Bele luknje odpirajo možnost potovanja v času

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Možnost obstoja belih lukenj je prvi predlagal teoretični astrofizik Igor Novikov leta 1964.

Bela luknja je hipotetično območje v prostoru-času, ki je predvideno kot del rešitve Einsteinovih poljske enačbe.

A začnimo s črnimi luknjami, ker jih je lažje razložiti. Črne luknje nastanejo, ko središče velike umirajoče zvezde zadene samega sebe. Celotna masa se iztisne v neskončno majhen volumen. Njihova gravitacijska privlačnost postane tako velika, da ji niti svetloba ne more uiti.

Bele luknje so ravno nasprotje črnih lukenj: čeprav nič ne more uiti iz obzorja dogodkov črne luknje, nič ne more vstopiti v obzorje dogodkov bele luknje. Preprosto povedano, bela luknja vse izpljune in nič ne vstopi.

Koncept bele luknje je izjemno zapleten. Zato smo ga poskušali razložiti v majhnih delih. Do konca tega članka boste izvedeli veliko več o tem zanimivem pojavu.

Ali obstajajo bele luknje?

Bela luknja je le teoretični matematični koncept in v vesolju ni bila opažena. Večina razprav o belih luknjah se vrti okoli besed hipotetično, neizvedljivo in neresnično.

So potencialna rešitev zakonov splošne relativnosti, ki pomenijo, da če obstajajo večne črne luknje, potem morajo v vesolju obstajati tudi bele luknje.

Pričakuje se, da bodo imeli lastnosti, kot so masa, naboj, kotni moment, vendar vse, kar se približa beli luknji (tudi s svetlobno hitrostjo), je nikoli ne bo doseglo. Teoretično v našem vesolju ni dovolj energije, da bi vas potegnila vase.

Kršijo drugi zakon termodinamike

Eden od glavnih razlogov, zakaj bele luknje veljajo za neresnične, je ta, da zmanjšujejo entropijo, kar je v nasprotju z zakonom termodinamike.

Drugi zakon termodinamike pravi, da se skupna entropija vesolja nenehno povečuje, zato je sprememba entropije vedno pozitivna. Zato bele luknje ne sodijo v naš trenutni model vesolja.

Dokazi za bele luknje

Medtem ko dokazi in informacije o belih luknjah ostajajo negotovi, se izbruh gama žarkov, imenovan GRB 060614, ki ga je leta 2006 odkril Observatorij Swift Neila Gerela, šteje za prvi zabeležen dogodek za belo luknjo.

Za razliko od tipičnih GRB, ki trajajo le nekaj sekund, je hibridni izbruh GRB 060614 trajal izjemnih 102 sekundi, vendar ni bil povezan s supernovo. To je postavilo pod vprašaj prejšnje znanstveno soglasje glede črnih lukenj in drugih vrst nebesnih teles, ki lahko oddajajo izbruhe gama žarkov.

Bele luknje lahko sestavljajo temno snov

Leta 2018 so znanstveniki predlagali, da bi bele luknje z mikroskopskimi premeri lahko sestavljale temno snov. Takšne drobne bele luknje ne bodo oddajale nobenega sevanja, in ker so krajše od valovne dolžine svetlobe, bodo nevidne.

Temna snov predstavlja približno 27 % našega vesolja, njena lokalna gostota pa je približno 1 % Sončeve mase na kubični parsek. Da bi upoštevali to gostoto z belimi luknjami, je ekipa ocenila, da je potrebna ena mikroskopska bela luknja (približno milijoninka grama in veliko manjša od protona) na 10.000 kubičnih kilometrov.

Bele luknje so lahko celo pred Velikim pokom

Druga zanimiva teorija, ki so jo predstavili raziskovalci, je, da bi bele luknje lahko razložile Veliki pok, saj je to še en primer, ko se je spontano pojavila ogromna količina snovi in energije.

Pravzaprav so trdili, da je bil Veliki pok posledica eksplozije bele luknje, ki naj bi izbruhala vso snov in informacije, ki jih je črna luknja absorbirala.

Očitno ne vemo, ali je teorija pravilna ali ne, a spet je smešno misliti, da je življenje nastalo iz bele luknje.

Bela in črna luknja sta povezani skozi črvino

Eden od glavnih razlogov za preučevanje obstoja belih lukenj je, da lahko rešijo skrivnost: kaj se dogaja v središču črne luknje. Kaj se zgodi z vsemi informacijami, ki jih posrkajo?

Več teorij kaže, da je na drugem koncu črne luknje bela luknja. Vso snov in informacije, ki jih absorbira črna luknja, bela luknja vrže v drugo vesolje.

"Vstop" črne luknje in "izstop" iz bele luknje sta lahko povezana z dvema popolnoma različnima vesoljema. In tisto, kar omogoča to povezavo, se imenuje črvina: lahko si jo predstavljamo kot tunel z dvema koncema, vsak na drugi lokaciji v prostor-času.

Splošna teorija relativnosti ima resnične enačbe, ki so sestavljene iz črvinih lukenj, vendar jih v vesolju še niso opazili. Črvina lahko povezuje kratke razdalje (nekaj metrov), izjemno velike razdalje (milijone svetlobnih let) ali različna vesolja.

Leta 1935 so znanstveniki z uporabo Einsteinove splošne teorije relativnosti odkrili črvino tipa 1, imenovano Schwarzschildova črvina. Celotna Schwarzschildova metrika je sestavljena iz bele luknje, črne luknje in dveh ločenih svetov, povezanih na svojih obzorjih dogodkov skozi črvino.

Schwarzschildova rešitev ima dve realni enačbi - pozitivni in negativni kvadratni koren. Slednji pojasnjuje, da se črna luknja premika nazaj v času, kar je tudi bela luknja.

Bele luknje odpirajo možnosti za potovanje v času

Pod določenimi pogoji lahko črvinska luknja namesto dveh v prostoru poveže dve točki v času. Tako lahko predmet, ki ga pogoltne črna luknja, preide skozi črvino in izbruhne kot bela luknja v drugem časovnem [ali prostoru].

Vendar ima koncept številne pomanjkljivosti. Na primer, predmet, ki pade v črno luknjo, ne bo mogel vzdržati svoje ogromne gravitacijske sile. In ker je črvina neverjetno nestabilna, se bo v trenutku zrušila sama vase.

Vendar pa so nekateri fiziki pokazali, da lahko črvina (če obstaja) omogoča potovanje tako v prostoru kot v času. Profesor Kip Thorne s Kalifornijskega inštituta za tehnologijo, ki je tudi Nobelov nagrajenec, je predlagal, da bi ti trije pojavi (črne luknje, črvine in bele luknje) lahko ljudem omogočili potovanje naprej in nazaj v času (tisoč let).

Iskreno povedano, obstaja na stotine teorij o belih luknjah, vendar znanstveniki niso našli prepričljivih dokazov, ki bi podprli njihov obstoj. Morda je zanje celo mesto v našem velikem skrivnostnem vesolju.