Куда течет река времени - Новиков Игорь Дмитриевич Страница 53

Подобные эксперименты были проведены в начале 80-х годов в Стэнфордском университете (США) Б. Кабрерой. Он использовал в качестве проводника ниобиевое кольцо диаметром в пять сантиметров и охлажденное почти до температуры абсолютного нуля. В 1982 году он объявил, что после 150 дней наблюдений им зарегистрировано изменение тока в кольце, которое может быть вызвано пролетом монополя. Однако надежных подтверждений этого результата пока нет и вопрос остается открытым.

С другой стороны, мы знаем, что если монополи и есть в сегодняшней Вселенной, то их не может быть слишком много. В качестве детектора здесь опять выступают астрофизические наблюдения. Известно, что в нашей Галактике имеются крупномасштабные магнитные поля напряженностью около одной миллионной доли напряженности земного магнитного поля. Монополи должны двигаться под действием этих галактических полей, что приводит к уменьшению напряженности полей, подобно тому, как движение электрически заряженных частиц по проводнику от полюса к полюсу батареи вызывает уменьшение напряженности электрического поля. Так как мы надежно наблюдаем галактическое магнитное поле и знаем процессы, которые могут его генерировать, то можно подсчитать то максимально возможное количество монополей, которое могло бы быть во Вселенной, не вызывая еще очень быстрого уменьшения галактического магнитного поля. Оказывается, что в среднем во Вселенной на сто миллиардов миллиардов протонов может быть не больше одного магнитного монополя.

Наконец, монополь обладает еще одним свойством, представляющим незаурядный интерес. Как читатель помнит, внутри монополя, в его сердцевине, плотность энергии огромна и там в изобилии имеются переносчики сил Великого объединения. А эти переносчики могут превращать кварки в лептоны, в частности, вызывать распад протона, когда очень редко они рождаются в нем. Советский физик В. Рубаков в 1981 году обратил внимание на то, что встреча монополя с протоном может приводить к драматическим для протона последствиям. Частицы — переносчики сил Великого объединения внутри монополя могут взаимодействовать с кварками протона, вызывая его распад.

Так магнитный монополь может служить своеобразным катализатором распада протона. Сам он при этом не разрушается.

Описанные выше диковинки могут быть одним из типов «ложного вакуума», существующего в нашей Вселенной. Но в привычных нам условиях может существовать необычный вакуум и другого типа. Это «казимировский вакуум». Причем, если «реликтовый вакуум» — пока только гипотеза, «казимировский вакуум» реально наблюдался. Что это такое?

Необычное состояние было теоретически предсказано нидерландским физиком X. Казимиром, а его проявления экспериментально обнаружены в лаборатории фирмы «Филлипс Глуилампен фабрикен» в Эйндховене. «Казимировский вакуум» появляется между двух очень чистых, плоских, параллельно расположенных проводящих пластинок, когда их сближают на очень малые расстояния.

Виртуальные заряженные пары частиц непрерывно рождаются и аннигилируют в вакууме. Появляясь теперь между пластинками, они взаимодействуют с этими проводящими поверхностями. В результате вакуум между пластинками перестраивается, возникает отличная от нуля энергия (она оказывается отрицательной), и появляется также вакуумное натяжение между пластинками. Это и есть «казимировский вакуум». Он проявляет себя как слабое притяжение между пластинками. Его проявление зависит от степени сближения пластинок, их чистоты и так далее, и обычно оно очень слабо. Но теоретически «казимировский вакуум» можно сделать плотным, а вызываемые им натяжения — огромными.

Вот это необычное явление и предлагают в будущем использовать американские теоретики для стабилизации «тоннеля», соединяющего отверстия. Как мы помним, «казимировский вакуум» в их проекте возникает между двумя пластинами, введенными в «тоннель». Огромные специфические гравитационные силы, вызванные этим вакуумом, стабилизируют «тоннель». В пластинах делаются небольшие люки и изолирующая стенка так, чтобы сквозь пластины можно было проходить.

Надо подчеркнуть, что свойства материала, из которого должны быть сделаны заряженные пластины, столь необычны, что пока подходящее для этого вещество неизвестно в природе. Но, с другой стороны, нет и физических законов, которые запретили бы будущей высокоразвитой цивилизации создать такое вещество. То же можно сказать и о создании самого тоннеля. Пока не совсем ясны «детали» его строительства, хотя нет и каких-то специальных «запретов» природы на его создание.

Итак, предположим, что подобный «тоннель» в будущем будет построен. Тогда с отверстиями, которые он соединяет, можно провести следующую операцию. Их можно растащить на большое расстояние друг от друга, никак не меняя длины «тоннеля» между ними. На первый взгляд это выглядит совершенно невозможным. Но это только на первый взгляд.

Представим себе опять для наглядности вместо нашего пространства пока без всяких отверстий и «тоннелей» плоский лист. Вообразим также плоские существа, которые могут передвигаться по этому «пространству» среди плоских звезд и могут проводить в нем геометрические измерения. Если теперь плавно изогнуть этот лист, как показано на рисунке 19а, не сминая его и не разрывая, то на листе ничто не изменится. Все геометрические соотношения сохранятся. Расстояния между любыми точками, если их измерять вдоль кратчайших линий, остающихся в пределах листа, не изменятся. Как говорят, внутренняя геометрия листа останется прежней. Но тогда плоские существа не могут знать, изогнут лист в каком-то внешнем пространстве или нет. Все будет на листе совершенно одинаково в обоих случаях. Теперь представим, что при изогнутом листе два отверстия соединены коротким «тоннелем» (рисунок 19б). Мы теперь видим, что путь от одного отверстия до другого во внешнем пространстве может быть большим, а сквозь «тоннель» — совсем коротким. Но это еще не все. Если потянуть за верхний край листа, оставляя на месте нижний край и оба отверстия, то верхняя часть листа будет скользить относительно отверстия В на рис. 19 в. Так как движение относительно, то можно считать, что это верхнее отверстие перемещается среди звезд. Таким образом, расстояние между отверстиями во внешнем пространстве может меняться — увеличиваться и уменьшаться, — а длина «тоннеля» меняться не будет.

Все сказанное об отверстиях и «тоннелях» на нашей двумерной поверхности модели справедливо и в случае отверстий и «тоннелей» в трехмерном пространстве. Только представить себе такую ситуацию с искривленным трехмерным пространством гораздо сложнее. Отверстия А и В снаружи очень похожи на черные дыры. Отличие только в том, что в отверстия можно входить и выходить. Внутри же они соединены коридором и резко отличаются от черных дыр. Здесь можно двигаться и от отверстия А к В и наоборот. Можно так подобрать параметры отверстий и «тоннеля», что гравитационное воздействие на живые существа будет не слишком сильным во время их движения по коридору и вполне ими переносимо.

Теперь ясно, как люди будущего, построившие статический коридор, соединяющий два отверстия А и В, могли бы использовать эту конструкцию. Сначала надо отбуксировать одно из отверстий к далеким звездам, не меняя длины коридора, который может быть пренебрежимо коротким по сравнению с удаленностью отверстий друг от друга во внешнем пространстве (рисунок 19б). Как перемещать в пространстве черные дыры, мы уже разбирали в разделе «Энергия из черных дыр».

А так как наши отверстия снаружи практически не отличаются от черных дыр, то и с ними можно поступать так же.

Наша конструкция теперь может служить Машиной Пространства (пока еще не Машиной Времени). Действительно, путешественник, войдя в отверстие А на рисунке 19б и пройдя короткий тоннель, выйдет из В у далеких звезд. Он потратит на это путешествие совсем немного времени. Для того чтобы попасть к звездам, ему незачем совершать длинный и утомительный межзвездный перелет во внешнем пространстве.