Популярное представление о мосте Эйнштейна-Розена как о «кротовой норе» для путешествий сквозь пространство и время — это заблуждение, возникшее из-за неправильного толкования работы 1935 года. На самом деле Эйнштейн и Натан Розен создали эту математическую конструкцию как связь между двумя симметричными копиями пространства-времени, пытаясь согласовать гравитацию с квантовой физикой. Ключевое отличие от современных представлений о кротовых норах в том, что мост Эйнштейна-Розена — это непроходимое решение уравнений общей теории относительности (ОТО). Оно схлопывается в сингулярность до того, как какой-либо объект или сигнал смогут пройти через него. Для сравнения, проходимая «кротовая нора», например, решение Эллиса-Морриса-Торна, требует существования экзотической материи с отрицательной плотностью энергии, которая удерживала бы горловину открытой. Новое исследование показывает, что оригинальная идея ведет к куда более странной реальности: мост оказывается не туннелем, а зеркалом, соединяющим две микроскопические стрелы времени.
Квантовая механика описывает мир частиц, а общая теория относительности — гравитацию и пространство-время. Их согласование остается одной из сложнейших задач физики. Образ «кротовой норы» расцвел в фантастике, но наблюдательных доказательств существования макроскопических порталов нет. Более того, в рамках общей теории относительности мост Эйнштейна-Розена схлопывается быстрее, чем свет мог бы его пересечь, а значит, он принципиально непроходим. Это нестабильная математическая абстракция, не имеющая отношения к космическим путешествиям.
Авторы нового исследования, опираясь на современную квантовую интерпретацию времени, предлагают совершенно иной взгляд. Вместо тоннеля сквозь пространство мост представляет собой две взаимодополняющие компоненты квантового состояния: в одной из них время течет вперед, а в другой — назад, словно в зеркальном отражении. Эта симметрия не просто философская идея, а необходимое условие для полного и обратимого квантового развития на микроуровне, даже с учетом гравитации.
Такой подход естественным образом решает знаменитый «парадокс исчезновения информации» в черных дырах. Как показал Стивен Хокинг, черные дыры испаряются, излучая тепло, и информация, попавшая внутрь, должна была бы безвозвратно исчезнуть — что противоречит квантовой механике. Но если взглянуть на горизонт событий через мост Эйнштейна-Розена, информация не исчезает, а перетекает из одного временного направления в другое, противоположное. Это сохраняет полноту картины без привлечения экзотической физики. Примечательно, что существуют и другие альтернативные решения этого парадокса. К ним относятся принцип голографии, предполагающий кодирование информации на горизонте событий, концепция квантовых черных дыр с «волосатой» сингулярностью, сохраняющей информацию, теория информационных «островов» в квантовой гравитации, а также новая гипотеза о мягких волосах на горизонте (soft hair), предложенная самим Стивеном Хокингом и его коллегами.
Последствия новой идеи грандиозны. Возможно, Большой взрыв был не абсолютным началом, а «отскоком» — квантовым переходом между двумя фазами космической эволюции с противоположным течением времени. В такой картине черные дыры становятся мостами между разными космологическими эпохами, а наша Вселенная может оказаться внутренностью черной дыры, образовавшейся в другой вселенной. Остатки дозвездной фазы, такие как маленькие черные дыры, могли бы объяснить природу загадочной темной материи. Возможными наблюдательными подтверждениями этой гипотезы могут стать обнаружение реликтовых гравитационных волн с нестандартным спектром (например, от процесса сжатия), асимметрия в реликтовом излучении (нелинейности на больших масштабах) или сигналы от квантовых флуктуаций, указывающие на предшествовавшую фазу сжатия. Опровержением могло бы стать отсутствие такой асимметрии или строгие ограничения на параметры инфляции, несовместимые с моделью отскока. Это переосмысление не предлагает межгалактических путешествий, но открывает дверь к последовательной квантовой теории гравитации, где время течет в обе стороны — на микроуровне и в пульсирующей Вселенной.
Источник: Einstein’s “wormhole” may actually reveal a hidden mirror of time