Червоточины. Могут ли червоточины существовать?

Червоточины. Могут ли червоточины существовать?

Червоточины. Межгалактические возможности путь срезать. Туннель через пространство - время, позволяющий отважным путешественникам скакать между звёздными системами, даже не приближаясь к скорости света.
Червоточины - рабочая лошадка научно-фантастических межзвёздных цивилизаций в книгах и кино, поскольку они решают надоедливую проблему художественного произведения: "Если Придерживаться Физики, то 99, 9% Всей Нашей Истории Будет Такой же Интересной, как Наблюдение за Спящими Людьми".
Но можно ли сделать это? Реально свернуть и согнуть пространство - время, создать удобный туннель и реализовать все наши галактические мечты?
Коротко говоря: маловероятно.
Опасайтесь белой дыры.
Концепция червоточин появилась, когда физик Людвиг флэмм Ludwig Flamm, а впоследствии Альберт Эйнштейн и Натан Розен поняли, что чёрные дыры можно "Растягивать". В том случае, если пуститься в решение фантастически сложных уравнений общей теории относительности, то механизм, предсказывающий существование чёрных дыр, также предсказывает и такое явление, как белые дыры. Белая дыра примерно такая, какой вы её себе представляете. Лишь в том случае, если горизонт событий чёрной дыры отмечает регион пространства, из которого нельзя убежать, попав в него, то за горизонт белой дыры невозможно попасть, хотя всё, что находится внутри него, может убежать.
Те же математические выкладки дают и небольшой приз: все чёрные дыры естественным образом соединяются с белыми дырами через сингулярности, образовывая пространственный туннель. Ура, червоточины, а вот и мы или нет. У нас есть горы доказательств существования чёрных дыр, а вот белые дыры остаются математической фантазией. Во вселенной нет известных нам процессов, сформировавших бы их, и даже если бы они появились, их естественная нестабильность их быстро бы уничтожила. Да, кстати, механизм появления чёрных дыр - коллапс массивных звёзд - автоматически предотвращает появление симбиотичных им белых дыр.
И даже если бы они формировались (а они не формируются), экстремальная гравитация взаимных сингулярностей заставила бы туннель червоточины мгновенно растянуться и порваться быстрее, чем по нему что-либо смогло бы пройти.
Смерть в чёрной дыре.
Но никому не запретишь играть в весёлую игру "что, Если". Что, если белые дыры могут формироваться естественно или их можно создать? Что, если их можно стабилизировать? Что, если можно присоединить сингулярность белой дыры к сингулярности чёрной и создать червоточину? Что, если? Что, если? Что, если?
Ну, во-первых, путешествие по такой червоточине было бы просто отвратительным. Вход в червоточину - "Горло" - находится внутри горизонта событий чёрной дыры.
И это проблема.
Само определение горизонта событий - его космический смысл существования - состоит в том, что после того, как вы за него прошли, наружу вы не выйдете. Никак. Неважно, есть ли там внутри туннель - вы не выйдете через него. Внутри горизонта событий чёрной дыры есть одно направление: город сингулярск, место бесконечной плотности и подавляющей всё на свете гравитации.
Допустим, вошли вы в дыру. Вы пробивающийся с другого кусочка вселенной свет наблюдаете. Таким образом, если кто-то присоединится к вам, вы можете встретиться с ним и попить чайку. И умереть - ужасной смертью - несясь навстречу сингулярности.
Конечно же, нет.
Есть ли способ создать работающую червоточину вместо ужасного портала к неизбежному уничтожению? Удивительно, но есть. Ну не на 100% однозначное "да" для "нормальной части нашей вселенной". Скорее да, "Если мы Притворимся".
Для создания проходимой червоточины необходимо преодолеть два важных препятствия. Во-первых, вход в червоточину должен находиться вне горизонта событий. Это позволит вам войти в червоточину и пролететь сквозь неё к пункту назначения, не боясь встретиться с сингулярностью.
Во-вторых, туннель должен быть стабильным и сильным. Он должен сопротивляться экстремальной гравитации сингулярностей и сопротивляться разрыву, когда что-либо пролетает по нему.
И материал, решающий обе проблемы, существует. Но у него есть своя трудность: отрицательная масса.
Вот именно, масса, только отрицательная. Кольцо из материала отрицательной массы можно использовать для создания работающей и полезной червоточины. Поскольку экзотическая природа отрицательной массы искажает пространство - время особым образом, она раздувает вход в червоточину за пределы границ горизонта событий, и стабилизирует горловину червоточины. Это не очень интуитивно, но математические расчёты верны.
Но может ли существовать подобное вещество? Мы разглядели немалый кусок вселенной, и пока что не видели отрицательных масс. Лишь в том случае, если бы она существовала, у неё были бы очень странные свойства. К примеру, согласно законам ньютона, если в них добавить немного минусов, получится, что частица отрицательной массы толкала бы частицу с положительной массой, а частица с положительной массой притягивала бы частицу с отрицательной массой. В случае если расположить две частицы с противоположными массами рядом, то они вдруг начнут ускоряться в одну сторону и вместе улетят в бесконечность. Такое поведение, вроде бы, должно нарушать какой-то закон вселенной.
А что насчёт эффекта Казимира, странного и удивительного притяжения двух металлических пластинок, происходящего из-за энергии вакуума? Его часто приводят в пример, как неправильное поведение вселенной и как возможный путь к отрицательной массе. Но сила Казимира характеризуется локальным отрицательным давлением, а не отрицательной массой. Нам, конечно, не всё известно по поводу квантовой гравитации и природы пространства - времени на крайне малых масштабах. Может ли продвинутая цивилизация открыть путь к отрицательной массе и управлять гравитацией так, как ей надо? Ли прорыв в физике путь к освоению червоточинами проложит?
Скорее всего, нет. Против них работает слишком много всего. Работающие червоточины нарушали бы столько правил известной (и хорошо проверенной) физики, что мне кажется, лучше будет заняться какими-то другими задачами.
Некоторые обвинят меня в недостаточно творческом подходе, но вселенной наплевать на нашу креативность. Инструменты науки строги, но справедливы; если идея не работает, она не работает. В нашей вселенной огромное множество прекрасных загадок, и мы однозначно ещё не раскрыли все подробности работы космоса. Но червоточин, скорее всего, там не будет. По материалам: Geektimes. ru наука@Science_Newworld.

Червоточина и черная дыра. Червоточина или сверхмассивная черная дыра?

Есть вероятность, что в будущем какому-нибудь «счастливчику» придется отправиться в недра сверхмассивной черной дыры. При этом ему в обязательном порядке придется пересечь воображаемую границу пространства-времени, которая известна как горизонт событий черной дыры, откуда назад не может вернуться даже солнечный свет.

Недавно стало известно о том, что ученые собираются попробовать заглянуть за эту черту с помощью нового радиотелескопа. Вполне возможно, мы даже узнаем, что приключится с космонавтом, который попадет в такую черную дыру – растянет ли его в «бесконечное спагетти» или моментально расщепит на атомы.

Казалось бы, зачем ученым знать об этом? Но на самом деле ответ на этот вопрос весьма важен, поскольку он способен помочь объединить общую теорию относительности и квантовую механику.

Несколько слов стоит сказать и про оборудование: как заявляют ученые, оно способно вывести на новый качественный уровень интерферометрию. Что касается собственно радиотелескопа, то в этом проекте будет задействован Очень Большой Телескоп – VLTI, вернее его оптико-механическая система для интерферометра GRAVITY. С ее помощью ученые надеются всесторонне изучить сверхмассивный объект Стрелец А*.

Здесь стоит вспомнить еще один масштабный проект, направленный на изучение черных дыр – Event Horizon Telescope. В рамках этого проекта ученые планируют объединить в единый массив крупнейшие радиотелескопы нашей планеты и добавить к ним сверхточные атомные часы. В результате получится телескоп «размером с Землю», с помощью которого ученые надеются узнать, попадает ли материя за горизонт событий в первоначальном виде или претерпевает определенные деформации. Кроме того, этот проект должен дать ответ на вопрос, существует ли мифическая «стена огня» — область со сверхмощным излучением, которое испепеляет все, что пытается пройти сквозь него.

Благодаря GRAVITY ученые надеются заметно расширить список объектов, доступных для изучения. Правда, его основной задачей является ответ на вопрос, что же такое Стрелец А* — червоточина или сверхмассивная черная дыра. Несмотря на то, что оба объекта имеют непроницаемый горизонт событий, в остальном они кардинально различаются. Черная дыра, к примеру, появляется при коллапсе большой звезды и наращивает свою массу в течение долгого времени. Червоточины же, согласно общей теории относительности, должны были сформироваться спустя доли секунд после Большого взрыва.

Многим известно (и не в последнюю очередь благодаря научной фантастике), что червоточина в отличие от бездонной черной дыры является своеобразным туннелем, который позволяет перемещаться между различными частями Вселенной. С помощью GRAVITY ученые смогут не только понять, к какому «виду» относится наблюдаемый объект, но и считать его энергетическую подпись, которая зашифрована в плазме, движущейся на его орбите.

Червоточины на земле. «Кротовые норы», червоточины и путешествия во времени

Червоточина или «кротовая нора»

Червоточина это теоретический проход через пространство-время, который может значительно сокращать дальние путешествия по всей вселенной за счет создания кратчайших путей между пунктами назначения. Существование червоточин предсказывается теорией относительности. Но вместе с удобством они могут нести и чрезвычайные опасности: опасность внезапного коллапса, высокая радиация и опасные контакты с экзотической материей.

Теория червоточин, или «кротовые норы»

В 1935 году физики Альберт Эйнштейн и Натан Розен с помощью теории относительности предположили существование «мостов» в пространстве-времени. Эти пути, названные мостами Эйнштейна-Розена или червоточинами («кротовыми норами»), соединяют две различные точки в пространстве-времени, теоретически создавая кратчайшие коридоры, которые сокращают расстояние и время в пути.

Червоточины имеют как бы два устья, соединенные общей горловиной. Устья, скорее всего, имеют шаровидную форму. Горловина может быть прямым участком, но она может также закручиваться, становясь тем длиннее, чем длиннее обычный маршрут.

Общая теория относительности Эйнштейна математически предсказывает существование «кротовых нор» (червоточин), но ни одна не была обнаружена до настоящего времени. Червоточина с отрицательной массой может быть выслежена благодаря действию ее гравитации на свет, проходящий мимо.

Некоторые решения общей теории относительности допускают существование «кротовых нор», каждый вход (устье) которых является черной дырой. Однако, естественные черные дыры, образованные в результате коллапса умирающей звезды, сами по себе не создают червоточину.

Через червоточину

Научная фантастика кишит историями о путешествиях через «кротовые норы». Но в реальности такие путешествия являются куда более сложным, и не только потому, что мы должны все же для начала обнаружить такую червоточину.

Первая проблема заключается в размере. Реликтовые червоточины, предположительно, существуют на микроскопическом уровне, около 10^-33сантиметров в диаметре. Тем не менее, по мере расширения Вселенной, вполне возможно, что некоторые из них разрослись до больших размеров.

Другая проблема возникает из-за стабильности. Точнее, из-за ее отсутствия. Предсказанные Эйнштейном-Розеном червоточины были бы бесполезны для путешествия, потому что они разрушаются слишком быстро. Но более поздние исследования показали, что червоточины, содержащие «экзотическую материю», могут оставаться открытыми и неизменными в течение более длительного времени.

Экзотическая материя, которую не следует путать с темной материей или антивеществом, обладает отрицательной плотностью и огромным отрицательным давлением. Такую материю можно обнаружить только в поведении некоторых вакуумных состояний в рамках квантовой теории поля.

Если червоточины содержат достаточное количество экзотической материи, будь то в природе или добавленную искусственно, то теоретически они могут быть использованы в качестве способа передачи информации или коридора через пространство.

Червоточины могут не только соединять два различных конца одной вселенной, они могли бы также соединить две разные вселенные. Так же, некоторые ученые предположили, что, если один вход «кротовой норы» перемещается определенным образом, он мог бы быть полезен для путешествия во времени . Тем не менее, их оппоненты, как например британский космолог Стивен Хоккинг, утверждают, что такое использование не представляется возможным.

Хотя добавление экзотической материи в червоточину может стабилизировать ее до такой степени, что человеческие особи смогут безопасно путешествовать через нее, есть еще возможность того, что добавления «обычной» материи будет достаточно, чтобы дестабилизировать портал.

Современных технологий недостаточно, чтобы увеличить или стабилизировать червоточины, даже если они будут в ближайшее время найдены. Тем не менее, ученые продолжают исследовать это понятие как метод космических путешествий с надеждой, что технология со временем появится, и в конечном итоге они смогут использовать «кротовые норы».

Видео ВПЕРВЫЕ ВЫ УВИДИТЕ ЧЕРВОТОЧИНЫ И КРОТОВЫЕ НОРЫ

Червоточины древесины. Пороки дерева и древесины -

Червоточина — нарушение структуры древесины личинками и жуками-древоточцами в результате проникновения их сквозь лубяной слой дерева свежесрубленных неошкуренных лесоматериалов. При очистке таких деревьев от коры на поверхности хорошо видны следы продвижения вредителей в виде извилистых замысловатых ходов, различных по форме, конфигурации и объединенных в систему, присущую тому или другому виду вредителей. Поражение дерева в зависимости от глубины проникновения может быть поверхностным (ходы проделаны в коре и лубяном слое), неглубоким (ходы проникают вглубь на несколько сантиметров) и глубоким (ходы пронизывают древесину насквозь). Дерево, пораженное червоточиной, непригодно для изготовления пиломатериалов, применяемых в строительстве, в изготовлении ответственных деталей, мебели и т.п. Ходы древоточцев, объединенные в сложные системы на поверхности древесины, освобожденной от коры и луба, могут представлять интерес для художника, обладающего вкусом и фантазией. Обработанные куски такого дерева могут быть оригинальными поделками и сувенирами, такими, как шкатулки, пеналы, кашпо, подсвечники и т.п.

Кротовая нора случаи. Первые идеи о кротовых норах

Далекий космос и его загадки манят к себе. Мысли об искривлении появились сразу же после того, как была опубликована ОТО. Л. Фламм, австрийский физик, уже в 1916 году говорил о том, что пространственная геометрия может существовать в виде некоей норы, которая соединяет два мира. Математик Н. Розен и А. Эйнштейн в 1935 году заметили, что простейшие решения уравнений в рамках ОТО, описывающие изолированные электрически заряженные или нейтральные источники, создающие гравитационное поля, обладают пространственной структурой "моста". То есть они соединяют две вселенные, два почти плоских и одинаковых пространства-времени.

Позднее эти пространственные структуры стали именоваться "кротовыми норами", что является довольно вольным переводом с английского языка слова wormhole. Более близкий его перевод – "червоточина" (в космосе). Розен и Эйнштейн даже не исключали возможности использования этих "мостов" для описания с их помощью элементарных частиц. Действительно, в этом случае частица является сугубо пространственным образованием. Следовательно, необходимости моделировать источник заряда или массы специально не появится. А удаленный внешний наблюдатель в случае, если кротовая нора имеет микроскопические размеры, видит лишь точечный источник с зарядом и массой при нахождении в одном из этих пространств.

Рак древесины.

Этот порок представляет собой рану, возникшую на поверхности ствола растущего дерева в результате деятельности грибов и бактерий. Рак может быть открытым с плоским или углубленным дном, со ступенчатыми краями и наплывами у периферии или закрытым с ненормальными утолщениями тканей коры и древесины возле пораженных мест. Встречается он у лиственных и хвойных пород. У хвойных пород рак сопровождается сильным смолотечением и засмолением древесины.

Рис. 92. Закрытая прорость в стволе сосны.

Поврежденная поверхность круглых лесоматериалов измеряется по длине в метрах, а по ширине в долях окружности; в пиломатериалах — в линейных мерах. Глубина засмоления определяется в сантиметрах. У сосновых деревьев рак вызывается ржавчинным грибом Peridermium pini Kleb. Заражение ствола происходит в пазухах ветвей, откуда болезнь переходит на ствол. Повреждение представляет собой участок ствола с односторонне отмершей, но не отвалившейся сильно засмоленной почерневшей корой.

Соседняя древесина также пропитывается смолой, приобретает тусклый, красновато-желтый цвет, становится полупрозрачной. Прирост перемещается на неповрежденную сторону, которая сильно утолщается, в то время как на месте поражения образуется впадина. От места поражения мицелий гриба продвигается вверх и вниз по стволу со скоростью 10—11 см в год, а по его окружности примерно 2 см в год. Когда кольцо поражения сомкнется, дерево становится суховершинным (если поражение было в верхней части живой кроны), или совсем отмирает (если поражение было в нижней части кроны или под кроной), так как прерывается движение соков в восходящем токе.

Смолистость древесины в зоне поражения сильно повышается и доходит до 44% (против 5% у здоровой древесины). В связи с этим плотность увеличивается на 20%, влаго- и водопоглощение снижается на 25—30%, объемная усушка и тангенциальное линейное разбухание уменьшаются примерно на 10%. Торцовая твердость повышается на 13% У пораженной древесины; остальные механические свойства остаются без изменения. Вследствие высокого содержания смолы пораженная часть ствола является хорошим сырьем для сухой перегонки. Оценивая влияние рака на качество древесины, следует иметь в виду, что при этом пороке нарушается правильная форма круглых сортиментов. В связи с изменением строения и повышенной смолистостью древесины у хвойных пород затрудняется использование сортиментов по назначению.

Гниль древесины. Разновидности гнили древесины

Гниль древесины — несвойственные и ненормальные по цвету, текстуре и твердости участки древесины, образующиеся под действием древоразрущающих грибов. Отличаются в основном по цвету. Часто имеют специфический запах и структуру древесины отличающуюся от здорового дерева.

Лучшим способом борьбы с гнилью на дереве является СВЧ-обработка . Регулярная и правильная сушка — 100% защита древесины от гнили и плесени.

Ниже мы разберем виды и типы гнили древесины (+ покажем фото) и расскажем, как их отличать.

Гниль белая волокнистая или мраморная гниль

ГНИЛЬ БЕЛАЯ ВОЛОКНИСТАЯ — поражает в основном целлюлозу и лигнин, тем самым обесцвечивая древесину. Так же белую гниль называют мраморной гнилью в связи с тем, что пораженная древесина имеет пеструю окраску похожую на мраморный рисунок.

Белые пятна гнили, бывают очерчены более темными тканями, образующими тонкие, извилистые линии. Чаще всего наблюдается в пределах ядра и ложного ядра.

Пораженные участки становятся мягкими, легко разделяются на волокна и крошатся. Белая волокнистая гниль любит лиственные породы, но так же может поражать и пихту.

Гниль бурая трещиноватая

ГНИЛЬ БУРАЯ ТРЕЩИНОВАТАЯ — данный тип, как и белая волокнистая гниль, поражает преимущественно древесную целлюлозу, но рыхлый и темный лигнин оставляет нетронутым.

Может приобретать серый оттенок и иметь в своем составе беловатые или желтоватые грибные пленки.

Характеризуется образование в древесине трещин вдоль и поперек волокон. Имеет призматическую структуру. Гниль наружная трухлявая — это та же бурая трещиноватая гниль возникающая при неправильном длительном хранении лесоматериалов в его ядровой и заболонной частях.

Гниль заболонная твердая и мягкая (складская гниль)

ГНИЛЬ ЗАБОЛОННАЯ — поражает наружные молодые, физиологически активные слои древесины стволов, ветвей и корней (заболонь), имеет розово-бурые или желтоваято-бурые оттенки у хвойных пород. Похожа на мраморную гниль у лиственных пород дерева .

Так же заболонную гниль называют еще складской гнилью.

Мягкая заболонная гниль — это гниль с значительно пониженной твердостью древесины. Древесина становится мягкой, легко ломается и поддается деформации. Твердая заболонная гниль практически не отличается от окружающей ее здоровой древесины . Твердость почти не меняется.

Гниль пестрая ситовая

ГНИЛЬ ПЁСТРАЯ СИТОВАЯ — гниль, характеризующаяся пониженной твердостью и пестрой окраской, обусловленной присутствием на красно-буром (буром, серо-фиолетовом) фоне пораженной древесины, желтоватых пятен и полос и ячеистой или волокнистой структурой.

Пораженная древесина довольно долго сохраняет цельность , при сильном разрушении становится мягкой и легко расщепляется.

Гниль ядровая

ГНИЛЬ ЯДРОВАЯ — гниль, возникающая в ядре растущего дерева, характеризующаяся пониженной твердостью.

Наблюдается на торцах, в виде пятен различной величины и формы — лунок, колец или концентрированной зоны сплошного поражения центральной части ствола, иногда с выходом на заболонь, на продольных разрезах — в виде вытянутых пятен и полос.

Как определить гниль древесины по срубу, щепке или куску доски?

Смотрите нашу фото-инструкцию.