Но Эйнштейну этого было мало. Теория относительности объясняла многие загадки природы света, но он хотел, чтобы его теория была применима еще и к гравитации. В 1915 г. он предложил поразительную гипотезу. Эйнштейн постулировал, что пространство и время, которые прежде считались инертными и статичными, на самом деле весьма динамичны и похожи на гладкое полотно, способное изгибаться, растягиваться и искривляться. Согласно его гипотезе, Земля обращается вокруг Солнца не потому, что притягивается солнечной гравитацией, а потому, что Солнце искривляет пространство вокруг себя. Ткань пространства-времени подталкивает Землю и заставляет ее двигаться по кривой вокруг Солнца. Попросту говоря, тяготение ничего не притягивает. Вместо этого пространство как бы подталкивает все объекты в нужном направлении.
Шекспир однажды сказал, что мир — театр, а люди в нем — актеры, каждый из них в свое время появляется на сцене и в свое время уходит. Представим пространство-время в виде такой сцены. Когда-то она считалась неподвижной, плоской и абсолютной; считалось, кроме того, что часы в любом ее конце тикают одинаково. Но в Эйнштейновой Вселенной эта сцена может быть искривленной, и часы на ней идут с разной скоростью. Актеры не могут беспрепятственно ходить по сцене, они спотыкаются и падают. Сами они могут утверждать, что какая-то невидимая «сила» тянет их в разных направлениях, но на самом деле это изогнутая сцена толкает их.
Кроме того, Эйнштейн понял, что в его общей теории относительности имеется просчет. Чем крупнее звезда, тем сильнее искривляется вокруг нее пространство-время. Если звезда достаточно массивна, она становится черной дырой. Мало того, ткань пространства-времени может буквально рваться, потенциально порождая кротовую нору, которая представляет собой своеобразный шлюз — короткий путь сквозь пространство. Это явление, концепцию которого предложили Эйнштейн и его ученик Натан Розен в 1935 г., сегодня называют мостом Эйнштейна — Розена.
Кротовые норы
Простейший пример моста Эйнштейна — Розена — зеркало в книге «Приключения Алисы в Стране Чудес». По одну сторону зеркала располагаются окрестности Оксфорда в Англии. По другую сторону находится фантастический мир Страны Чудес, в который Алиса мгновенно переносится, стоит ей дотронуться до зеркала пальцем.
Кротовые норы — один из любимых сюжетных ходов в кино. Хан Соло проводит звездолет «Тысячелетний сокол» сквозь гиперпространство, направив его в кротовую нору. Холодильник, который открывает героиня Сигурни Уивер в фильме «Охотники за привидениями», оказывается кротовой норой, сквозь которую она видит целую вселенную. В романе К. С. Льюиса «Лев, колдунья и платяной шкаф» этот самый шкаф также является кротовой норой, соединяющей английскую деревню с Нарнией.
Кротовые норы были открыты при исследовании математики черных дыр, представляющих собой схлопнувшиеся гигантские звезды. Их тяготение так велико, что даже кванты света не могут покинуть их. Скорость убегания для черных дыр равна скорости света. В прошлом считалось, что черные дыры стационарны и обладают бесконечной гравитацией, известной также как сингулярность. Но оказалось, что все черные дыры, обнаруженные в космосе, довольно быстро вращаются. В 1963 г. физик Рой Керр открыл, что вращающаяся черная дыра, если она движется достаточно быстро, не обязательно схлопнется в точку, но может превратиться во вращающееся кольцо. Это кольцо стабильно, потому что центробежная сила не дает ему схлопнуться. Куда же девается все, что падает внутрь черной дыры? Физики пока этого не знают. Но существует вероятность, что вещество, прошедшее в кольцо черной дыры, может выйти с другой стороны через так называемую белую дыру. Ученые уже ищут в космосе белые дыры, которые выпускали бы из себя вещество, вместо того чтобы его заглатывать, но пока ничего подобного обнаружить не удалось.
Приближаясь к вращающемуся кольцу черной дыры, можно стать свидетелем невероятного искажения пространства и времени. Возможно, при этом вам удастся увидеть световые лучи, захваченные тяготением кротовой норы миллиарды лет назад. Не исключено даже, что вы встретите там копии самого себя. А возможно, атомы вашего тела будут растянуты приливными силами в ходе неприятного и убийственного процесса, получившего название спагеттификации.
Если бы вы прошли сквозь само кольцо, вас, возможно, выбросило бы через белую дыру в параллельную вселенную по другую его сторону. Представьте, что вы берете два листа бумаги, располагаете их параллельно друг другу, а затем протыкаете насквозь карандашом, соединяя листы. Если пройти вдоль карандаша, можно попасть из одной параллельной вселенной в другую. Однако если пройти сквозь кольцо второй раз, окажешься еще в одной параллельной вселенной. Всякий раз, проходя сквозь кольцо, вы будете попадать в разные вселенные — точно так же, как поездка в лифте позволяет перемещаться между разными этажами здания, с единственной разницей — вы никогда не сможете вернуться на тот этаж, на котором уже были.
Когда вы проходите сквозь кольцо, тяготение будет конечным, так что вас не обязательно раздавит насмерть. Однако, если окажется, что кольцо вращается недостаточно быстро, оно может внезапно схлопнуться и убить вас. Не исключено, что кольцо можно будет стабилизировать искусственно, добавив к нему нечто, известное как отрицательная материя или отрицательная энергия (назовем их минус-материей и минус-энергией). Таким образом, стабильность черной дыры — вопрос равновесия, и главное здесь — поддерживать верное соотношение положительной и отрицательной энергии. Для естественного формирования шлюза между вселенными (например, черной дыры) требуется огромное количество положительной энергии. Но, чтобы шлюз оставался открытым и не схлопнулся, отрицательную материю или энергию потребуется создавать искусственно.
Минус-материя (минус-вещество) совсем не то же самое, что антиматерия. В отличие от последней, в природе минус-материя пока не обнаружена. Минус-материя обладает странными антигравитационными свойствами, то есть в поле тяготения она должна была бы падать вверх, а не вниз. (Антиматерия, напротив, согласно современной теории должна падать вниз, а не вверх.) Если бы на Земле миллиарды лет назад существовала минус-материя, то материя планеты попросту оттолкнула бы ее и это загадочное вещество уплыло бы в открытый космос. Возможно, именно поэтому мы его и не обнаружили.
Хотя физики пока не нашли реальных свидетельств существования минус-материи, минус-энергию уже удалось получить в лаборатории[45]. Это позволяет выжить мечте поклонников научной фантастики, которые надеются, что человек когда-нибудь будет летать к звездам через кротовые норы. Однако количество минус-энергии, которое удалось получить
