Чи існує дзеркальне відображення чорних дір?

Якщо у Всесвіті існують чорні діри - одніз найзагадковіших об'єктів, відомих людині - то чи можуть існувати їхні дзеркальні відображення, так звані «білі діри»? Почнемо з того, що чорна діра - це область в просторі-часі, гравітаційне тяжіння якої настільки велике, що її не можуть покинути всі об'єкти, навіть фотони світла. Кордон області чорної діри називається горизонтом подій. Але чи може бути так, що існують ще одні «космічні» діри? В кінці-кінців, космос досить дивне місце, тому виключати цього ми не можемо. Як ви вже могли здогадатися, білі діри це антипод чорних. Вперше концепція білих дір з'явилася в 1970-х роках ХХ століття і астрофізики час від часу повертаються до цієї гіпотези. Отже, якщо чорна діра безповоротно поглинає всі об'єкти навколо себе, то біла діра, точніше її горизонт подій - навпроти - є свого роду непроникним щитом. Говорячи простими словами з чорної діри втекти неможливо, а в білу можна проникнути. Заінтриговані?

Існування білих дір не доведене. Однак це не означає, що їх не існує

Погодьтеся, нам якось особливо подобається думатипро подвійність речей. Про щось на зразок вимикача - раз можна включити світло, то і вимкнути теж. Ця ж думка стосується паралельної Всесвіту. Існує теорія, згідно з якою після Великого вибуху разом з нашого Всесвіту виникла друга, дзеркальна. Єдина різниця між ними це хід часу - в дзеркальній Всесвіту воно йде назад. Детальніше про те, чому фізики вважають існування альтернативної всесвіту можливим, читайте в нашому матеріалі. Ось і білі діри також відповідають концепції необхідного балансу для остаточного існування чорних дір: у кінці-кінців куди пропадає все речовина, поглинене чорною дірою?

На жаль, питання про те, чи існують на самомусправі білі діри, залишається відкритим. Тому вчені розглядають всі можливі варіанти. Деякі теорії і зовсім припускають, що існування білих дірок допоможе вирішити давні проблеми фізики - від темної матерії до природи самого Всесвіту.

Це цікаво: Що станеться, якщо поруч із Землею з'явиться чорна діра?

Отже, як і інші космічні об'єкти, білідіри ведуть своє походження від загальної теорії відносності (ЗТВ) Альберта Ейнштейна. Так, рішенням деяких складних рівнянь є чорні діри, а інших рівнянь білі діри. По крайней мере, з математичної точки зору ці два явища можуть існувати з однаковою ймовірністю. А як ми з вами прекрасно знаємо, існування чорних дір доведено. До того ж, чорні діри і білі діри так само тісно пов'язані, як і припускають назви. Астрофізики NASA називають останні «зворотними за часом чорними дірами». Грубо кажучи якщо перевернути плівку із зображенням чорної діри, то отримаєте білу - і навпаки. Все це дуже здорово, але що насправді означає?

Деякі інтерпретації досить буквальні: білі діри можуть бути просто протилежним кінцем чорних дір, Які з'єднані теоретичними тунелямипростору-часу, званими червоточинами. Таким чином, матерія і енергія, які потрапляють в чорну діру, в кінцевому підсумку випромінюються з білої діри, в нашій або інший Всесвіту.

Чорна і біла діри з'єднані червоточиною

Але не варто відразу летіти в чорну діру, сподіваючисьна безкоштовний відпочинок в далекій галактиці: нищівна сила гравітації гарантує, що тільки покалічена і зламана версія вас і вашого багажу зможе вибратися з білої діри на іншій стороні.

Щоб завжди залишатися в курсі останніх відкриттів з захоплюючого світу популярної науки, підписуйтесь на наш канал в Google News

Чорні діри вмирають

Інша інтерпретація того, як білі діри можутьвиглядати в реальному житті, з'явилася в 2014 році, коли дослідники припустили, що білі діри виникають з померлих чорних дір. Чорні діри, імовірно, випускають випромінювання і повільно випаровуються, стаючи все менше і менше, поки зовсім не зникнуть. Однак це навряд чи можливо згідно деяким сучасним концепціям: простір-час не може бути розділене, але ми можемо виявити його окремі фрагменти. Якщо це правда, то чорна діра може стискуватися тільки до тих пір, поки не досягне своєї природної межі. Після чого, в результаті квантового стрибка, стискає чорна діра перетворитися в розширюється білу діру. Згодна, звучить як фантастика, але математика, мабуть, це підтверджує.

Квантовий стрибок - це стрибкоподібний перехід молекули, атома або атомного ядра (квантової системи) з одного стану в інший, з одного енергетичного рівня на інший.

Ця ідея могла б вирішити цілий ряд проблемсучасної фізики. По-перше, інформаційний парадокс чорної діри був би майже вирішено. Парадокс полягає в тому, що інформація, яку засмоктує в чорні діри, повністю зникає разом зі смертю чорної діри, оскільки вона випаровується в ніщо. Але передбачається, що інформація є недоторканною і не може бути повністю знищена. Квантові стрибки вирішують цю проблему акуратно: вся інформація, яка зберігається усередині чорної діри, буде просто викинута, коли вона стане білою дірою.

великий вибух

Якщо є чорні діри, то можуть існувати і білі, хіба ні?

Остання теорія в нашому списку, мабуть, самабожевільна: деякі дослідники пропонують розглядати Великий вибух як кінцеву білу діру. Принаймні такої думки дотримується астрофізик NASA Иезекиль Трейстер. На його думку, все не так шалено як здається. Математика багато в чому схожа, коли мова йде про випромінюванні білої діри і причини Великого Вибуху. Справа в тому, що обидва ці події в корені незбагненні. Важко навіть думати про те, що було до Великого Вибуху і чому він стався. Однак рівняння Ейнштейна описують їх можливе існування, але не описують як вони з'являються.

А як ви думаєте, чи дійсно білі діри існують? Поділіться своєю думкою з учасниками нашого Telegram-чату і в коментарях до цієї статті

Цих паралелей досить, щоб багатодослідники припустили, що Великий Вибух і білі діри - це одне і те ж. Якщо біла діра не може бути створена, то єдиний спосіб отримати її - якщо Всесвіт з нею «народитися». Може бути, це єдина біла діра, яку допускає наш Всесвіт. Але для того, щоб будь-яка або всі ці теорії виявилися вірні, в першу чергу існування білих дірок необхідно довести. Проте багато дослідників вважають, що немає ніяких підстав думати, що вони існують. Як і багато інших абсурдні об'єкти, можливість існування білих дірок не означає їх існування. Але це не означає, що міркувати про них не потрібно.