Кротовина (фізика)

Простір Шварцшильда. Математичний образ кротовини за Шварцшильдом.

Кротови́на (крото́ва нора́), або червото́чина (англ. wormhole), — гіпотетична топологічна особливість простору-часу, що в кожен момент часу є «тунелем» у просторі. Область поблизу найвужчої ділянки кротовини називається «горловиною».

Кротовини поділяються на «внутрішньосвітові» (англ. intra-universe) та «міжсвітові» (англ. inter-universe) в залежності від того, чи можна з'єднати її входи кривою, що не перетинає горловину (на малюнку змальована внутрішньосвітова кротовина).

Розрізняють також прохідні (англ. traversable) і непрохідні кротовини. До останніх відносять ті тунелі, які колапсують занадто швидко для того, щоб спостерігач або сигнал, що мають швидкість не вище швидкості світла, встигли дістатися від одного входу до іншого. Класичний приклад непрохідної кротовини — простір Шварцшильда, а прохідної — кротовина Морріса — Торна.

Загальна теорія відносності (ЗТВ) не спростовує існування таких тунелів, хоча й не підтверджує. Для існування прохідної кротовини необхідно, щоб вона була заповнена екзотичною матерією, що створює сильне гравітаційне відштовхування, що перешкоджає згортанню кротовини. Вирішення питання кротовини виникають в різних варіантах квантової гравітації, хоча до повного дослідження питання ще дуже далеко.

Прохідна внутрішньосвітова кротовина дає гіпотетичну можливість подорожей в часі, якщо, наприклад, один з її входів рухається відносно іншого, або якщо він знаходиться в потужному гравітаційному полі, де перебіг часу сповільнюється.

Див. також

• Біла діра
• Гравітаційна сингулярність
• Чорна діра

Література

• DeBenedictis, Andrew and Das, A. On a General Class of Wormhole Geometries. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Dzhunushaliev, Vladimir. Strings in the Einstein's paradigm of matter. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Einstein, Albert and Rosen, Nathan. The Particle Problem in the General Theory of Relativity. Physical Review 48, 73 (1935).
• Fuller, Robert W. and Wheeler, John A.. Causality and Multiply-Connected Space-Time. Physical Review 128, 919 (1962).
• Garattini, Remo. How Spacetime Foam modifies the brick wall. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• González-Díaz, Pedro F. Quantum time machine. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• González-Díaz, Pedro F. Ringholes and closed timelike curves. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Khatsymosky, Vladimir M. Towards possibility of self-maintained vacuum traversable wormhole. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Krasnikov, Serguei. Counter example to a quantum inequality. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Krasnikov, Serguei. The quantum inequalities do not forbid spacetime shortcuts. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Li, Li-Xin. Two Open Universes Connected by a Wormhole: Exact Solutions. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Morris, Michael S., Thorne, Kip S., and Yurtsever, Ulvi. Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition. Physical Review Letters 61, 1446—1449 (1988).
• Morris, Michael S. and Thorne, Kip S.. Wormholes in spacetime and their use for interstellar travel: A tool for teaching general relativity^{[недоступне посилання з квітня 2019]}. American Journal of Physics 56, 395—412 (1988).
• Nandi, Kamal K. and Zhang, Yuan-Zhong. A Quantum Constraint for the Physical Viability of Classical Traversable Lorentzian Wormholes. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Ori, Amos. A new time-machine model with compact vacuum core. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Roman, Thomas, A. Some Thoughts on Energy Conditions and Wormholes. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Teo, Edward. Rotating traversable wormholes. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Visser, Matt. The quantum physics of chronology protection by Matt Visser. arXiv eprint server. Процитовано 12 августа 2005.
• Visser, Matt. Traversable wormholes: Some simple examples. Physical Review D 39, 3182-3184 (1989).