Jaunā pētījumā, ko veikuši zinātnieki no Šefīldas universitātes un Madrides Universitat Complutense, norādīts, ka melnās caurumi var pārvērsties baltajās.
Pēc tam, kad zvaigžņu iekšienē beidzas ūdeņradis, tās sakļūst, pārvēršoties singulāritātē ar bezgalīgu blīvumu. Jebkurš materiāls, vai tas būtu gāze vai putekļi, gravitācijas ietekmē tiek pievilkts pie singulāritātes un vairs nevar no tās aizbēgt.
Šo neatgriežamības punktu zinātnieki dēvē par notikumu horizontu vai Švarcšildas rādiusu. Lai izvairītos no melnā cauruma pievilkšanas, materiālam jāvirzās ar ātrumu, kas pārsniedz gaismas ātrumu, kas faktiski nav iespējams. Tāpēc šāda singulāritāte tiek saukta par melno caurumu. Pat gaisma nevar no tā izkļūt. Tāpēc tie izskatās kā tukšumi kosmosā
Tradicionāli melnās caurumi tiek uzskatīti par Visuma galapunktiem, kuros matērija, telpa, laiks un enerģija pazūd bez pēdām. Tomēr jaunais Britu un Spāņu zinātnieku pētījums piedāvā jaunu skatījumu uz šo dīvaino fizisko fenomenu.
Zinātnieki uzskata, ka melnie caurumi var pārveidoties baltajos, izmetot matēriju, enerģiju un pat laiku atpakaļ Visumā. Singulāritātes apgabalos, kurus mēs labi zinām, fizikas likumi pārstāj darboties.
Savā pētījumā fiziki pievērsās salīdzinoši jaunajai pieejai — kvantu gravitācijai, kas cenšas apvienot vispārējo relativitātes teoriju ar kvantu mehāniku. Konkrēti, zinātnieki izmantoja kvantu gravitācijas teoriju, lai aprakstītu, kas var notikt melnā cauruma iekšienē.
Pētnieki koncentrējās uz īpašu melno caurumu tipu — plakano antide Sittera melno caurumu, kam ir nedaudz vienkāršāka ģeometriskā struktūra, kas atvieglo tā izpēti. Zinātnieki savu analīzi balstīja uz unitaritātes koncepciju, kas nosaka, ka kopējā iespējamība visiem iespējamajiem sistēmas veidošanas variantiem vienmēr jābūt vienlīdzīgai vienai. Šis princips nodrošina, ka informācija nekad nepazūd, pat haotiskajā melnā cauruma vidē.
Saskaņā ar unitārisma koncepcijas prasībām, fiziķi secināja, ka klasiskā singulāritāte nevar pastāvēt. Tā vietā melnā cauruma iekšējā daļa nonāk kvantu stāvoklī, kur singulāritātes vietā parādās zonas ar intensīvām kvantu svārstībām—jebkura gadījuma novirkuma izmaiņa jebkurā skaitā. Kvantu mehānikā — novirze no sistēmas sastāvošo daļiņu lieluma vidējās vērtības, kas pārsniedz kvantu atsitienu.
Šajā zonā telpa un laiks nav galēja, tie tiek pārveidoti par tā dēvēto "balto caurumu", kas teorētiski izdzen matēriju un enerģiju atpakaļ Visumā.
"Hipotētiski, jūs varētu likt novērotājam iziet cauri melnajam caurumam, cauri tam, ko mēs uzskatām par singulāritāti, un parādīties no baltā cauruma otras puses. Tas ir ļoti abstrakts koncepts, taču teorētiski tāds varētu būt," skaidro pētījuma līdzautors, dokt. Šteffens Gīlens no Šefīldas universitātes
Šī ideja nav jauna. Vairāki fiziķi jau iepriekš bija norādījuši, ka melnās caurumi var kļūt par baltajām. Tomēr šis pētījums sniedz konkrētu matemātisku pamatojumu tam, kā tas varētu notikt. Pētnieki apgalvo, ka šī procesa mehānisms atbilst kvantu mehānikas principiem.
Visi fiziskajā pasaulē var darboties abos virzienos — tas ir viens no dziļākajiem fizikas likumu aspektiem, kas atspoguļo elementārās simetrijas telpā, laikā un cēloņos. Ja sistēmas visas daļas atdala pretējā virzienā, tad visas darbības tiks atgrieztas. Informācija, lai laiku atgriestu atpakaļ, vienmēr tiek saglabāta. Tomēr, ja melnās caurumi nesaglabā informāciju, kā tas būtu jāparedz, ņemot vērā, ka tie tiek aprakstīti kā bezgala telpas tuneļi, tad fiziķiem patiesi pastāv problēma.
Cita interesanta seka piedāvātajai teorijai ir tā, ka tumšā matērija kontrolē laiku. Britu un Spāņu fiziķi piedāvā, ka tieši tumšā matērija varētu darboties kā universālais laika mērs. Pētījums norāda, ka laiks ir nedalāms no pašas Visuma auduma. Tumšā enerģija darbojas kā tās pulkstenis.
"Kvantu mehānikā laiks, kā mēs to saprotam, nevar beigties, jo sistēmas pastāvīgi mainās un attīstās. Tā kā laiks parasti tiek uzskatīts par relatīvu no novērotāja skatpunkta, mūsu pētījumos laiks iznāk no noslēpumainās tumšās enerģijas, kas ieskauj visu Visumu. Mēs pieņemam, ka laiks tiek mērīts ar tumšo enerģiju, kas ir visur Visumā un atbild par tā pašreizējo paplašināšanos," norāda Šteffens Gīlens.
Šis pieņēmums nepiedāvā tikai jaunu skatījumu uz melno caurumu uzvedību, bet arī izskaidro iespējamo saikni starp kvantu mehāniku un vispārējo relativitātes teoriju. Bet ko nozīmē melno caurumu pārvēršanās baltajā? Vai baltie caurumi varētu būt saistīti ar tārpu caurumiem, hipotētiskiem tuneļiem cauri telpai un laikam? Vai tie varētu dot iespēju ielūkoties citās dimensijās vai visumos? Jaunais pētījums nesniedz atbildi uz nevienu no šiem jautājumiem, tāpēc tas paliek vairāk spekulatīvs.
Unimodulārās gravitācijas teorija, ko pētnieki izmantoja šajā pētījumā, ir arī spekulatīva vispārējās relativitātes teorijas nodaļa. Tāpēc to uztveriet ar lielu skepsi.
Raksts publicēts žurnālā Physical Review Letters
Avots: ZMEScience
Komentāri (0)
Šobrīd nav neviena komentāra