В 2025 году международная команда физиков представила революционную теоретическую модель, позволяющую создать проходимую и стабильную червоточину (wormhole) путём топологического «склеивания» двух чёрных дыр с помощью экзотического вещества. Метод получил название cut-and-paste — «вырезать и вставить».
Фото из открытых источников
Исследование учёных Фаруука Рахамана (Университет Джадавпур, Индия) и Ари Дутты (Йешивский университет, США) было принято к публикации в журнале International Journal of Geometric Methods in Modern Physics. Об идее впервые подробно рассказало американское издание Popular Mechanics.
Как работает метод «вырезать и вставить»
Идея основана на известном топологическом приёме: две отдельные области пространства-времени (в данном случае — внутренности двух чёрных дыр) «вырезаются», а затем «склеиваются» через узкое горло, заполненное экзотическим веществом с отрицательной плотностью энергии. Такое вещество нарушает энергетические условия классической общей теории относительности и не даёт горловине червоточины схлопнуться.
Аналогия, которую часто приводят авторы, — знаменитая бутылка Клейна: объект, который в четырёх измерениях является обычной поверхностью, но в трёхмерном пространстве выглядит как «туннель сам в себя». Червоточина по методу cut-and-paste становится космическим аналогом такой структуры.
Почему обычные чёрные дыры не подходят
Классическая чёрная дыра Шварцшильда или даже вращающаяся чёрная дыра Керра не может стать основой стабильной червоточины — горловина мгновенно коллапсирует. Для устойчивости необходимо:
- наличие экзотического вещества (похожего на тёмную энергию);
- строго определённый радиус горла;
- нарушение локальной сферической симметрии с помощью тензорных полей.
Математический аппарат исследования
Авторы использовали технику тонких оболочек (thin-shell formalism) и тензорные распределения, чтобы смоделировать разрыв симметрии и «склеить» две метрики. Такой подход уже успешно применялся ранее для построения моделей червоточин Эллиса–Бронникова и траверсабельных wormhole Морриса–Торна.
Стабильность и перспективы
Расчёты показали, что при определённых значениях параметров (в первую очередь — плотности экзотического вещества и размера горла) червоточина остаётся стабильной сколь угодно долго. Это первое решение, где для поддержания открытого туннеля не требуется бесконечное количество экзотической материи — достаточно конечного «слоя» между двумя чёрными дырами.
Пока модель чисто теоретическая. Экспериментальное подтверждение невозможно на современном уровне технологий, однако работа открывает новые направления в теоретической гравитации и может стать основой для будущих поисков естественных червоточин во Вселенной.
Заключение
Метод «вырезать и вставить» демонстрирует, что проходимые червоточины перестают быть исключительно фантастикой. Как когда-то теория относительности и квантовая механика казались невозможными, так и сегодняшние «невероятные» идеи завтра могут стать основой новых космических технологий.
Источники:
- Popular Mechanics: Scientists Say You Can ‘Cut and Paste’ Two Black Holes to Make a Wormhole
- Farook Rahaman, Ari Dutta — «Traversable wormholes via a double trace deformation cut-and-paste technique» (принято в International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, 2025)