Всегда на связи

Космос

Что такое «белая дыра»? Как чёрная или…

чёрная дыра белая дыра

Скорее всего, вы имеете представление о том, что такое «чёрная дыра». Это уже далеко не астрономическое открытие, и по этому поводу существует очень много теорий, которые частично находят своё подтверждение в астрономических наблюдениях. Эта концепция существует уже на протяжении ста лет, но от того не стала менее захватывающим событием в космосе. Однако, теория чёрной дыры не самая захватывающая и необычная, как могло показаться на первый взгляд.

Чёрная дыра это огромный гравитационный монстр, который подобно пылесосу всасывает в себя всё, что находится в её пределах досягаемости. Сила притяжения чёрных дыр так велика, что даже свет не может покинуть её — как только он пересекает горизонт событий чёрной дыры, он проходит точку невозврата, и назад пути нет — свет устремляется в глубины чёрной дыры.

Чёрная дыра невидима, поскольку ни свет, ни излучение не могут вырваться из её притяжения, но мы можем определить местонахождение чёрных дыр благодаря гравитационному воздействию, которое они оказывают на космические тела вокруг них. Например, считается, что в каждой галактике существует сверхмассивная чёрная дыра в центре, которая могла образоваться одновременно с самой галактикой.

Такие чёрные дыры могут достигать по массе одному миллиону солнц, но также они могут быть сжаты в шар размером с одно солнце. Такой, условно называемый «шар» называется гравитационной сингулярностью, сингулярностью пространства-времени — точкой сосредоточения бесконечной плотности. Через такую точку невозможно ровно проложить входящую в неё геодезическую линию. В таких областях становится неприменимым базовое использование большинства физических теорий, в которых пространство-время рассматривается как прямая без конца.

Чёрные дыры среднего размера, называемые «звёздными» чёрными дырами, образуются в конце жизни звезды, после её расширения и сжатия — этот процесс называется «взрывом сверхновой», и его последствием, также, может быть образование нейтронной звезды. Но есть и маленькие чёрные дыры, которые называются «первичными». Теоретики предполагают, что они сформировались ещё в начале формирования вселенной, в первые несколько мгновений после Большого взрыва. Они могут быть размером с атом, но их масса может превышать массу самой большой горы на Земле.

Впервые теоретизированная в 1916 году Альбертом Эйнштейном задача изучения чёрных дыр представляла из себя космическую загадку, то есть это была всего лишь теория, вытекающая из теории гравитации и квантовой механики. И здесь важно понять одно: вопрос о реальном существовании чёрных дыр тесно связан с тем, насколько верна теория гравитации, из которой следует их существование.

В современной физике стандартной теорией гравитации, лучше всего подтверждённой экспериментально, является общая теория относительности, уверенно предсказывающая возможность образования чёрных дыр, но их существование возможно в рамках других, альтернативных теорий гравитации. Поэтому наблюдаемые данные анализируются и интерпретируются в контексте общей теории относительности, хотя эта теория пока не является экспериментально протестированной для условий, соответствующих в области пространства-времени в непосредственной близости от горизонта чёрных дыр звёздных масс. Поэтому утверждение о непосредственных доказательствах существования чёрных дыр следует понимать только лишь как подтверждение существования астрономических объектов, таких плотных и массивных, а также обладающих некоторыми другими наблюдаемыми свойствами, что их можно интерпретировать как чёрные дыры общей теории относительности.

Кроме того, чёрными дырами часто называют объекты, не строго соответствующие определению, а лишь приближающиеся по своим свойствам к чёрной дыре — например это могут быть коллапсирующие звёзды на поздних стадиях коллапса.

Но самое интересное событие произошло в семидесятых годах прошлого столетия, когда известный учёный Стивен Хокинг теоретизировал излучение Хокинга — некую форму энергии, которая может исходить из чёрной дыры. Это привело к предположению, что чёрные дыры в конечном счёте могут увядать и умирать. Это событие послужило поводом для появления новой теории — полярной по своей сути, и очень интригующей, и речь идёт о теории «белых дыр».

Так что же такое «белая дыра»? Белая дыра это теоретически существующая противоположность чёрных дыр. Они могут существовать на основе тех же математических принципов общей теории относительности, что и чёрные дыры, но для подтверждения фактов существования и чёрной и белой дыры нам необходимо понимать стабильные законы Вселенной. Как может выглядеть белая дыра в реальности? Если бы вы наблюдали белую дыру, это было бы очень похоже на чёрную дыру, но функционирующую в обратном направлении, когда свет и материя вырывались бы наружу из того объекта, что выглядело бы, как чёрная дыра.

Предполагается, что ничто не может проникнуть за горизонт событий белой дыры, так же как ничто не может вырваться из горизонта событий чёрной дыры. Загадка белой дыры, которая сейчас активно теоретизируется, заключается в том, что ничто не может повлиять на содержание белой дыры, на сингулярность, а это означает, что какой-то элемент бесконечного прошлого может оказать влияние на наше настоящее, но мы на это не можем повлиять, как бы не старались.

При обсуждении понятия чёрной дыры, понятия времени, пространства, массы, плотности становятся гораздо более сложными, поскольку все представления, которые мы имеем о них, изложены только при помощи общей теории относительности и уравнений Эйнштейна. Теоретически, белая дыра может быть противоположностью тому, что мы называем чёрной дырой, то есть быть её другой стороной и испускать энергию в нашу, или любую другую вселенную.

Стивен Хокинг предположил, что материя или информация о ней не может быть уничтожена, так как она в любом случае сохраняется во вселенной. Тогда учёный решил, что после смерти чёрной дыры, через четыре миллиарда лет в будущем, она стабилизируется и начнёт работать в обратном режиме, то есть выполнять роль белой дыры, и возвращать информацию туда, откуда она была взята. По мнению Хокинга это отличное решение парадокса исчезнувшей массы.

Другие исследователи продолжили сосредотачивать своё внимание на существующих чёрных дырах, утверждая, что поскольку пространство-время настолько деформировано в чёрной дыре, то многие из этих первоначальных чёрных дыр могут на время становиться белыми дырами, при чём этот процесс может быть кратковременным и занимать всего несколько мгновений. Также существует идея, что сверхновые, которые мы обнаруживаем в уголках нашей вселенной, на самом деле, и являются той самой формой белых дыр.

Третья группа учёных предполагает, что белые дыры непосредственно связаны с огромным количество тёмной материи, которая обнаружена в нашей вселенной. Относительно её происхождения нет никаких данных, но мы имеем представление о её гравитационном воздействии на окружающее пространство. Почему же не провести прямую связь между тёмной материей и теорией белых дыр, которые могут эту материю излучать в нашу вселенную — в данном случае вполне можно установить связь между этими формами и хотя бы рассмотреть её.

Однако есть причина, по которой все эти идеи остаются строго теоретическими. Идея обратно функционирующей чёрной дыры противоречит статистически доказанному факту, что вселенная является энтропийной, а значит она движется не к порядку, а к хаосу.

Если вы экстраполируете белую дыру в её естественную конечную точку, после того, как она вытолкнет всю содержащуюся в ней массу, она должна будет вновь сформироваться в звезду, которая первоначально взорвалась, чтобы сформировать чёрную дыру. Это идёт вразрез со всем, что в настоящее время проповедует физика и законы природы нашей вселенной.

В то время, как белые дыры представляют из себя огромный интерес как мыслительный эксперимент, и похоже, выдерживают некоторые теоретические расчёты, мы не можем связать их существование ни с одним доказательством, а значит не можем фактически подтвердить, что они существуют во вселенной.

Тем не менее, это интересный объект с точки зрения астрономии, появление которого нельзя отрицать в будущем. Ведь всё зависит лишь от того, на сколько современные инструменты мы можем использовать для их обнаружения и изучения. Чем современнее будут приборы, которые мы отправим в космос, тем больше информации мы получим, а значит кажущиеся сумасшедшими идеи, могут стать вполне реальными и не будут вызывать неприятия. Так что теория белых дыр может просто дождаться своего подтверждения, и истина темных тайн вселенной может пролиться светом в наше понимание реальной природы бытия.

Подпишись на новости

Комментарии здесь

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

В тренде

Реклама
Подпишись на новости

Все права защищены © 2019 ПРОПОВЕДНИК. Использование материалов сайта разрешается только при условии ссылки на PPK.SCIENCE (для интернет-изданий - гиперссылки, открытой для индексации).

На связи
Подпишись на новости