Три парадокса червоточины
Это шоу может не существовать.
Червоточины, удивительные теоретические порталы по всей вселенной, проблематичны. Они использовались в научной фантастике, чтобы помочь персонажам мгновенно путешествовать по межзвездному пространству, использовались наукой для объяснения проблем с черными дырами и даже придумывали новые вариации общей теории относительности. Но сами они пронизаны парадоксами, вот три:
Портал Парадокс
Червоточины имеют смысл, когда концы неподвижны, вы заходите в один конец и выходите из другого с той же скоростью. Все имеет смысл, правда? Но как только вы начинаете перемещать один из концов червоточины, все очень быстро усложняется, и все это связано с кадрами движения и отсчета.
Допустим, бейсбольный мяч неподвижен на поверхности стола. Один конец червоточины движется вниз на бейсбольный мяч со скоростью 1 м / с (оранжевый конец), а другой конец находится на столе и направлен вверх (синий конец). Что происходит, когда бейсбольный мяч попадает в червоточину? (Показано на изображении ниже)
Есть два очевидных решения: 1 мяч выходит из синего конца неподвижно или 2 мяч вылетает из синего конца со скоростью 1 м / с вверх. Однако оба эти решения невозможны.
Давайте сначала возьмем 1. Как может бейсбольный мяч выйти из синего конца, не двигаясь? Думаю об этом. Мячу необходимо движение, чтобы подняться со стола из синего конца. Он не может просто появиться, он должен двигаться через червоточину. Короче говоря, одного не может быть.
Вместо этого давайте посмотрим на 2, мяч вылетает со скоростью 1 м / с. Во-первых, откуда у мяча этот новый импульс? Мяч приобрел кинетическую энергию в результате выстрела из синего конца, откуда взялась эта энергия? Итак, здесь мы имеем дело с парадоксом количества движения и нарушением закона сохранения массы-энергии.
Но у 2 есть и вторая проблема. Откуда взялась ссылка на движение мяча? Если вы используете комнату в качестве опорной точки, она кажется неподвижной, но относительно опорной точки Солнечной системы она имеет огромный импульс в несколько км / с в противоположном направлении (оранжевый конец и синяя конечная точка в разных направлениях). . Так что бейсбольный мяч вылетает со скоростью 1 мс / с или несколько км / с?
Так что 2 тоже не может быть правдой!
Парадокс бесконечного гравитационного колодца
Вы когда-нибудь хотели построить вечный двигатель? Что ж, с червоточиной можно!
Что, если бы мы расположили концы червоточин так, чтобы они находились друг над другом над огромным тяжелым объектом, таким как планета или Солнце, так что если бы мы уронили в него какой-либо объект, он застрял бы в постоянном падении. Теперь давайте бросим магнит в эту бесконечную ловушку для падения и натянем катушку из проволоки вокруг его падения.
Конечно, магнит, движущийся через катушку, производит электрический ток, создавая вечный двигатель и бесконечный источник электроэнергии!
Магнит бесплатно получает гравитационную потенциальную энергию каждый раз, когда проходит через червоточину, а затем превращает ее в электрическую энергию. Откуда вся эта бесплатная энергия ?!
Это нарушает закон сохранения энергии. Энергию и массу нельзя создать, их можно только изменить.
Дедушка парадокс
Червоточины, о которых я говорил до сих пор, являются простыми, которые перемещают предметы только в пространстве, а не во времени. Но математика показывает нам, что червоточина также может уносить объект в прошлое. Это означает, что червоточина может создать парадокс дедушки.
Что, если бы вы расположили концы червоточины под прямым углом, так что вы выйдете из другой червоточины раньше по курсу столкновения с вашим предыдущим я? Это означает, что вы отбросите свое прошлое «я» с дороги. Вы не попали в червоточину с самого начала, поэтому вы не можете вернуться назад во времени, чтобы сбить с пути свое прошлое!
Это вариант идеи о том, что если вы вернетесь в прошлое и убьете своего дедушку, то как вы сможете родиться, чтобы вернуться и убить своего дедушку?
Итак, если червоточины действительно вызывают путешествия во времени и пространстве, этот мысленный эксперимент показывает, что они могут нарушать законы причинности.
Есть возможное решение, которое включает в себя квантовую физику и множество кротовых нор, объяснять которые - головная боль. Но это все же показывает, что одна-единственная червоточина может нарушить причинно-следственную связь!
Заключение
Червоточины - чертовски хитрые штуки, такова природа чисто теоретических объектов. Эти парадоксы можно решить, изменив квантовую физику, общую теорию относительности и другие теории, находящиеся на грани нашего знания. Но эти обходные пути, как правило, лишают червоточины полезности.
Вот почему вы никогда не увидите, как я предполагаю, что инопланетяне могут перенести к нам червоточину с другой стороны галактики. Скорее всего, такого портала не существует или он крайне непрактичен и непригоден для использования. Мы все еще можем мечтать об инопланетянах, но пока, кажется, они недосягаемы.
Таким образом, червоточины как удобный для нас портал «внутрь и наружу» кажутся недосягаемыми. То, что вы представляете себе как червоточину, скорее всего, нарушает физику. Так что, если червоточины действительно существуют, кажется, что они будут намного более странными, чем мы могли вообразить.
