Baltie caurumi paver iespēju ceļot laikā

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

Pirmo reizi balto caurumu pastāvēšanas iespējamību 1964. gadā ierosināja teorētiskais astrofiziķis Igors Novikovs.

Baltais caurums ir hipotētisks telpas laika apgabals, kas tiek prognozēts kā daļa no Einšteina lauka vienādojumu risinājuma.

Bet sāksim ar melnajiem caurumiem, jo tos ir vieglāk izskaidrot. Melnie caurumi veidojas, kad lielas mirstošas zvaigznes centrs saskaras ar sevi. Visu masu izspiež bezgala mazā tilpumā. Viņu gravitācijas pievilcība kļūst tik liela, ka pat gaisma nevar no tās izbēgt.

Baltie caurumi ir tieši pretējs melnajiem caurumiem: lai gan nekas nevar izkļūt no melnā cauruma notikumu horizonta, nekas nevar iekļūt baltā cauruma notikumu horizontā. Vienkārši sakot, baltais caurums visu izspļauj un nekas neienāk.

Baltā cauruma jēdziens ir ārkārtīgi sarežģīts. Tāpēc mēs esam mēģinājuši to izskaidrot nelielās sadaļās. Līdz šī raksta beigām jūs uzzināsit daudz vairāk par šo intriģējošo parādību.

Vai baltie caurumi pastāv?

Baltais caurums ir tikai teorētisks matemātisks jēdziens, un tas Visumā nav novērots. Lielākā daļa diskusiju par baltajiem caurumiem ir saistītas ar vārdiem hipotētisks, nepraktisks un nereāls.

Tie ir potenciāls risinājums vispārējās relativitātes likumiem, kas nozīmē, ka, ja pastāv mūžīgie melnie caurumi, tad baltajiem caurumiem ir jābūt arī Visumā.

Paredzams, ka tiem būs tādas īpašības kā masa, lādiņš, leņķiskais impulss, taču viss, kas tuvojas baltajam caurumam (pat ar gaismas ātrumu), to nekad nesasniegs. Teorētiski mūsu Visumā nav pietiekami daudz enerģijas, lai jūs ievilktu iekšā.

Tie pārkāpj otro termodinamikas likumu

Viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc baltie caurumi tiek uzskatīti par nereāliem, ir tas, ka tie samazina entropiju, kas ir pretrunā termodinamikas likumam.

Otrais termodinamikas likums saka, ka Visuma kopējā entropija nepārtraukti palielinās, tāpēc entropijas izmaiņas vienmēr ir pozitīvas. Tāpēc baltie caurumi neiederas mūsu pašreizējā Visuma modelī.

Pierādījumi baltajiem caurumiem

Lai gan pierādījumi un informācija par baltajiem caurumiem joprojām ir neskaidri, gamma staru uzliesmojums ar nosaukumu GRB 060614, ko Nīla Gerela Sviftas observatorija atklāja 2006. gadā, tiek uzskatīts par pirmo reģistrēto notikumu baltajam caurumam.

Atšķirībā no tipiskajiem GRB, kas ilgst tikai dažas sekundes, GRB 060614 hibrīda sprādziens ilga ievērojamas 102 sekundes, bet nebija saistīts ar supernovu. Tas apšaubīja iepriekšējo zinātnisko vienprātību par melnajiem caurumiem un cita veida debess ķermeņiem, kas var izstarot gamma staru uzliesmojumus.

Baltie caurumi var veidot tumšo vielu

2018. gadā zinātnieki ierosināja, ka baltie caurumi ar mikroskopisku diametru varētu veidot tumšo vielu. Šādi sīki balti caurumi neizstaros nekādu starojumu, un, tā kā tie ir īsāki par gaismas viļņa garumu, tie būs neredzami.

Tumšā viela veido aptuveni 27% no mūsu Visuma, un tās lokālais blīvums ir aptuveni 1% no Saules masas uz kubikparseku. Lai ņemtu vērā šo balto caurumu blīvumu, komanda aprēķināja, ka uz 10 000 kubikkilometriem ir nepieciešams viens mikroskopisks baltais caurums (apmēram viena miljonā daļa grama un daudz mazāks par protonu).

Baltie caurumi var būt pat pirms Lielā sprādziena

Vēl viena intriģējoša pētnieku izvirzītā teorija ir tāda, ka baltie caurumi varētu izskaidrot Lielo sprādzienu, jo šis ir vēl viens gadījums, kad spontāni parādījās milzīgs daudzums matērijas un enerģijas.

Faktiski tika apgalvots, ka Lielais sprādziens bija baltā cauruma sprādziena rezultāts, kas it kā izspieda visu vielu un informāciju, ko absorbēja melnais caurums.

Acīmredzot mēs nezinām, vai teorija ir pareiza vai nē, bet atkal ir smieklīgi domāt, ka dzīvība radās no balta cauruma.

Baltais caurums un melnais caurums savienoti caur tārpa caurumu

Viens no galvenajiem iemesliem balto caurumu esamības izpētei ir tas, ka tie var atrisināt noslēpumu: kas notiek melnā cauruma centrā. Kas notiek ar visu informāciju, kas tiek iesūkta?

Vairākas teorijas liecina, ka melnā cauruma otrā galā ir balts caurums. Visu vielu un informāciju, ko absorbē melnais caurums, baltais caurums izmet citā Visumā.

Melnā cauruma "iekļūšana" un baltā cauruma "izeja" var būt saistīta ar diviem pilnīgi atšķirīgiem Visumiem. Un tas, kas padara šo savienojumu iespējamu, tiek saukts par tārpa caurumu: to var uzskatīt par tuneli ar diviem galiem, katrs atšķirīgā telpas laika vietā.

Vispārējās relativitātes teorijā ir reāli vienādojumi, kas sastāv no tārpu caurumiem, tomēr tie vēl nav novēroti Visumā. Tārpu caurums var savienot nelielus attālumus (dažus metrus), ārkārtīgi lielus attālumus (miljoniem gaismas gadu) vai dažādus Visumus.

1935. gadā zinātnieki atklāja 1. tipa tārpa caurumu, ko sauc par Švarcšilda tārpa caurumu, izmantojot Einšteina vispārējās relativitātes teoriju. Visa Švarcšilda metrika sastāv no baltā cauruma, melnā cauruma un divām atsevišķām pasaulēm, kas to notikumu horizontā ir savienotas caur tārpa caurumu.

Švarcšilda risinājumam ir divi reāli vienādojumi – pozitīvā un negatīvā kvadrātsakne. Pēdējais paskaidro, ka melnais caurums virzās atpakaļ laikā, kas arī ir baltais caurums.

Baltie caurumi paver iespējas ceļot laikā

Noteiktos apstākļos tārpa caurums var savienot divus punktus laikā, nevis divus punktus telpā. Tādējādi objekts, ko norijis melnais caurums, var iziet cauri tārpa caurumam un izlauzties kā balts caurums citā laika [vai telpas] reģionā.

Tomēr koncepcijai ir daudz trūkumu. Piemēram, objekts, kas iekrīt melnajā caurumā, nespēs izturēt tā milzīgo gravitācijas spēku. Un tā kā tārpa caurums ir neticami nestabils, tas uzreiz sabruks pats.

Tomēr daži fiziķi ir pierādījuši, ka tārpa caurums (ja tāds pastāv) var ļaut ceļot gan telpā, gan laikā. Profesors Kips Torns no Kalifornijas Tehnoloģiju institūta, kurš ir arī Nobela prēmijas laureāts, ierosināja, ka šīs trīs parādības (melnie caurumi, tārpu caurumi un baltie caurumi) varētu ļaut cilvēkiem ceļot uz priekšu un atpakaļ laikā (tūkstošiem gadu).

Godīgi sakot, ir simtiem teoriju par baltajiem caurumiem, taču zinātnieki nav atraduši pārliecinošus pierādījumus, kas apstiprinātu to esamību. Varbūt viņiem pat ir vieta mūsu milzīgajā noslēpumainajā Visumā.