В 1935 году Альберт Эйнштейн и Натан Розен изучали поведение частиц в условиях сильной гравитации и ввели понятие «моста» — симметричного соединения двух областей пространства-времени. Они не пытались решать практические задачи звездоплавания, а хотели согласовать гравитацию с зарождавшейся квантовой физикой. Однако позднее эта идея была переосмыслена как «проходимая червоточина», что привело к ее популяризации в научной фантастике, хотя в рамках общей теории относительности такой переход невозможен.

Новая работа астрофизика Энрике Газтаньяги и его коллег возвращает нас к исходной идее, пишет Phys. Ее авторы показывают, что мост Эйнштейна — Розена правильнее понимать как квантовое зеркало во времени: он связывает два состояния, в одном из которых время течет вперед, а в другом — назад. Такая интерпретация вытекает из фундаментальной симметрии законов физики, которые не различают прошлое и будущее на микроскопическом уровне.

Подобный подход позволяет естественным образом разрешить один из главных парадоксов современной физики — проблему исчезновения информации в черной дыре, открытую Стивеном Хокингом.

Если полное квантовое описание включает оба направления времени, то информация, падающая в черную дыру, не пропадает безвозвратно. Она продолжает существовать, но эволюционирует в обратном временном потоке, что снимает кажущееся противоречие между общей теорией относительности и квантовой механикой.

Кроме того, эта концепция позволяет по-новому взглянуть на происхождение Вселенной. Большой взрыв может представлять собой не абсолютное начало, а «отскок» — квантовый переход между фазой сжатия и фазой расширения. В такой модели наша Вселенная могла родиться внутри черной дыры, возникшей в предшествующей космологической эпохе. Остатки той эпохи, такие как первичные черные дыры, могли сохраниться и, возможно, составляют часть темной материи.

Интересно, что наблюдаемые данные уже могут содержать намеки на такую структуру. Аномальная асимметрия в реликтовом излучении, которая два десятилетия ставит в тупик космологов, может объясняться именно наличием зеркальных квантовых компонентов с противоположной ориентацией времени.

Таким образом, переосмысление моста Эйнштейна — Розена предлагает не фантастические туннели для межзвездных перелетов, а более глубокое понимание природы времени, гравитации и происхождения Вселенной. Следующая революция в физике может заключаться не в преодолении скорости света, а в признании того, что на фундаментальном уровне время способно течь в обе стороны, а наша Вселенная, возможно, имела историю до Большого взрыва.

В прошлом году физики из США обратили внимание на возможную связь между запутанными частицами и червоточинами, гипотетическими тоннелями в ткани пространства-времени. Они создали модель, которую можно использовать для изучения так называемого парадокса файервола черной дыры.