Czy jest coś bardziej tajemniczego niż kosmos? Jeśli poprosisz kogoś o nazwanie najbardziej nieznanego, najbardziej tajemniczego obiektu kosmicznego, jestem pewien, że jedną z najpopularniejszych odpowiedzi będzie czarna dziura. Wielu słyszało o ich istnieniu, ale sami naukowcy nie potrafią wyjaśnić, czym jest i czym się je. Słownik mówi: jest to obszar przestrzeni i czasu, którego przyciąganie grawitacyjne jest tak duże, że nawet coś poruszającego się z prędkością światła nie jest w stanie wyrwać się z jego granic. Ale osoba nie może być ograniczona tylko do jednego unikalnego obiektu, prawda? Dociekliwe umysły obserwujące Wszechświat wysunęły teorię: ponieważ istnieją czarne dziury, z których nie można się wydostać, to znaczy ich przeciwieństwem są białe dziury, do których nie można się dostać.
Rozmiar nie ma znaczenia
O wiele przyjemniej jest nazywać przestrzeń - przestrzeń, ale ta definicja nie będzie odpowiadać naukowcom. W środowisku naukowym zwyczajowo określa się je jako stosunkowo puste obszary Wszechświata leżące poza granicami ciał niebieskich. Solidna biurokracja. Świat naukowy patrzy na bezgraniczną przestrzeń międzygwiazdową jako na kontinuum czasoprzestrzenne, składające się z czterech wymiarów, z których jeden jest czasowy.
I w tym kontinuum - na pewno w 50 galaktykach - jest kilka regionów, w których znika światło. Stamtąd nigdy nie ucieknie - nie będzie miał dość siły.
Czarna dziura nie tylko pochłania wszystko, co można sobie wyobrazić i niewyobrażalne - w jakiś sposób niewiarygodnie zmienia samą przestrzeń i czas, skręcając pierwszą i zmuszając drugą do zatrzymania się lub pójścia w przeciwnym kierunku. Oczywiście nikt nie latał w pobliżu i nie próbował tego sprawdzić: naukowcy wyciągnęli wnioski na podstawie modeli komputerowych.
Pierwsze hipotezy dotyczące czarnych dziur, ich pochodzenia i natury zostały postawione około 100 lat temu przez astrofizyka z Niemiec, Karla Schwarzschilda. Jego obliczenia opierały się na teorii względności, ale na długo przed tym, jak niemiecki badacz, naukowcy z różnych krajów i epok zadawali to samo pytanie co on. Tak więc w XVIII wieku dwóch matematyków i astronomów jednocześnie - Anglik John Michell i Francuz Pierre-Simon Laplace, niezależnie od siebie, ustalili, że naprawdę istnieją w kosmosie obiekty, które nie „puszczają” innych ciał, których prędkość jest prawdopodobnie równa lub mniej światła. Czyli taką, która nazywa się drugą przestrzenią - na przykład powinna być rozwijana przez statek kosmiczny, aby nie dyndać bezużytecznym ładunkiem na orbicie, ale oderwać się od niego i wylecieć z „granic” planetarnego przyciągania. W przypadku naszej planety prędkość ta wynosi 11,2 km / s.
Laplace obliczył: gdyby Ziemia, pod warunkiem zachowania istniejącej gęstości, powiększyła się, osiągając 250-krotność średnicy Słońca, to w żadnych okolicznościach nie dałoby się odlecieć. Dobrze, że to niemożliwe. Schwarzschild uzupełnił tę teorię: zasugerował, że przemiana obiektu w czarną dziurę nie ma nic wspólnego z jego rozmiarem lub masą oddzielnie - zależy tylko od ich stosunku. Ponownie na przykładzie planety: jeśli Ziemia ze swoją gęstością prądu zmniejszy się do średnicy 1 cm, to również stanie się czarną dziurą. Na szczęście nie ma takiej naturalnej siły, która jest w stanie stworzyć coś takiego z planetą, ponieważ nie ma odpowiedniej technologii. Ponadto małe czarne dziury istnieją jak dotąd tylko w teorii: astrofizycy założyli, że kiedyś „narodzili się” z Wielkiego Wybuchu,ale na miliardy lat po prostu zniknęli w kosmosie.
Film promocyjny:
Duże czarne dziury to zupełnie inna historia: naukowcy nie tylko udowodnili swoje istnienie, ale także nauczyli się określać swoje położenie we wszechświecie.
Teoria czarnej dziury
Jedną z oznak obecności czarnej dziury w galaktyce jest rotacja gwiazd wokół niewidocznego centrum. Ta „niewidzialność” może być zakrzywioną przestrzenią, która emituje rodzaj promieniowania. Nawiasem mówiąc, możesz go użyć do obliczenia dziury w „pustej” części kosmosu, niezwiązanej z jakąś gromadą gwiazd.
Zdarza się również, że w przestrzeni spotykają się dwie czarne dziury. Przypomina mi to sytuację w jednym z amerykańskich miasteczek u zarania motoryzacji. W tej osadzie były tylko dwa samochody - i tak, zderzyły się ze sobą. A więc tak jest: brak możliwości przegapienia siebie w nieograniczonej przestrzeni jest czymś niezwykłym. Dowodzi to jednak, że czarna dziura najwyraźniej nie jest czymś inteligentnym.
Albo to jest? Rzeczywiście, kiedy dwie czarne dziury „spotykają się”, nie następuje żadna katastrofa - ani eksplozja, ani superjasny błysk, który pozwoliłby naukowcom z Ziemi wykryć to wydarzenie. Ale nie. W całkowitej ciszy i ciemności dwa obiekty łączą się w jedną całość - większą, bardziej niebezpieczną niż poprzednie osobno. To prawda, że zjednoczenie nadal można wykryć: w tej chwili następuje kolosalne uwolnienie energii, której nasze Słońce nie jest w stanie wytworzyć nawet przez setki miliardów lat. Fale tej energii zostały „złapane” przez badaczy.
Gdyby naukowcy byli w stanie znaleźć czarne dziury i przynajmniej rozpoznać ich działanie, nie mogliby znaleźć zrozumiałego wyjaśnienia, w jakim celu istnieją, jaką rolę odgrywają w kosmosie. Ale pisarze science fiction wykonali z tym doskonałą robotę, dawno temu zapewniając społeczeństwo, że czarne dziury to nic innego jak międzywymiarowe i międzyokresowe tunele. Coś w rodzaju „gwiezdnych wrót” w jednym kierunku - nie wyjdzie z nich. I właśnie z tego możemy wywnioskować: jeśli założenie pisarzy science fiction, choćby przez ułamek sekundy, jest słuszne, że dziury są rzeczywiście jakimś wejściem do „korytarza” między odległymi częściami Wszechświata, to gdzieś musi być wyjście - biała dziura.
Światło na końcu tunelu
Mały „zakłócacz” czasu i przestrzeni nie nadaje się do podróżowania po „korytarzu”, ponieważ po prostu zmiażdży statek kosmiczny i całe jego wypełnienie razem z astronautami. Ale ten, który pozwoli ci przejść przez siebie, odpowiedni pod względem wielkości i masy - a co, jeśli jego gęstość będzie porównywalna z gęstością wody?
W sprzyjających warunkach statek może teoretycznie przejść przez taką dziurę i nie cierpieć. To prawda, dokąd pójdzie, to kolejne pytanie, ale kto pomyśli o takich subtelnościach, gdy w grę wchodzą międzywymiarowe, a nawet międzyokresowe podróże? Jest mało prawdopodobne, aby podróżnicy kosmiczni kiedykolwiek mogli wrócić, ale pisarze science fiction wymyślą coś i na pewno zwrócą ich do domu.
Zostawmy „korytarz” na sumieniu pisarzy, oni lepiej zrozumieją ten problem. Jeśli chodzi o wyjście, osławioną białą dziurę, to pytanie niepokoi nie tylko fanów science fiction, ale także dość poważnych naukowców.
Teoretycznie ten kosmiczny obiekt jest dokładnym przeciwieństwem czarnej dziury. Tam, gdzie powinna być czerń, jest jasny blask. Ten, który zbliżył się do ciemności, zostanie w nią wciągnięty i nigdy nie wyjdzie, ale nie można zbliżyć się do światła - odepchnie go. Jeden przypomina ponurą lukę w przestrzeni, drugi - śnieżnobiały szczyt. Rodzaj kosmicznego yin i yang, jednokierunkowa droga.
Mała eksplozja
Hipotezy są rzeczą dobrą, wręcz konieczną: na ich podstawie dokonuje się niesamowitych odkryć. Tak jest z białymi dziurami: 100% ich istnienia nie zostało jeszcze udowodnione, ale sprawy idą w tym kierunku.
Na południowej półkuli nieba znajduje się długa, złożona z 38 gwiazd, ale słaba i nieistotna konstelacja Indian. Byłby to nudny łańcuch świetlistych kropek, gdyby izraelscy astronomowie nie ogłosili w 2006 roku, że wykryli tam białą dziurę.
Wszystko zaczęło się od rozbłysku gamma GRB 060614. Znajduje się on 1,6 miliarda lat świetlnych od naszej planety: dokładnie tyle czasu temu coś wydarzyło się w Indianach, z których najsilniejszy strumień promieniowania gamma rozprzestrzenił się po całym wszechświecie. Został zarejestrowany przez wiele obserwatoriów naziemnych i prawie natychmiast po nim, zgodnie z dostępnymi danymi, spodziewano się pojawienia się supernowej. Nie ważne jak to jest. Nie ma supernowej - a więc co tam jest?
Alon Retter i Shlomo Heller są przekonani, że przedmiot to nic innego jak fantastyczna biała dziura. Gdzieś poza zwykłą rzeczywistością czarna dziura pochłonęła wystarczającą ilość materii i materii „znikąd”, aby wyrzucić ją w pole widzenia ziemskich astronomów. Naturę materii, jeśli będzie istniała, będziemy mogli ustalić później - być może następne pokolenia naukowców będą czekać, aż dotrze ona do „opanowanej” części kosmosu.
W przeciwieństwie do swojego ponurego odbicia, biała dziura nie trwa długo. Wyrzucając wszystko, co nagromadziło się w innej przestrzeni, rozpada się i znika. Retter i Heller nazwali to zjawisko Małym Wybuchem. Może brak informacji o tych obiektach wynika właśnie z ich kruchości - nie mieli czasu na wykrycie / zbadanie, przegapili moment i to było wszystko - „Nie widziałem tego, więc nie istnieje”. Tak czy inaczej, teoria białych dziur jest idealna do opisu natury wybuchu epidemii w konstelacji Indian. Czy tak było w rzeczywistości - kto wie, może kiedyś naukowcy udzielą pewnej odpowiedzi.