Физика червоточин из «Звёздного пути»: что скрывается за экранными эффектами

В кино червоточины выглядят как светящиеся воронки, но компьютерные модели рисуют их иначе. Учёные рассказали, как на самом деле выглядят эти гипотетические туннели в пространстве-времени и насколько точно сериал отражает научные представления.

Франшизе «Звёздный путь» уже 60 лет, и за это время она успела не только придумать, но и подтолкнуть учёных к размышлениям о перемещениях между звёздами. Среди множества идей особое место занимают червоточины — гипотетические туннели в ткани пространства-времени, способные соединять далекие точки Вселенной.

Старший преподаватель математики в Университете королевы Марии в Лондоне Кэти Клоу подчёркивает — то, что показывают на экране, и то, что получается в симуляциях, отличается кардинально. В сериале вход в червоточину часто выглядит как закручивающийся вихрь. Теоретические модели рисуют иную картину: проход должен напоминать мыльный пузырь или хрустальный шар, на поверхности которого отображаются искажённые изображения объектов с другой стороны. Облететь такое отверстие можно под любым углом, и вместо центра путешественник окажется в иной точке Вселенной.

Первое появление червоточины во франшизе состоялось в фильме 1979 года, где неисправный варп-двигатель создал искажение, чуть не погубившее «Энтерпрайз». Сам термин ввели Джон Уилер и Чарльз Миснер в 1957 году, а первые математические описания проходимых туннелей, не противоречащих Эйнштейну, появились в 1973 году в работах Эллиса и Бронникова.

В том эпизоде есть неточность: из-за «временного искажения» экипаж говорил в замедленном темпе. На самом деле гравитационное замедление времени сравнимо с эффектом для спутников GPS — для самих путешественников время течёт привычно.

Более реалистичный подход предложили в сериале «Следующее поколение» (конец 1980-х), где сюжет строился вокруг коммерческого использования туннелей. Эта версия опиралась на расчёты астрофизика Кипа Торна, показавшего, что для стабильности червоточины требуется экзотическая материя с отрицательным давлением. Даже с ней, как показывают симуляции, любое возмущение приводит к коллапсу.

Исследователь чёрных дыр советует: если на пути встретится мыльный пузырь, лучше пропустить вперёд Звёздный флот. Ведь, несмотря на всю привлекательность идеи мгновенных перемещений, современная физика пока не даёт надёжных рецептов создания стабильных червоточин, пригодных для путешествий.