Οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν μια βασική κατανόηση της έννοιας της μαύρης τρύπας: μια εξαιρετική παραμόρφωση στον ιστό του χώρου και του χρόνου που καταναλώνει διαρκώς οποιαδήποτε ουσία αρκετά ανόητη για να πλησιάσει τη γειτονιά της. Η ακαταμάχητη βαρυτική έλξη του α μαύρη τρύπα Είναι τόσο απέραντο που ούτε φως μπορεί να απελευθερωθεί, γεγονός που κάνει αυτά τα κοσμικά φαινόμενα να στερούνται εντελώς φωτισμού και να παρατηρούνται μόνο μέσω της επίδρασής τους στην κοντινή ύλη. Σε αυτή την περίπτωση, οι επιστήμονες αναζητούν το λευκές τρύπες.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε όλα όσα πρέπει να ξέρετε για την αναζήτηση για λευκές τρύπες και όσα είναι γνωστά για αυτήν.
Τι είναι η λευκή τρύπα και πώς σχηματίζεται;
Η επιστημονική θεωρία που προέβλεψε επακριβώς την παρουσία των μαύρων οπών υποστηρίζει επίσης την ύπαρξη λευκών οπών, οι οποίες είναι ουσιαστικά το αντίθετο των μαύρων οπών. Έχουν ακόρεστη όρεξη για ύλη και ενέργεια, ενώ οι λευκές τρύπες (θεωρητικά) Εκπέμπουν συνεχώς ενέργεια στον κόσμο. Πιστεύεται ότι όπως τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει από τα νύχια μιας μαύρης τρύπας, τίποτα δεν πρέπει να μπορεί να εισέλθει σε μια λευκή τρύπα.
Για να το θέσω ξεκάθαρα, μια λευκή τρύπα θα μπορούσε να εκληφθεί ως μια μαύρη τρύπα που αντιστρέφει την πορεία της στο χρόνο. Οι λευκές τρύπες θα μοιράζονται ορισμένα χαρακτηριστικά με τις μαύρες τρύπες, συμπεριλαμβανομένης της μάζας, της γωνιακής ορμής ή του «σπιν» και του ηλεκτρικού φορτίου.
Σαν μαύρες τρύπες, Οι λευκές τρύπες έχουν μάζα και έχουν την ικανότητα να προσελκύουν ύλη σε αυτές, τουλάχιστον αρχικά. Ωστόσο, υπάρχει μια θεμελιώδης διάκριση στον τρόπο με τον οποίο η ύλη και το φως αλληλεπιδρούν με τον ορίζοντα γεγονότων αυτών των δύο κοσμικών φαινομένων. Ενώ τα αντικείμενα που διασχίζουν τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας δεν μπορούν να φτάσουν στον "ορίζοντα αντιγεγονότων" μιας λευκής τρύπας, είναι πιθανό η ύλη που πλησιάζει τον ορίζοντα αντιγεγονότων μιας λευκής τρύπας να εκτιναχθεί με δύναμη.
Διαφορές μεταξύ μαύρων και λευκών τρυπών
Οι μαύρες τρύπες και οι λευκές τρύπες διαφέρουν κυρίως στον τρόπο σχηματισμού τους. Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε από τον J. Robert Oppenheimer και την ομάδα του μας επέτρεψε να καταλάβουμε ότι όταν ένα τεράστιο αστέρι φτάνει στο τέλος της ζωής του καίγοντας πυρηνικό καύσιμο, υφίσταται βαρυτική κατάρρευση. Αυτή η κατάρρευση έχει ως αποτέλεσμα τα εξωτερικά στρώματα του Το αστέρι θρυμματίζεται σε μια έκρηξη σουπερνόβα, ενώ ο πυρήνας καταρρέει και δημιουργεί μια μαύρη τρύπα.
Στο υποθετικό σενάριο στο οποίο ο αφόρητος πόνος θα μπορούσε να αντιστραφεί, αψηφώντας όλες τις αρχές της αιτιότητας, δεν θα εκδηλωνόταν ως λευκή τρύπα, όπως υποθέτουν τα μαθηματικά μοντέλα του Kruskal ή του Novikov. Μάλλον, αυτός ο κοσμικός μηχανισμός επανατύλιξης θα μας μετέφερε απλώς πίσω σε ένα αστέρι που πεθαίνει.
Από όσο γνωρίζουμε σήμερα, Δεν υπάρχει καμία γνωστή φυσική διαδικασία στο σύμπαν που θα μπορούσε να προκαλέσει μια λευκή τρύπα. Στην αναζήτηση των λευκών τρυπών, η επιστήμη έχει προτείνει αρκετές θεωρίες, αλλά ακόμα δεν έχουμε οριστικές απαντήσεις.
Η θεωρία της σχετικότητας και οι λευκές τρύπες
Η πρόβλεψη των λευκών τρυπών είναι άμεσο αποτέλεσμα της θεωρίας της γενικής σχετικότητας. Πριν εμβαθύνουμε στο θέμα των λευκών τρυπών, πρέπει πρώτα να εξετάσουμε τη μνημειώδη συμβολή της θεωρίας της βαρύτητας του Albert Einstein, της γενικής σχετικότητας.
Η πρωτοποριακή θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν, γνωστή ως γενική σχετικότητα, έκανε το ντεμπούτο της το 1915 και προκάλεσε σάλο στους φυσικούς. Πριν από αυτό, η περιγραφή της βαρύτητας του Ισαάκ Νεύτωνα ήταν η κυρίαρχη εξήγηση, λειτουργώντας αποτελεσματικά σε μικρότερη κλίμακα, αλλά σταθερά υστερούσε όταν αντιμετώπιζε την πολυπλοκότητα της φυσικής σε μεγαλύτερο μέγεθος.
Η βασική διάκριση μεταξύ της κατανόησης της βαρύτητας από τον Αϊνστάιν και τον Νεύτωνα έγκειται στην εννοιολόγηση του ρόλου του χώρου και του χρόνου. Ενώ ο Νεύτων τα έβλεπε ως απλά σκηνικά για την εξέλιξη των καθολικών γεγονότων, Η Γενική Σχετικότητα πρότεινε ότι ο «χωροχρόνος» είναι μια δυναμική οντότητα που συμμετέχει ενεργά στη διαμόρφωση της κοσμικής αφήγησης.
Ο λόγος πίσω από αυτό το φαινόμενο έχει τις ρίζες του στις αρχές της γενικής σχετικότητας, οι οποίες προτείνουν ότι όταν ένα αντικείμενο με μάζα σταματά στον χωροχρόνο, προκαλεί μια παραμόρφωση στη δομή του ίδιου του χωροχρόνου. Το μέγεθος αυτής της παραμόρφωσης είναι ευθέως ανάλογο με τη μάζα του αντικειμένου, και από αυτήν την παραμόρφωση προκύπτει η βαρύτητα. Γι' αυτό η βαρυτική έλξη του Ήλιου είναι ισχυρότερη από αυτή της Γης. Η παραμόρφωση του χωροχρόνου από τον Ήλιο είναι πιο έντονη. Συνεπώς, Αυτή η παραμόρφωση χρησιμεύει ως οδηγός για την ενέργεια και την ύλη, υπαγορεύοντας την κίνησή τους μέσα στη σφαίρα του χώρου.
Οι λευκές τρύπες και η θεωρία του πολυσύμπαντος
Εάν υπάρχει πράγματι ένα πολυσύμπαν που αποτελείται από πολλαπλά σύμπαντα, η έλλειψη λευκών τρυπών στο δικό μας σύμπαν υποδηλώνει την πιθανότητα ενός σύμπαντος που αποτελείται αποκλειστικά από λευκές τρύπες, όπου οι μαύρες τρύπες απουσιάζουν εντελώς.
Ο λόγος για αυτό το φαινόμενο μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι ο χρόνος λειτουργεί ως μονοκατευθυντικό σύστημα μέσα σε κάθε επιμέρους σύμπαν του πολυσύμπαντος. Στο δικό μας σύμπαν, Ο χρόνος προχωρά αποκλειστικά, με ένα άπειρο μέλλον, που κατά συνέπεια αποτρέπει το σχηματισμό λευκών τρυπών. Αντίθετα, στο παράλληλο πολυσύμπαν ο χρόνος κινείται αποκλειστικά αντίστροφα, με άπειρο παρελθόν, απαγορεύοντας έτσι την ύπαρξη μαύρων οπών αλλά επιτρέποντας την παρουσία λευκών οπών.
Μπορούμε να παρατηρήσουμε τις λευκές τρύπες;
Η αινιγματική σκοτεινή ύλη που διαπερνά το σύμπαν μπορεί να έχει την προέλευσή της στις λευκές τρύπες, σύμφωνα με τον θεωρητικό φυσικό Carlo Rovelli. Μέσω υπολογισμών, ο Rovelli έχει καθορίσει ότι μια μικρή λευκή τρύπα ανά 10.000 κυβικά χιλιόμετρα, σημαντικά μικρότερη από ένα πρωτόνιο και ζυγίζοντας μόνο το ένα εκατομμυριοστό του γραμμαρίου, ισοδύναμη με τη μάζα μιας ανθρώπινης τρίχας 12 cm, θα μπορούσε να εξηγήσει την παρουσία σκούρων σωματιδίων. ύλη μέσα στο γαλαξιακό περιβάλλον του Ήλιου μας Αυτές οι αόρατες λευκές τρύπες, που δεν εκπέμπουν ακτινοβολία, θα παρέμεναν μη ανιχνεύσιμες λόγω του απειροελάχιστου μεγέθους τους. Ο Rovelli εξηγεί ότι αν ένα πρωτόνιο συγκρουόταν με μια από αυτές τις λευκές τρύπες, απλά θα αναπηδούσε, αφού Δεν έχουν την ικανότητα να καταναλώσουν τίποτα.
