Проходимость червоточин в общей теории относительности

Хорошо известно, что для стабильных, проходимых червоточин требуется экзотическая материя, нарушающая доминирующие энергетические условия.

Для решения вопроса давайте предположим, что за короткий период времени может быть создано достаточное количество экзотической материи, когда устья червоточин стабильны и проходимы. Кроме того, предположим, что в течение этого времени через горловину вводят мощный луч или проволоку. Теперь вопрос:

Вопрос: Что произойдет, если из устьев червоточин удалить экзотическую материю? Всегда ли приливных сил достаточно, чтобы сломать любой материал, пересекающий горловины, и разъединить устья?

Ответы (3)

Если бы экзотическое вещество было внезапно удалено из стабильной сферически-симметричной и невращающейся червоточины, она превратилась бы в черную дыру. Это непосредственно следует из теоремы Биркгофа: единственным сферически-симметричным решением уравнений поля Эйнштейна в свободном от материи пространстве является решение Шварцшильда (невращающаяся черная дыра).

Наблюдатели по обеим сторонам червоточины заметят исчезновение за горизонтом событий части провода, ближайшей к горловине червоточины.

Для наблюдателей, стационарных относительно только что образовавшейся черной дыры, черная дыра казалась бы замороженной (как это хорошо известно) с проводом, выступающим из горизонта событий.

Для наблюдателей, движущихся к черной дыре с соответствующим ускорением, черная дыра будет казаться отрезанной (как это хорошо известно) с обрывом проволоки.

Единственная оговорка в этом объяснении состоит в том, что наличие проволоки делает сферическую симметрию лишь приблизительной. Я предположил, возможно, ошибочно, что решение, возмущенное присутствием провода, по существу такое же, как и решение в отсутствие провода.

Источники: «Гравитация » К. Мизнера, К. Торна и Дж. Уилера (1973 г.), « Физика звездных врат — параллельные вселенные», «Путешествие во времени и загадка физики червоточин» Э. Родриго (2010 г.)

Незначительное замечание: нарушения Материей Доминантного Энергетического Условия недостаточно для поддержания стабильной червоточины. Чтобы такая червоточина могла проходить через материальные объекты, ее материя должна нарушать условие слабой энергии. [Другими словами, возможно иметь материю, нарушающую DEC, но недостаточно экзотическую, чтобы поддерживать червоточину.]

@dj_mummy: Я полагаю, вы могли бы представить, как материя улетает в виде сферической оболочки, уходящей в бесконечность. Это оставило бы пустое пространство (за исключением провода) вблизи горловины червоточины. Теорема Биркгофа по-прежнему применима (при условии, что массой проволоки можно пренебречь).
Расширенное решение Шварцшильда дает ключ к пониманию того, что произойдет — полоса будет начинаться между областями I и IV в точке, где горизонт прошлого пересекает горизонт будущего. Затем он упадет в черную дыру, так как пойдет по времениподобному пути, начиная с этой точки.

По состоянию на 29 октября 2013 года у нас теперь есть метрика червоточины, которую можно сгенерировать с помощью неэкзотического тензора энергии напряжения. Исследовательская работа (которая на самом деле не слишком сложна) « Прохождение моста Эйнштейна-Розена » проходит через расчеты ОТО времениподобных геодезических через мост Эйнштейна-Розена (червоточину), которые не заканчиваются сингулярностью в червоточине. Вместо этого им удалось сместить сингулярность из времениподобной области пространства-времени в пространственноподобную область: место, куда не могут пройти наши геодезические.

Сингулярность, находящаяся во времениподобной области пространства-времени, требовала существования экзотической материи, потому что нам пришлось бы создать своего рода «экран» от нашей мировой линии, заканчивающейся в сингулярности. К сожалению, для этого требуется экзотическая материя.

Теперь, когда у нас есть достойная метрика червоточины, являющаяся функцией неэкзотического тензора энергии-импульса, остается только проработать более мелкие детали, и наши инженеры должны заставить нас физически протестировать это.

так что я не понимаю; это одна и та же метрика, но геодезические «интерпретируются» по-разному? Я не вижу никакого «сдвига», о котором вы упоминаете, это та же самая метрика Шварцшильда-Эйнштейна-Розена.
Я не буду претендовать на полное понимание математики статьи, поскольку у меня есть только начальные знания о тензорном исчислении и его приложениях. Подробный ответ на этот вопрос находится во второй половине страницы 2 и большей части страницы 3 в самой статье, но, похоже, они просто подходят к вероятному по-разному (с формулировкой Гамильтона и фиксацией калибровки). Решения в теории относительности обычно предполагают взгляд на вещи с другой точки зрения, поскольку, в конце концов: все вещи относительны. С:

Это предварительный ответ, а не окончательный, потому что у меня нет доказательств утверждения I:

Утверждение I: при удалении экзотической материи из проходимой червоточины и независимо от того, какое нормальное распределение материи уже существует внутри и снаружи горловины, внутри туннеля образуется поверхность, ортогональная продольной оси, так что все световые конусы из обоих горловин стать асимптотически ближе к поверхности, никогда не касаясь ее.

Если предположить, что утверждение I верно, то два элемента балки должны будут находиться по разные стороны от разделяющей поверхности. Поскольку они находятся на противоположных сторонах разделяющей поверхности, они не смогут общаться друг с другом, а значит, скорость звука на материале должна будет превышать скорость света в вакууме. Это доказывает, что ни один физически реализуемый материал не сможет поддерживать открытую червоточину без экзотической материи.

Проходимость червоточин в общей теории относительности
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v