Крото́вая нора́, также «крото́вина» или «червото́чина» (последнее является дословным переводом англ. wormhole) — гипотетическая топологическая особенность пространства-времени, представляющая собой в каждый момент времени «туннель» в пространстве.

Общая теория относительности (ОТО) не опровергает существование таких туннелей (хотя и не подтверждает). Решения типа кротовых нор возникают в различных вариантах квантовой гравитации, хотя до полного исследования вопроса ещё очень далеко. Для существования проходимой кротовой норы необходимо, чтобы она была заполнена экзотической материей с отрицательной плотностью энергии^[1], создающей сильное гравитационное отталкивание и препятствующей схлопыванию норы.

Область вблизи самого узкого участка кротовины называется «горловиной». Кротовые норы делятся на «внутримировые» (англ. intra-universe) и «межмировые» (англ. inter-universe), в зависимости от того, можно ли соединить её входы кривой, не пересекающей горловину.

Различают также проходимые (англ. traversable) и непроходимые кротовины. К последним относятся те туннели, которые коллапсируют слишком быстро для того, чтобы наблюдатель или сигнал (имеющие скорость не выше световой) успели добраться от одного входа до другого. Классический пример непроходимой кротовины — пространство Шварцшильда, а проходимой — кротовина Морриса — Торна.

Проходимая внутримировая кротовая нора даёт гипотетическую возможность путешествий во времени, если, например, один из её входов движется относительно другого, или если он находится в сильном гравитационном поле, где течение времени замедляется. Также кротовые норы гипотетически могут создавать возможность для межзвёздных путешествий и в этом качестве кротовины нередко встречаются в научной фантастике.

Кротовые норы в массовой культуре

Литература

• DeBenedictis, Andrew and Das, A. On a General Class of Wormhole Geometries. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Dzhunushaliev, Vladimir Strings in the Einstein's paradigm of matter. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• The Particle Problem in the General Theory of Relativity. Physical Review 48, 73 (1935).
• Fuller, Robert W. and Wheeler, John A.. Causality and Multiply-Connected Space-Time. Physical Review 128, 919 (1962).
• Garattini, Remo How Spacetime Foam modifies the brick wall. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• González-Díaz, Pedro F. Quantum time machine. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• González-Díaz, Pedro F. Ringholes and closed timelike curves. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Khatsymosky, Vladimir M. Towards possibility of self-maintained vacuum traversable wormhole. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Krasnikov, Serguei Counter example to a quantum inequality. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Krasnikov, Serguei The quantum inequalities do not forbid spacetime shortcuts. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Li, Li-Xin Two Open Universes Connected by a Wormhole: Exact Solutions. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Morris, Michael S., Thorne, Kip S., and Yurtsever, Ulvi. Wormholes, Time Machines, and the Weak Energy Condition. Physical Review Letters 61, 1446—1449 (1988).
• Morris, Michael S. and Thorne, Kip S.. Wormholes in spacetime and their use for interstellar travel: A tool for teaching general relativity. American Journal of Physics 56, 395—412 (1988).
• Nandi, Kamal K. and Zhang, Yuan-Zhong A Quantum Constraint for the Physical Viability of Classical Traversable Lorentzian Wormholes. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Ori, Amos A new time-machine model with compact vacuum core. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Roman, Thomas, A. Some Thoughts on Energy Conditions and Wormholes. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Teo, Edward Rotating traversable wormholes. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Visser, Matt The quantum physics of chronology protection by Matt Visser.. arXiv eprint server. Проверено 12 августа 2005.
• Visser, Matt. Traversable wormholes: Some simple examples. Physical Review D 39, 3182-3184 (1989).

Примечания