгибались в плотное, связное кольцо. Общая теория относительности требует для этого гравитационного линзирования такой силы, при которой фотоны фокусируются в компактное «горло», а не того мягкого искривления, которое создают горы или планеты.

Для подобного «кольца Эйнштейна на стероидах» локальный гравитационный потенциал должен приблизиться к режиму окрестностей чёрной дыры звёздной массы, с приливными силами, способными растягивать и сплющивать вещество. На заснеженном склоне такие силы разорвали бы лыжника задолго до появления живописного небесного туннеля. Обычное вещество не может создать столь сильное искривление, не коллапсируя само; требуемый тензор энергии‑импульса выходит за пределы того, что могут обеспечить нормальные распределения массы‑энергии, оставаясь при этом статичными и безопасными для горнолыжного курорта.

Проходимые решения для червоточин в общей теории относительности добавляют ещё одно препятствие: им нужно экзотическое вещество с отрицательной плотностью энергии, нарушающее обычные энергетические условия, некое «топливо антигравитации», которое квантовая теория поля допускает лишь в крошечных и кратковременных количествах через эффекты вроде эффекта Казимира. Чтобы раздуть эти квантовые флуктуации до макроскопических, небесно‑туннельных масштабов, потребовались бы плотности энергии, многократно превосходящие планетарные, и такой контроль над квантовым вакуумом, которого современная физика не предоставляет.

loading...