Стивен Хокинг. Жизнь среди звезд

Но в середине 1980-х годов, как пишет Кип Торн в своей книге «Черные дыры и складки времени»,[137] все изменилось. Дело в том, что известный ученый Карл Саган решил попробовать свои силы в фантастике. Как и многие другие фантасты, Саган хотел воспользоваться идеей туннеля в пространстве, позволяющего обходить световой барьер. Но поскольку он был ученый, то считал нужным хотя бы упомянуть о проблеме мгновенного коллапса кротовой норы и снабдить читателей наукообразным «объяснением», почему туннель, по которому путешествуют герои, не схлопывается. За советом он обратился к Кипу Торну, и Торн взялся решить эту задачу и обеспечить надежный словесный камуфляж.

К концу 1984/85 учебного года Торн обнаружил, что для того, чтобы удержать кротовую нору открытой, нужна нить так называемого «экзотического вещества». Экзотическое вещество так названо за удивительное свойство – отрицательное давление, оно же отрицательное напряжение. Если сжать обычное вещество, оно уменьшится в размерах, а если сжать экзотическое вещество, оно расширится (не просто будет сопротивляться сжатию, а увеличится). Казалось бы, сомнительный шаг вперед, поскольку экзотического вещества никто никогда не видел. Тем не менее космологи убеждены, что оно встречается во Вселенной в естественных условиях в форме, известной как космическая струна.

Космические струны – это гипотетический материал, оставшийся после Большого Взрыва в виде трубочек энергии, которые в диаметре гораздо меньше атома, зато, вероятно, тянутся через всю Вселенную. Это побочный продукт эпохи Большого Взрыва, и лучше всего представлять их себе как «замороженный» Большой Взрыв, заключенный в трубку диаметром в 10¹⁴

раз меньше атомного ядра. Поскольку плотность энергии внутри трубки такая же, какая была во Вселенной примерно через 10^–35 с после сотворения, при всей своей тонкости каждый сантиметр космической струны содержит эквивалент 10 триллионов тонн массы. Петля космической струны в метр длиной весила бы столько же, сколько Земля.

Нет никаких доказательств, что космические струны существуют или когда-то существовали, но кое-какие косвенные доводы все же есть, например, такие объекты обеспечили бы в юной вселенной «зародыши» будущих галактик. Гравитационное воздействие петель струн заставляло бы скапливаться облака газа, которые в конце концов достигали бы таких размеров, что самостоятельно могли сформировать галактики.

К тому же, как догадывались многие, у космических струн есть и другое удивительное свойство. Речь идет об отрицательном давлении. Если растянуть кусок космической струны, она сократится, а если сжать ее, растянется. Так что это идеальный материал, чтобы удержать кротовую нору открытой, – чем сильнее гравитация черных дыр по оба конца стремится захлопнуть кротовую нору, тем сильнее расширится космическая струна, не дав ей закрыться.

Соображения Торна о том, как создать устойчивый межзвездный портал, привели Сагана в восторг и заняли достойное место в его романе «Контакт», увидевшем свет в 1985 году. Тогда лишь немногие читатели понимали, что наукообразная болтовня, описывающая структуру кротовой норы, по которой путешествовали герои Сагана, и есть ультрасовременная научная теория кротовых нор, передний край исследований. Но вот что самое удивительное с сегодняшней точки зрения: ни Торн, ни Саган в тот момент не поняли, что уравнения Торна, доказывающие возможность существования проходимой кротовой норы, точно так же применимы и к путешествиям во времени.

Разумеется, дело в том, что формулы эйнштейновской ОТО описывают не просто пространство, а пространство-время. Кротовая нора (она же мост Эйнштейна – Розена) соединяет разные части пространства-времени в нашей Вселенной. Это значит, что она может связывать разные участки пространства в одно и то же время (и тем самым позволяет мгновенно перемещаться в пространстве), а может связывать один и тот же участок пространства в разное время (и тем самым позволяет мгновенно перемещаться во времени). Торн в полной мере осознал масштабы своей работы, к которой он приступил, чтобы оказать любезность Сагану, лишь на симпозиуме в Чикаго в декабре 1986 года, когда один из участников указал, что из нее следует возможность путешествия во времени.

Торн считал, что оказался на распутье. У него было два ученика, Майкл Моррис и Ульви Юртсевер, которые очень заинтересовались работой над теорией кротовых нор. Но Торн опасался, что если они начнут публиковать статьи о путешествиях во времени, то погубят свою карьеру и станут посмешищем для научного сообщества. Лишь в 1988 году они втроем опубликовали статью о путешествиях во времени в журнале «Physical Review Letters» (том 61, стр. 1446), но и тогда после выхода статьи Торн настойчиво попросил отдел связей с общественностью в Калифорнийском технологическом институте поступить вопреки служебным обязанностям – не просто запретил им уведомлять сотрудников о статье, но и велел всячески замалчивать факт ее публикации!