Если вы хотите отправить сообщение через червоточину, лучше сделать его кратким.
При определенных обстоятельствах сообщение может быть передано через теоретическую червоточину, соединяющую черные дыры в разных вселенных, обнаружили физики в новом исследовании. К сожалению, их результаты показывают, что можно обменяться лишь небольшим количеством информации (измеряемой в квантовых битах или кубитах).
«В нашей конкретной конфигурации мы нашли неутешительные результаты в том смысле, что вы можете отправлять их через червоточину только на один-два кубита или несколько битов информации», - говорит Сэм ван Лёвен. Новая статья и исследователь в университете Витватерсранда в Йоханнесбурге, рассказал Live Science.
Как правило, если вы отправите что-то в черную дыру, она окажется в центре, в бесконечно плотной точке, известной как особенность, и никогда не вернется к своей предыдущей жизни. Но если бы черная дыра была соединена с другой черной дырой через червоточину и траектория сообщения была правильной, теоретически она могла бы пересечь и выйти на другую сторону этой червоточины - которая могла бы быть в альтернативной вселенной.
Связанный: 9 идей о черных дырах, которые взорвут ваш разум
Для этого требуется, чтобы и вселенные, и связанная черная дыра имели определенный вид физики и геометрии. Например, проходимая червоточина была бы возможна только тогда, когда пространство-время имело отрицательную кривизну. Это означает, что вы можете визуализировать пространство-время в виде огромного седла, в котором, если бы два существа пытались идти по параллельным путям, они фактически удалялись бы друг от друга.
Ученые знали, что теоретически эта конкретная установка вселенной позволяет передавать информацию через червоточины, и ранее они делали некоторые оценки, чтобы определить, сколько информации может перемещаться таким образом.
«Теперь мы знаем, что этот процесс аналогичен квантовой телепортации… но существуют ограничения на объем передаваемой информации», - сказал Арон Уолл, исследователь кафедры прикладной математики и теоретической физики в Кембриджском университете, который не был участвует в новом исследовании. (В квантовой телепортации информация может быть практически мгновенно отправлена на огромные расстояния, используя частицы, которые были квантово запутаны, что означает, что их состояния связаны независимо от расстояния, которое их разделяет.)
В новом исследовании Ван Лёвен и его коллеги изучили проходимую червоточину, используя геометрию пространства-времени, описанную теорией общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Математика, использованная для описания сценария, была сделана в двумерной вселенной для простоты, но она должна также выполняться для трехмерной вселенной, как и наша.
Результаты показали, что одновременно через червоточину можно было передавать только несколько битов информации - меньше, чем другие методы. Они также обнаружили, что отправка сообщений через червоточину изменит черные дыры. Отправляющая черная дыра будет увеличиваться по массе, а принимающая черная дыра будет уменьшаться по массе при отправке каждого сообщения. При первом сообщении принимающая черная дыра потеряет около 30% своей массы, а при последующих сообщениях черная дыра исчезнет. Кроме того, каждое последующее сообщение будет уменьшаться в размере, так что в конечном итоге оно не будет содержать никакой информации.
Ван Лёвен и другие ученые продолжают изучать широкий спектр установок и правил, как похожих, так и не похожих на те, что существуют в нашей собственной вселенной, которые могут позволить передавать больше информации. В настоящее время такие червоточины и связанные черные дыры являются полностью теоретическими, но ученые думают, что не исключено, что они могут быть созданы или управляться какой-то развитой цивилизацией.
«Мы пытаемся найти обобщения нашей установки, которые позволили бы получить больше информации, но это работа в процессе», - сказал Ван Лёвен в интервью Live Science. «Но всегда будет предел. Это не будет бесконечное количество информации, которую вы можете отправить, не разрушив червоточину».
Исследование было опубликовано в сети 29 июля в препринтном журнале arXiv и было передано в Журнал физики высоких энергий.
