Biorąc pod uwagę wszystko, co wiemy o prawach rządzących wszechświatem, wydaje się wysoce nieprawdopodobne (jeśli nie do przyjęcia), że pewnego dnia będziemy mogli podróżować z Ziemi na drugą stronę naszej galaktyki.
Jest to nawet bardziej nieprawdopodobne niż prawdopodobieństwo, że możemy podróżować między gwiazdami lub po prostu znaleźć egzoplanetę, na której będziemy mogli osiedlić się na długi czas. Kosmos jest niesamowicie ogromny i rośnie każdego dnia.
Oczywiście naukowcy opracowali kilka rozwiązań naszych problemów z ruchem, w tym napędy warp, które prawie na pewno są skuteczne. Ale jest jeszcze jedno obejście, które nie zostało jeszcze udowodnione: tunele czasoprzestrzenne. Jeśli ich nie znasz, tunele czasoprzestrzenne to czysto teoretyczne „struktury”, które zasadniczo występują w dwóch odmianach.
Zdjęcie: hi-news.ru
Pierwszy rodzaj tuneli czasoprzestrzennych można porównać do kotwic, które łączą nasz wszechświat z innymi wszechświatami istniejącymi w multiwersie (są to po prostu portale do innych wszechświatów). Takie tunele czasoprzestrzenne są obojętne na zwykłą materię i nie mogą być otwarte bez jakiejś egzotycznej materii. Alternatywnie, niektórzy fizycy spekulowali, że supermasywne czarne dziury, które istnieją w centrum większości dużych galaktyk, mogą w rzeczywistości być tunelami czasoprzestrzennymi. Zaproponowali nawet sposób sprawdzenia tej hipotezy.
Większość ludzi zna drugi typ: są to miejsca, w których czasoprzestrzeń zamyka się w sobie, tworząc „mosty”, które nie tylko łączą dwa odległe punkty w przestrzeni, ale także tworzą między nimi krótkie przejście (jak złożona kartka papieru). Możesz wejść do wormholu z jednej lokacji i znaleźć się po drugiej stronie. Warto zauważyć, że jeśli takie struktury istnieją, co jest możliwe, biorąc pod uwagę fakt, że jeden typ tunelu czasoprzestrzennego jest obsługiwany przez teorię ogólnej teorii względności Einsteina (przynajmniej matematycznie), nadal mogą być nieprzejezdne.
Nawet jeśli niektóre typy mogą być przejezdne, nadal musisz pokonać wiele dość trudnych przeszkód, aby dostać się na drugą stronę bez zgniecenia na bilion małych kawałków lub po prostu bez spalenia.
Film promocyjny:
Pomimo tego, że nikt nigdy nie widział tunelu czasoprzestrzennego ani nie znalazł ostatecznego dowodu na jego istnienie, pojawia się interesujące pytanie: jak by to było przejść przez tunel czasoprzestrzenny i przeżyć? Co byś tam zobaczył? Oczywiście nikt nie może z całą pewnością odpowiedzieć na to pytanie. Ale na przykład ten film pokazuje, jak to może być.
Stworzona przez Andrew Hamiltona, astrofizyka z University of Colorado, animacja ta nie jest oparta na typie czarnych dziur, do których jesteśmy przyzwyczajeni (Schwarzschild), ale na typie czarnych dziur Reisner-Nordström (te czarne dziury są charakteryzowane jako obiekty o masie i ładunku elektrycznym, ale bez pleców).
To rozróżnienie jest ważne, ponieważ sam Hamilton napisał, co następuje: „Duża różnica między naładowaną (Reisner-Nordström) a nienaładowaną czarną dziurą polega na tym, że matematyczne rozwiązanie pierwszej czarnej dziury obejmowałoby jednokierunkową ścieżkę, która łączy czarną dziurę z białą dziurą i prowadzi cię na zewnątrz. do innej przestrzeni i czasu”.
Co zobaczymy?
Poniżej cytat samego Hamiltona:
„Poza horyzontem zewnętrznym struktura orbitalna naładowanej czarnej dziury Reisnera-Nordstroma jest analogiczna do nienaładowanej czarnej dziury Schwarzschilda, z regionami, w których orbity kołowe są stabilne, niestabilne i nie istnieją. Ale podczas gdy nienaładowana czarna dziura ma jeden horyzont, naładowana czarna dziura ma dwa - zewnętrzny i wewnętrzny”.
Po przejściu przez pierwszy horyzont (zewnętrzny), napotkasz drugą granicę, horyzont wewnętrzny. Hamilton twierdzi, że podróż może zająć około 20 sekund, zakładając, że czarna dziura jest tego samego rozmiaru co supermasywna czarna dziura w centralnym regionie Drogi Mlecznej, Strzelec A *.
Hamilton kontynuuje: „Wycieczka do zewnętrznego horyzontu czarnej dziury Reisnera-Nordstroma jest jak wyprawa do czarnej dziury Schwarzschilda”. Po całkowitym przekroczeniu zewnętrznego progu widok zostanie podzielony na dwie części w obu scenariuszach. Tylko ty nie wiedziałbyś nawet, że zakończyłeś podróż.
W tym momencie twoje oczy zaczną cię oszukiwać, wnętrze pozornie będzie się kurczyć i rozszerzać, ale będzie wyglądać na mniejsze i mniejsze, gdy opadniesz do wewnątrz. Ta kompresja jest spowodowana efektem relatywistycznym. Prowadzi to również do tego, że światło zewnętrznego Wszechświata staje się jaśniejsze i przesuwa się na niebiesko wokół czarnej dziury.
Ten widok zmieni się, gdy wejdziesz do wewnętrznego horyzontu. Im dalej spadasz, tym bardziej rozciąga się wewnętrzny przepływ czasoprzestrzeni, „spowolniony przez odpychanie grawitacyjne generowane przez podciśnienie promieniowego pola elektrycznego”. Gdy osiągniesz pewien promień, przepływ czasoprzestrzeni osiągnie prędkość światła i spotkasz się z całym światłem i informacjami, które umykały ci do tego momentu.
Przez wewnętrzny horyzont
W tym momencie „jeśli spojrzysz na swoje stopy, zobaczysz je pod sobą, ale w rzeczywistości światło emitowane przez Twoje stopy pochodzi z czasu, gdy znajdowały się poza obecną pozycją oczu”. Rozciągną się jak spaghetti. W tym samym czasie na wewnętrznym horyzoncie będziesz cierpieć z powodu nieskończenie jasnego i nieskończenie energetycznego błysku światła.
Ten błysk światła będzie obrazem wewnętrznego wszechświata odbitego przez grawitacyjnie odpychającą osobliwość. Błysk światła zawiera całą historię wszechświata, nieskończenie przyspieszonego. Dalej - biała dziura.
Teraz w końcu przechodzisz do ostatniego etapu podróży. „Gdy tylko przejdziesz przez zewnętrzny horyzont białej dziury, ponownie zobaczysz nieskończenie jasny i energiczny błysk światła. Tym razem jest to światło nowego wszechświata uwięzionego w białej dziurze. Błysk światła zawiera całą przeszłą historię nowego wszechświata”.
„Odwracając się i patrząc wstecz, zobaczysz białą dziurę, z której wyszedłeś. Zobaczysz światło swojego pierwotnego wszechświata. Światło przebyło tę samą drogę co ty, przez czarną dziurę, tunel czasoprzestrzenny, przez białą dziurę i do nowego wszechświata."
Niemniej jednak Hamilton podkreśla ważną kwestię, zauważając, że „skoro geometria Reisnera-Nordstroma jest tylko rozwiązaniem matematycznym, nie wskazuje, gdzie i kiedy zaczyna się nowy wszechświat. Możesz założyć, jeśli chcesz, że nowy wszechświat będzie inną przestrzenią i czasem w naszym własnym wszechświecie. Ale w rzeczywistości geometria Reisnera-Nordstroma nie będzie fizycznie spójnym rozwiązaniem dla czarnej dziury. W rzeczywistości nie ma nowego wszechświata”.
Co się stanie, jeśli przeżyjesz?
W pewnych okolicznościach możesz doświadczyć sił pływowych horyzontu zdarzeń lub czarnej dziury. Spekuluje się, że jeśli czarna dziura jest wystarczająco duża (powiedzmy, średnica naszego Układu Słonecznego), możesz być w stanie przetrwać proces „spaghetti” wystarczająco długo, aby być świadkiem czegoś naprawdę fajnego. Krótko mówiąc, im większa czarna dziura, tym mniej ekstremalna jest jej powierzchnia. Jeśli czarna dziura jest wystarczająco duża, możesz (w teorii) zachować integralność strukturalną.
Biorąc pod uwagę podstawowe zasady ogólnej i szczególnej teorii względności - że im szybciej obiekty poruszają się w przestrzeni, tym wolniej poruszają się w czasie - możemy stwierdzić, że każdy obiekt, w tym ty, który zostanie wchłonięty przez czarną dziurę, będzie mógł doświadczyć skutków wydłużenia czasu spowodowanego krzywizną czas, przestrzeń.
I odwrotnie, obiekty, które wejdą do czarnej dziury po tym, jak doświadczą mniejszego wydłużenia czasu. Tak więc, jeśli jesteś w stanie spojrzeć bezpośrednio na czarną dziurę, do której wpadasz z relatywistyczną prędkością, zobaczysz każdy obiekt, który wpadł do niej w przeszłości. Jeśli spojrzysz wstecz, zobaczysz wszystko, co po tobie wpadło do czarnej dziury.
Zobaczysz całą historię tego konkretnego miejsca w kosmosie od momentu powstania wszechświata do końca czasu (przynajmniej do wyparowania czarnej dziury przez promieniowanie Hawkinga).