Масса, проходящая через червоточину, выглядит как монопольное излучение?

Масса АДМ пространства-времени — это сумма масс АДМ, которые были бы измерены удаленным наблюдателем на листе 1 и удаленным наблюдателем на листе 2.

Это не верно. Для такого пространства-времени существуют две массы АДМ , по одной для каждой из асимптотических областей, и они сохраняются отдельно. Это можно рассматривать как следствие независимости асимптотических времениподобных векторных полей Киллинга для каждой из границ.

Теперь предположим, что масса движется от листа 1 через червоточину к листу 2. Удаленный наблюдатель на листе 2 просто видит, что масса Вселенной увеличилась.

Нет. После того, как масса вошла в червоточину в листе 1, масса червоточины, измеренная наблюдателем листа 1, увеличивается и остается такой. Также устье червоточины во втором «листе» станет светлее после «выброса» этой массы, так что общая масса на втором листе также останется неизменной. Удаленный наблюдатель на листе 2 не заметил бы изменения массы всей системы.

Чтобы сделать это более интуитивным, рассмотрим электрический заряд$q$в таком пространстве-времени, первоначально размещенном на листе 1, без каких-либо других зарядов. Силовые линии электрического поля возникают на этом заряде и уходят в бесконечность листа 1. После прохождения заряда через червоточину в лист 2 силовые линии, возникающие на заряде, а не уходят в бесконечность листа 2, все проходят через червоточину и остаются уйти в бесконечность листа 1. Наблюдателю на листе 1 кажется, что червоточина имеет заряд$q$, а наблюдателю в листе 2 после испускания заряда$q$, червоточина теперь имеет заряд$-q$. Джон Уилер назвал это свойство червоточин «бесплатным зарядом».

Подобно сохранению заряда, которое визуализируется силовыми линиями электрического поля, сохранение массы АДМ может быть визуализировано через соответствующие линии потоков, уходящие в пространственноподобную бесконечность, так что потоки на каждом из слоев остаются постоянными.

Приведу цитату из книги

• Виссер, Мэтт, Лоренцевы червоточины. От Эйнштейна до Хокинга , Вудбери, Нью-Йорк: Американский институт физики, 1995.

страницы 111–112:

Рассмотрим эффект массы$m_i$, то есть изначально далеко от устья червоточины в «$+$Вселенная. Теперь предположим, что этот объект пересекает червоточину и в конце концов останавливается далеко от нее в «$-$Вселенная. Тогда суммарные массы АДМ по обеим сторонам червоточины удовлетворяют

$$\begin{eqnarray} M^{+}_\text{total}&=&M^{+}_i + m_i = M^{+}_f; \tag{11.66}\\ M^{-}_\text{total}&=& M^{-}_i=M^{-}_f + m_f. \tag{11.67} \end{eqnarray}$$ Обозначение: Здесь$M^\pm_i$обозначают начальные массы и$M^\pm_f$, обозначают конечные массы двух устьев червоточин в «$+$"и "$-$вселенных соответственно.

То есть, когда массивные объекты пересекают червоточину, они изменяют массу устьев червоточин, через которые они проходят. Рот, «поглощающий» предмет, набирает массу ($M^{+}_f > M^{+}_i$), а рот, «выпускающий» объект, теряет массу ($M^{-}_i < M^{-}_f$). Для общности я разрешил$m_i\ne m_f$; это допускает возможность того, что объект, пересекающий червоточину, может получить или потерять некоторую (кинетическую) энергию в процессе.

<…>

Это предполагает (но решительно не доказывает) возможность фундаментального ограничения на общую массу, которая может пройти через червоточину. При достаточно большом чистом переносе массы конечная масса «излучающего» устья червоточины становится отрицательной. При нормальных обстоятельствах это считалось бы полной катастрофой. Однако вскоре мы увидим, что нарушение условия средней нулевой энергии требуется только для того, чтобы удерживать червоточину открытой в первую очередь. Из-за этого гипотезы, используемые для вывода обычных версий теоремы о положительной массе, неприменимы к проходимым пространствам-временям червоточин. Кажется, нет никакой гарантии, что общая масса устья червоточины не станет отрицательной, хотя такое поведение, безусловно, вызовет сильную тошноту [194].

Если масса «испускающего» устья червоточины станет отрицательной, есть вероятность неконтролируемой реакции: его масса, ставшая теперь отрицательной, «излучающее» устье теперь будет гравитационно отталкивать окружающую среду. «Поглощающий» рот будет продолжать обрастать материей, становясь все более массивным и притягивая к себе все больше окружающего материала. С другой стороны, «излучающий» рот будет продолжать терять массу, и его масса будет становиться все более и более отрицательной, тем самым усиливая его гравитационное отталкивание от окружающей среды. Пример особенностей, к которым это приводит, см. в [49].

Ссылка [149] — это эта статья , а [49] — это .