Bijele rupe otvaraju mogućnost putovanja kroz vrijeme

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Mogućnost postojanja bijelih rupa prvi je predložio teorijski astrofizičar Igor Novikov 1964. godine.

Bijela rupa je hipotetička regija u prostor-vremenu koja je predviđena kao dio rješenja Ajnštajnovih jednačina polja.

Ali počnimo s crnim rupama jer ih je lakše objasniti. Crne rupe nastaju kada centar velike umiruće zvijezde udari u sebe. Cela masa se istiskuje u beskonačno mali volumen. Njihova gravitaciona privlačnost postaje toliko velika da joj čak ni svjetlost ne može pobjeći.

Bijele rupe su upravo suprotnost crnim rupama: iako ništa ne može pobjeći iz horizonta događaja crne rupe, ništa ne može ući u horizont događaja bijele rupe. Jednostavno rečeno, bela rupa sve ispljune i ništa ne uđe.

Koncept bijele rupe je izuzetno složen. Stoga smo pokušali to objasniti u malim dijelovima. Do kraja ovog članka naučit ćete mnogo više o ovom intrigantnom fenomenu.

Postoje li bijele rupe?

Bijela rupa je samo teorijski matematički koncept i nije uočena u svemiru. Većina rasprava o bijelim rupama vrti se oko riječi hipotetičko, neizvedivo i nestvarno.

Oni su potencijalno rješenje zakona opće relativnosti, koji impliciraju da ako postoje vječne crne rupe, onda i bijele rupe moraju postojati u svemiru.

Od njih se očekuje da imaju svojstva kao što su masa, naboj, ugaoni moment, ali sve što se približi bijeloj rupi (čak i brzinom svjetlosti) nikada je neće dostići. U teoriji, u našem univerzumu nema dovoljno energije da vas povuče unutra.

Oni krše drugi zakon termodinamike

Jedan od glavnih razloga zašto se bijele rupe smatraju nestvarnim je taj što smanjuju entropiju, što je suprotno zakonu termodinamike.

Drugi zakon termodinamike kaže da se ukupna entropija svemira stalno povećava, pa je promjena entropije uvijek pozitivna. Zbog toga se bijele rupe ne uklapaju u naš trenutni model svemira.

Dokazi za bijele rupe

Dok su dokazi i informacije o bijelim rupama i dalje neizvjesni, eksplozija gama zraka, nazvana GRB 060614, koju je otkrila opservatorija Neil Gerel Swift 2006. godine, smatra se prvim zabilježenim događajem za bijelu rupu.

Za razliku od tipičnih GRB-ova, koji traju samo nekoliko sekundi, hibridni prasak GRB 060614 trajao je nevjerovatnih 102 sekunde, ali nije bio povezan sa supernovom. Ovo je dovelo u pitanje prethodni naučni konsenzus u vezi s crnim rupama i drugim vrstama nebeskih tijela koja mogu emitovati rafale gama zraka.

Bijele rupe mogu sačinjavati tamnu materiju

Naučnici su 2018. godine sugerirali da bijele rupe mikroskopskog promjera mogu činiti tamnu materiju. Takve male bele rupe neće emitovati nikakvo zračenje, a pošto su kraće od talasne dužine svetlosti, biće nevidljive.

Tamna materija čini oko 27% našeg univerzuma, a njena lokalna gustina je oko 1% mase Sunca po kubnom parseku. Da bi se objasnila ova gustina s bijelim rupama, tim je procijenio da je potrebna jedna mikroskopska bijela rupa (oko milioniti dio grama i mnogo manja od protona) na 10.000 kubnih kilometara.

Bijele rupe mogu čak i prethoditi Velikom prasku

Još jedna intrigantna teorija koju su iznijeli istraživači je da bi bijele rupe mogle objasniti Veliki prasak, jer je ovo još jedan slučaj kada se ogromna količina materije i energije spontano pojavila.

U stvari, tvrdilo se da je Veliki prasak rezultat eksplozije bijele rupe, koja je navodno izbacila svu materiju i informacije koje je crna rupa apsorbirala.

Očigledno, ne znamo da li je teorija tačna ili ne, ali opet, smiješno je misliti da je život nastao iz bijele rupe.

Bijela rupa i crna rupa povezane kroz crvotočinu

Jedan od glavnih razloga za proučavanje postojanja bijelih rupa je taj što one mogu riješiti misteriju: šta se dešava u centru crne rupe. Šta se dešava sa svim informacijama koje budu uvučene?

Nekoliko teorija sugerira da se na drugom kraju crne rupe nalazi bijela rupa. Sva materija i informacije koje apsorbuje crna rupa bijela rupa baca u drugi univerzum.

"Ulazak" crne rupe i "izlazak" iz bijele rupe mogu se povezati s dva potpuno različita svemira. A ono što ovu vezu čini mogućom zove se crvotočina: može se zamisliti kao tunel sa dva kraja, svaki na različitoj lokaciji u prostor-vremenu.

Opća teorija relativnosti ima stvarne jednadžbe koje se sastoje od crvotočina, međutim, one još nisu uočene u svemiru. Crvotočina može povezati kratke udaljenosti (nekoliko metara), ekstremno velike udaljenosti (milioni svjetlosnih godina) ili različite svemire.

Godine 1935. naučnici su otkrili crvotočinu tipa 1, nazvanu Schwarzschild crvotočina, koristeći Ajnštajnovu teoriju opšte relativnosti. Cijela Schwarzschildova metrika se sastoji od bijele rupe, crne rupe i dva odvojena svijeta povezana na svojim horizontima događaja kroz crvotočinu.

Schwarzschildovo rješenje ima dvije realne jednačine - pozitivan i negativan kvadratni korijen. Potonji objašnjava da se crna rupa kreće unazad u vremenu, što je ujedno i bijela rupa.

Bijele rupe otvaraju mogućnosti za putovanje kroz vrijeme

Pod određenim uslovima, crvotočina može da poveže dve tačke u vremenu umesto dve tačke u prostoru. Dakle, objekat koji je progutala crna rupa može proći kroz crvotočinu i eruptirati kao bijela rupa u drugom području vremena [ili prostora].

Međutim, koncept ima brojne nedostatke. Na primjer, predmet koji padne u crnu rupu neće moći izdržati njenu ogromnu gravitaciju. A budući da je crvotočina nevjerovatno nestabilna, odmah će se srušiti na sebe.

Međutim, neki fizičari su pokazali da crvotočina (ako postoji) može omogućiti putovanje u prostoru i vremenu. Profesor Kip Thorne sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju, koji je također dobitnik Nobelove nagrade, sugerirao je da bi ova tri fenomena (crne rupe, crvotočine i bijele rupe) mogle omogućiti ljudima da putuju naprijed-natrag kroz vrijeme (hiljadama godina).

Iskreno, postoje stotine teorija o bijelim rupama, ali naučnici nisu pronašli uvjerljive dokaze koji bi potvrdili njihovo postojanje. Možda čak i za njih postoji mjesto u našem ogromnom misterioznom svemiru.