Могу ли црне рупе да буду пречице за путовања кроз простор и време? Шта поручују нови научни докази.
Свемирске црвоточине, портали између црних рупа, могле би да буду стабилне, показују нова научна сазнања. Тиме је оповргнута хипотеза да би се ове пречице кроз простор и време у случају таквог путовања одмах урушиле. Нова сазнања научника уследила су због веома малих разлика у математичким израчунавањима релативитета, која се користе за описивање црвоточина, и која сада дају драматично другачију слику њиховог понашања, пише Live Science.
Генерална релативност могла би се описати једноставним примером. Ако је релативност машина и у њу ставимо одређени објекат, машина ће израчунати како се тај објекат понаша у зависности од гравитације. Све у генералној релативности је засновано на кретању у простору и времену: Објекти стартују из одређених координата, крећу се и доспевају у друге координате.
Док су правила генералне релативности фиксна, теорија о њој даје доста слободе да се те координате математички опишу. Физичари те различите математичке описе називају метрика. Она би се најближе могла описати као могућности како отпутовати из једне тачке у другу, да ли нам у томе помажу саобраћајни знаци, сателитске координате или мапа нацртана на папиру. Метрика је различита у та три случаја, али која год да се користи, стиже се на исто место. На сличан начин физичари користе различиту метрику да опишу исте ситуације, али понекад је нека метрика кориснија од друге, како када бисмо гледали саобраћајне знаке, али их и проверавали преко мапе на папиру.
Када су у питању црне рупе и црвоточине, постоји неколико потенцијалних метрика. Најпопуларнија је она која се зове Шварцшилдова метрика, коју је још 1916. године креирао немачки физичар и астроном Карл Шварцшилд.
Црна рупа (CC0)
Какве то има везе са црвоточинама? Најједноставнији начин да она настане јесте ако се идеја црне рупе продужи њеним одразом у огледалу, белом рупом. Ту идеју први су предложили аутор теорије релативитета Алберт Ајнштајн и његов сарадник, физичар Нејтан Розен, па су и добиле име Ајнштајн-Розенови мостови.
Међутим, у њој постоје одређене математичке нелогичности. Она не даје добре резултате када је у питању одређена удаљеност од црне рупе, и та дистанца је позната као Шварцшилдов полупречник или хоризонт догађаја. Те математичке нелогичности значе да се ова метрика у потпуности распада када је хоризонт догађаја у питању и не може више да разликује одређене тачке у простору и времену. Међутим, друга метрика, позната и као Едингтон-Финкелштајнова, описује шта се догађа с честицама када дођу до хоризонта догађаја: оне падају у црну рупу да никада више не буду виђене.
Какве то има везе са црвоточинама? Најједноставнији начин да она настане јесте ако се идеја црне рупе продужи њеним одразом у огледалу, белом рупом. Ту идеју први су предложили аутор теорије релативитета Алберт Ајнштајн и његов сарадник, физичар Нејтан Розен, па су и добиле име Ајнштајн-Розенови мостови. Док црне рупе не пуштају да било шта из њих изађе, беле рупе не пуштају ништа да у њих уђе. Да би настала црвоточина, потребно је спојити сингуларитете црне и беле рупе, односно тачке безграничне густине у њиховим центрима. Тако би се креирао тунел кроз простор/време.
Коиранов (Паскал) резултат је веома интересантан јер указује да црвоточине заправо нису тако катастрофалне како се чинило и да може бити стабилних путања кроз њихове тунеле, те да их генерални релативитет дозвољава.
Када у теорији настане таква црвоточина, легитимно је питање шта би се догодило с неким или нечим ко би кроз њу прошао и ту би одговор требало да да генерални релативитет. Стандардни одговор је да су такве црвоточине веома гадна места. Беле рупе су нестабилне (и вероватно уопште ни не постоје). Екстремне силе у црвоточинама приморавају их да се екстремно растежу и пуцају у самом тренутку настанка. И такав одговор добијен је на основу Шварцшилдове метрике.
Паскал Коиран (Gabynapo /Wikimedia Commons)
Међутим, физичар Паскал Коиран са Универзитета у Лиону покушао је нешто друго, да на црвоточине примени Едингтон-Финкелштајнову метрику. Његов научни рад о томе описан је у препринт бази података Arxiv и ускоро ће бити објављен у ћасопису Јournal of modern physics. Коиран открива да коришћењем Едингтон-Финкелштајнове метрике пут честица кроз хипотетичку црвоточину лакше може да се прати. Према тој претпоставци, честице могу да пређу хоризонт догађаја, уђу у црну рупу и изађу на другој страни, односно у белој рупи, све у ограниченом временском периоду. И Едингтон-Филкенштајнова метрика није заказала ни у једној тачки те путање честица.
То, међутим, не доказује у потпуности да су црвоточине заправо стабилне. Генерална релативност бави се понашањем гравитације, али не и других природних сила. Термодинамика, која се бави односом температуре и енергије, на пример, говори да су беле рупе нестабилне. И када би физичари покушали да направе комбинацију црне и беле рупе у реалном универзуму од реалних материјала, други прорачуни сугеришу да би густина енергије све уништила.
Ипак, Коиранов резултат је веома интересантан јер указује да црвоточине заправо нису тако катастрофалне како се чинило и да може бити стабилних путања кроз њихове тунеле, те да их генерални релативитет дозвољава. Погледајте овде то замишљено путовање: https://www.youtube.com/watch?v=ZVPsNDonA84
(Извор Спутњик)
