Што е тоа бела дупка?

0
Што е тоа бела дупка?

Заслуга: НАСА/Чандра

Бела дупка е хипотетичка карактеристика на Универзумот. Се смета дека е спротивност на црна дупка. Како што ништо не може да избега од црните дупки, белите дупки се ерупции од материја и енергија и ништо не може да влезе во нив.

Белите дупки се можно решение на законите на општата релативност. Овој закон укажува дека доколку постојат вечни црни дупки во Универзумот, тогаш треба да постојат и бели дупки. Тоа е временски пресврт на црните дупки. Тие се очекува да имаат гравитација, така што привлекуваат објекти, но доколку нешто би било на пат да се судри со бела дупка никогаш не би ја достигнало.

Теориски, ако се приближите до бела дупка во вселенско летало, би биле преплавени од огромна количина на енергија, што најверојатно ќе го уништи вашето летало. Дури и доколку вашиот вселенски брод може да го издржи гама зрачењето, самата светлина би ве успорувала како што воздушниот отпор успорува возило во движење на Земјата.

Дури и ако вселенскиот брод е така изграден да е отпорен на енергетска емисија, време-просторот би бил чудно извиткан околу белата дупка; приближувањето кон бела дупка би било како качување на планина. Потребното забрзување би се зголемувало, а вие би се движеле сè помалку и помалку. Не постои доволно енергија во Универзумот за да ве внесе внатре.

Секако, ова е доста контраинтуитивно. Како може енергијата од белата дупка да доаѓа навидум од никаде, а не од самиот време-простор? Ова е причината поради која постоењето на белите дупки е многу неверојатно. Сепак, според некои теории постоењето на бели дупки е возможно, но не се токму такви како што ги опишува општата релативност.

Бидејќи се наводна спротивност на црни дупки, белите дупки исто така би биле формирани од гравитациски сингуларитет. Сингуларитет е точка во време-просторот каде гравитациското поле станува бесконечно. Бесконечни вредности во физиката обично укажуваат на делчиња од теоријата кои недостасуваат, така што не е изненадувачки што квантната механика и релативноста се мачат да ги објаснат деталите за сингуларитетите.

Потенцијални кандидати

Многу феномени биле сметани како бели дупки. Обично биле избрани бидејќи се чудни објекти за кои не сме способни да дадеме детално објаснување.

Изливи на гама зрачење, пулсари со брза ротација и црни дупки кон крајот на својот живот биле земени во предвид. Дури и Големиот Прскот бил опишан како бела дупка. Но досега, не била директно набљудувана ниту една бела дупка, и дури и нивното теориско постоење крева одредени црвени знамиња. Се чини дека белите дупки се користат само како обележувач додека не се направат повеќе набљудувања или додека не биде поставена подобра теорија.

Пример за ваквиот тренд е Големиот Прскот. Додека не бевме сигурни за големината на Универзумот, постоеја шпекулации дека Вселената е создадена од бела дупка која е поголема од она што може да видиме. Сега знаеме дека Универзумот е веројатно бесконечен, што го прави целото објаснување целосно погрешно.

Што е тоа бела дупка?

Знаеме дека црни дупки постојат, па дали би требало, исто така, да постојат и бели дупки? Заслуга: Vadim Sadovski/Shutterstock

Теориски ограничувања

Бела дупка е специфичен тип на сингуларитет: гол сингуларитет. Сингуларитетите како црни дупки не може да бидат директно набљудувани, бидејќи брзината на движење што треба да ја има телото за да избега од гравитацијата е поголема од брзината на светлината, така што ништо не може да избега. Сингуларитетот е заштитен од хоризонтот на настани, површината која нѐ одделува од црната дупка. Математички, кога имаме сингуларитет, време-просторот е прекршен. За да се избегне овој проблем, воведени се хоризонтите на настани.

Гол сингуларитет нема хоризонт на настани. Според основните принципи на општата релативност, Универзумот не дозволува голи сингуларитети. Оваа идеја во потполност е наречена хипотеза на космичка цензура. Сепак, нумерички симулации и сегашните теории на квантна гравитација, навестуваат можност за постоење на голи сингуларитети.

Интересен феномен се случува кога ги опишуваме својствата на црна дупка со квантно-механички приод, што не вклучува гравитација. Ако гледаме на црна дупка напред и наназад во времето, таа се однесува на сосема ист начин и останува црна дупка. Но, иако значаен, ова не е најголемиот судир на квантните теории и релативноста. Најважното ограничување е ентропијата, мерката за ред во еден систем. Според законите на термодинамика, вкупната ентропија на Универзумот постојано се зголемува. Ентропијата може да се намали локално – на пример, замрзнувач ја намалува ентропијата на водата со тоа што ја претвора во мраз, но моторот на замрзнувачот ослободува многу топлина, така што вкупната ентропија сепак се зголемува.

Белите дупки ја намалуваат ентропијата, што е главен доказ против нив. Во овој Универзум ние ги почитуваме законите на термодинамиката, и досега не биле забележани било какви прекршувања.

Иднината на бели дупки

Белите дупки фасцинираат многу луѓе и ни даваат чувство на баланс. Луѓето ќе продолжат и треба да продолжат да ги истражуваат. Сепак, одредени карактеристики на општата релативност, на пример црните дупки, беа сметани за теоретска љубопитност. Не постојат цврсти докази дека белите дупки постојат, но можеби во нашиот простран комплициран Универзум, има место дури и за нив.

Превод: Биљана Велинова

Извор: IFL Science

Сподели.