Bijele rupe otvaraju mogućnost putovanja kroz vrijeme

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

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

Bijela rupa je hipotetska regija u prostor-vremenu koja se predviđa kao dio rješenja Einsteinovih jednadžbi polja.

No, krenimo od crnih rupa jer ih je lakše objasniti. Crne rupe nastaju kada središte velike umiruće zvijezde udari u sebe. Cijela masa se istiskuje u beskonačno mali volumen. Njihova gravitacijska privlačnost postaje toliko velika da joj čak ni svjetlost ne može pobjeći.

Bijele rupe su upravo suprotne od crnih rupa: iako ništa ne može pobjeći iz horizonta događaja crne rupe, ništa ne može ući u horizont događaja bijele rupe. Jednostavno rečeno, bijela rupa sve ispljune i ništa ne uđe.

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

Postoje li bijele rupe?

Bijela rupa je samo teoretski matematički koncept i nije opažena 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, kutni moment, ali sve što se približi bijeloj rupi (čak i brzinom svjetlosti) nikada je neće postići. U teoriji, u našem svemiru 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 dokazi i informacije o bijelim rupama ostaju neizvjesni, prasak gama zraka, nazvan GRB 060614, koji je 2006. otkrio Opservatorij Swift Neila Gerela, 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 izvanredne 102 sekunde, ali nije bio povezan sa supernovom. To je dovelo u pitanje prethodni znanstveni konsenzus u vezi s crnim rupama i drugim vrstama nebeskih tijela koja mogu emitirati praske gama zraka.

Bijele rupe mogu činiti tamnu tvar

Znanstvenici su 2018. godine sugerirali da bi bijele rupe mikroskopskog promjera mogle činiti tamnu tvar. Takve male bijele rupe neće emitirati nikakvo zračenje, a budući da su kraće od valne duljine svjetlosti, bit će nevidljive.

Tamna tvar čini oko 27% našeg svemira, a njena lokalna gustoća je oko 1% Sunčeve mase po kubičnom parseku. Kako bi se objasnila ova gustoća s bijelim rupama, tim je procijenio da je potrebna jedna mikroskopska bijela rupa (oko milijunti dio grama i mnogo manja od protona) na 10.000 kubičnih kilometara.

Bijele rupe mogu čak prethoditi Velikom prasku

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

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

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

Bijela i crna rupa spojene kroz crvotočinu

Jedan od glavnih razloga za proučavanje postojanja bijelih rupa je taj što one mogu riješiti misterij: što se događa u središtu crne rupe. Što se događa sa svim informacijama koje bivaju usisane?

Nekoliko teorija sugerira da se na drugom kraju crne rupe nalazi bijela rupa. Sva tvar i informacije koje apsorbira crna rupa bijela rupa baca u drugi svemir.

"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 s dva kraja, svaki na različitom mjestu u prostor-vremenu.

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

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

Schwarzschildovo rješenje ima dvije realne jednadžbe – pozitivan i negativan kvadratni korijen. Potonji objašnjava da se crna rupa kreće unatrag u vremenu, što je također bijela rupa.

Bijele rupe otvaraju mogućnosti za putovanje kroz vrijeme

Pod određenim uvjetima, crvotočina može spojiti dvije točke u vremenu umjesto dvije točke u prostoru. Dakle, objekt 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 njezino ogromno gravitacijsko povlačenje. A budući da je crvotočina nevjerojatno nestabilna, odmah će se srušiti na sebe.

Međutim, neki su fizičari pokazali da crvotočina (ako postoji) može omogućiti putovanje u prostoru i vremenu. Profesor Kip Thorne s 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 u vremenu (tisućama godina).

Iskreno, postoje stotine teorija o bijelim rupama, ali znanstvenici nisu pronašli uvjerljive dokaze koji bi poduprli njihovo postojanje. Možda čak i za njih postoji mjesto u našem golemom tajanstvenom svemiru.