Начав с изучения фермионов и уравнений Дирака, Бен Кейн и его коллеги из Колледжа Святого Креста (США) написали код, позволяющий им моделировать так называемые дирактовские звезды. Несколько лет спустя другие ученые открыли, что когда эти системы содержат электрический заряд, в них могут быть червоточины.
Червоточины это решения уравнений гравитационного поля Эйнштейна, которые можно представить как тоннели с двумя концами, расположенными далеко друг от друга в пространстве или времени. Недавние исследования указывают, что дираковские звезды с электрическими зарядами имеют решения в виде червоточин, при условии что эти червоточины проходимы, то есть сквозь них может пройти частица. Модель Кейна должна была установить, действительно ли червоточина проходима.
Около 10 лет назад физики Хуан Малдасена и Леонард Сасскинд высказали идею о том, что запутанные частицы могут соединяться червоточинами. Эта радикальная гипотеза объясняет квантово-механический феномен парадокса файервола черной дыры через гравитацию.
Запутанность требует сверхсветовой коммуникации, которая, при этом, не может быть использована человеком для пересылки сообщений друг другу быстрее света. Малдасена и Сасскинд предположили, что эта коммуникация может проходить через червоточины. Новая модель Кейна, состоящая из двух запутанных фермионов, соединенных червоточиной, развивает эту гипотезу.
Проведя моделирование, ученые обнаружили, что в этом сценарии на обоих концах червоточины быстро формируются черные дыры. Они делают эту кротовую нору непроходимой, то есть ничто не может выйти оттуда ни с того, ни с другого конца.
Ученые надеются, что дальнейшее изучение этой модели поможет подтвердить верность или ошибочность гипотезы Малдасены и Сасскинда. А также подскажет, как можно было бы использовать червоточины для сверхсветовой коммуникации.
Расчеты, сделанные физиками из Франции в 2021 году, противоречат сделанным ранее выводам о том, что червоточины схлопнутся слишком быстро, чтобы их можно было использовать для космических путешествий на скоростях быстрее скорости света. Применив другую метрику, они пришли к выводу, что кротовые норы стабильнее, чем казалось ранее.
