Τι συμβαίνει στις μαύρες τρύπες. Πού οδηγούν οι κοσμικές μαύρες τρύπες; Οι μαύρες τρύπες εξατμίζονται με την πάροδο του χρόνου

Ως μέρος μιας κοσμικής κούκλας φωλιάς, το σύμπαν μας μπορεί να βρίσκεται μέσα σε μια μαύρη τρύπα, η οποία από μόνη της είναι μέρος του μεγαλύτερου σύμπαντος. Όλες οι μαύρες τρύπες που ανακαλύφθηκαν στο σύμπαν μας - από μικροσκοπικές έως υπερμεγέθεις - μπορεί να είναι πόρτες σε εναλλακτικές πραγματικότητες.

Μια από τις πιο πρόσφατες «Παραισθησιογόνες» θεωρίες λέει ότι μια μαύρη τρύπα είναι μια σήραγγα ανάμεσα στα σύμπαντα - κάτι σαν σκουληκότρυπα. Η μαύρη τρύπα δεν καταρρέει σε ένα σημείο, όπως αναμενόταν, αλλά γίνεται «Λευκή Τρύπα» στο άλλο άκρο της μαύρης τρύπας.

Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Physics Letters B, ο φυσικός του Πανεπιστημίου της Ιντιάνα, Nikodem Poplavsky παρουσίασε μια νέα μαθηματικό μοντέλοσπειροειδής κίνηση της ύλης που πέφτει σε μια μαύρη τρύπα. Οι εξισώσεις του δείχνουν ότι τέτοιες σκουληκότρυπες είναι βιώσιμες εναλλακτικές στις χωροχρονικές ιδιομορφίες που υπέθεσε ο Albert Einstein ότι βρίσκονται στο κέντρο των μαύρων τρυπών.

Σύμφωνα με τις εξισώσεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν, οι ιδιομορφίες δημιουργούνται όταν η ύλη σε μια περιοχή γίνεται πολύ πυκνή, όπως στην υπερπυκνή καρδιά μιας μαύρης τρύπας.

Η θεωρία του Αϊνστάιν προτείνει ότι οι ιδιομορφίες δεν καταλαμβάνουν χώρο, είναι απείρως πυκνές και απείρως καυτές - κάτι που, κατ' αρχήν, υποστηρίζεται από πολλά έμμεσα στοιχεία, αλλά παραμένει δύσκολο να γίνει κατανοητό για πολλούς επιστήμονες.

Αν ο Ποπλάβσκι έχει δίκιο, ίσως να μην χρειάζεται να το καταλάβουμε.

Σύμφωνα με τις νέες εξισώσεις, η ύλη που απορροφά και προφανώς καταστρέφει η μαύρη τρύπα γίνεται οικοδομικά υλικάγια γαλαξίες, αστέρια και πλανήτες σε μια άλλη πραγματικότητα.

Μπορούν οι σκουληκότρυπες να λύσουν το μυστήριο της Μεγάλης Έκρηξης;

Ο Poplavsky λέει ότι η κατανόηση των μαύρων τρυπών ως σκουληκότρυπων θα μπορούσε να εξηγήσει ορισμένα μυστήρια στη σύγχρονη κοσμολογία. Για παράδειγμα, η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης δηλώνει ότι το σύμπαν ξεκίνησε με μια μοναδικότητα. Αλλά οι επιστήμονες δεν είναι ικανοποιημένοι με την εξήγηση του πώς θα μπορούσε να έχει δημιουργηθεί εξ αρχής μια τέτοια ιδιομορφία. Έτσι, αν το σύμπαν μας γεννήθηκε από μια λευκή τρύπα και όχι από μια ιδιομορφία, "αυτό λύνει το πρόβλημα των ιδιομορφιών της μαύρης τρύπας και της μοναδικότητας του Big Bang."

Οι σκουληκότρυπες μπορεί επίσης να εξηγήσουν τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα, τις δεύτερες πιο ισχυρές εκρήξεις στο σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα συμβαίνουν στην περιφέρεια του γνωστού σύμπαντος. Έχουν συνδεθεί με σουπερνόβα, ή θανάτους αστέρων, σε μακρινούς γαλαξίες, αλλά οι ακριβείς πηγές τους είναι ένα μυστήριο. Ο Poplavsky προτείνει ότι οι εκρήξεις μπορεί να είναι εκτοξεύσεις ύλης από εναλλακτικά σύμπαντα. Η ύλη εισέρχεται στο σύμπαν μας μέσα από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες - σκουληκότρυπες - στις καρδιές των γαλαξιών, αν και δεν είναι σαφές πώς αυτό είναι δυνατό.

«Η ιδέα είναι τρελή, αλλά ποιος ξέρει;» λέει ο επιστήμονας.

Υπάρχει τουλάχιστον ένας τρόπος για να δοκιμαστεί η θεωρία του Poplavsky. Μερικές από τις μαύρες τρύπες στο σύμπαν μας περιστρέφονται, και αν το σύμπαν μας γεννήθηκε μέσα στην ίδια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα, τότε θα πρέπει να κληρονομήσει την περιστροφή του μητρικού του αντικειμένου. Έτσι, εάν μελλοντικά πειράματα δείξουν ότι το σύμπαν μας περιστρέφεται προς την αναμενόμενη κατεύθυνση, αυτό θα μπορούσε να είναι έμμεση απόδειξη της θεωρίας της σκουληκότρυπας.

Μπορούν οι σκουληκότρυπες να παράγουν «Εξωτική ύλη»;

Η θεωρία της σκουληκότρυπας μπορεί επίσης να εξηγήσει γιατί ορισμένα χαρακτηριστικά του σύμπαντός μας αποκλίνουν από αυτά που προβλέπει η θεωρία, σύμφωνα με τους φυσικούς. Βάσει του καθιερωμένου μοντέλου της φυσικής, μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η καμπυλότητα του σύμπαντος θα πρέπει να αυξάνεται με το χρόνο, επομένως μετά από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, που είναι σήμερα, θα πρέπει να καθόμαστε στην επιφάνεια ενός κλειστού σφαιρικού σύμπαντος.

Ωστόσο, οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι το σύμπαν είναι επίπεδο προς όλες τις κατευθύνσεις. Επιπλέον, δεδομένα φωτός από το νεαρό σύμπαν δείχνουν ότι η θερμοκρασία μετά τη μεγάλη έκρηξη ήταν περίπου η ίδια παντού. Αυτό σημαίνει ότι τα πιο μακρινά αντικείμενα που βλέπουμε στο απέναντι άκρο του σύμπαντος ήταν αρκετά κοντά το ένα στο άλλο ώστε να βρίσκονται σε ισορροπία, όπως τα μόρια αερίου σε έναν σφραγισμένο θάλαμο.

Και πάλι, οι παρατηρήσεις δεν ταιριάζουν με τις προβλέψεις επειδή τα αντίθετα αντικείμενα στο γνωστό σύμπαν απέχουν τόσο πολύ μεταξύ τους που ο χρόνος που θα χρειαζόταν για να ταξιδέψει μεταξύ τους με την ταχύτητα του φωτός υπερβαίνει την ηλικία του σύμπαντος.

Για να εξηγήσουν τις αποκλίσεις, οι αστρονόμοι ανέπτυξαν την πληθωριστική θεωρία.

Ο πληθωρισμός υποδηλώνει ότι λίγο μετά τη δημιουργία του σύμπαντος, γνώρισε μια ταχεία ανάπτυξη κατά την οποία το ίδιο το διάστημα επεκτάθηκε με ταχύτερη ταχύτητα από την ταχύτητα του φωτός. Το σύμπαν εκτεινόταν από το μέγεθος ενός ατόμου σε αστρονομικές αναλογίες σε κλάσματα του δευτερολέπτου.

Το σύμπαν λοιπόν φαίνεται επίπεδο επειδή βρισκόμαστε σε μια σφαίρα η οποία είναι εξαιρετικά μεγάλη από την άποψή μας. έτσι η γη φαίνεται επίπεδη σε κάποιον που στέκεται σε ένα χωράφι.

Ο πληθωρισμός εξηγεί επίσης πώς τα αντικείμενα που βρίσκονται μακριά θα μπορούσαν κάποτε να είναι αρκετά κοντά ώστε να αλληλεπιδρούν. Αλλά ακόμα κι αν υποθέσουμε ότι ο πληθωρισμός είναι πραγματικός, οι αστρονόμοι αγωνίζονται να εξηγήσουν τι τον προκάλεσε. Και εδώ είναι που μια νέα θεωρία για τις σκουληκότρυπες έρχεται να σώσει.

Σύμφωνα με τον Poplavsky, ορισμένες πληθωριστικές θεωρίες λένε ότι το γεγονός προκλήθηκε από την «Εξωτική ύλη», μια θεωρητική ουσία που είναι διαφορετική από την κανονική ύλη εν μέρει επειδή απωθείται αντί να έλκεται από τη βαρύτητα. Με βάση αυτές τις εξισώσεις, ο Poplavsky κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τέτοια εξωτική ύλη θα μπορούσε να έχει προκύψει όταν μερικά από τα πρώτα τεράστια αστέρια κατέρρευσαν σε σκουληκότρυπες.

«Μπορεί να υπήρξε κάποια αλληλεπίδραση μεταξύ της Εξωτικής ύλης που σχημάτισε τις σκουληκότρυπες και της εξωτικής ύλης που προκάλεσε τον πληθωρισμό», λέει.

Εξισώσεις σκουληκότρυπας - "Καλή Λύση".

Το νέο μοντέλο δεν είναι το πρώτο που προτείνει ότι υπάρχουν άλλα σύμπαντα μέσα στις μαύρες τρύπες. Ο Damien Isson, ένας θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, το είχε προτείνει παλαιότερα.

"Τι νέο υπάρχει; Το γεγονός ότι η λύση των σκουληκότρυπων στο oto είναι μια μετάβαση από το εξωτερικό της μαύρης τρύπας στο εσωτερικό του νέου σύμπαντος", λέει ο Isson, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα του Poplavsky. - "Απλώς υποθέσαμε ότι μια τέτοια λύση θα μπορούσε να υπάρξει, αλλά ο Poplavsky τη βρήκε."

Ωστόσο, η ιδέα φαίνεται πολύ αμφιλεγόμενη στον Isson.

"Είναι δυνατόν; Ναι. Είναι πιθανό ένα τέτοιο σενάριο; Δεν ξέρω καν. Αλλά είναι σίγουρα ενδιαφέρον."

Η μελλοντική εργασία στην κβαντική βαρύτητα -η μελέτη της βαρύτητας σε υποατομικό επίπεδο - θα βελτιώσει τις εξισώσεις και ενδεχομένως θα επιβεβαιώσει ή θα αντικρούσει τη θεωρία του Poplavsky.

Δεν υπάρχει τίποτα περίεργο σχετικά με τη θεωρία της σκουληκότρυπας.

Συνολικά, η θεωρία της σκουληκότρυπας είναι ενδιαφέρουσα, αλλά όχι πρωτοποριακή, και δεν ρίχνει φως στην προέλευση του σύμπαντος, δήλωσε ο Andreas Albrecht, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis, ο οποίος επίσης δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Με τον ισχυρισμό ότι το σύμπαν μας δημιουργήθηκε από ένα κομμάτι ύλης από το μητρικό σύμπαν, η θεωρία απλώς μετατοπίζει το γεγονός της προέλευσης όλων των πραγμάτων σε μια εναλλακτική πραγματικότητα. Με άλλα λόγια, δεν εξηγεί πώς προέκυψε το μητρικό σύμπαν ή γιατί το δικό μας έχει τις ιδιότητες που έχει - επιπλέον, οι ιδιότητες πρέπει να κληρονομηθούν, πράγμα που σημαίνει ότι το μητρικό σύμπαν θα είναι το ίδιο.

«Υπάρχουν αρκετά τρέχοντα προβλήματα που προσπαθούμε να λύσουμε, και δεν είναι σαφές πού θα οδηγήσει αυτό», λέει, σημειώνοντας την έρευνα του Ποπλάβσκι.

Ωστόσο, ο Άλμπρεχτ δεν βρίσκει την ιδέα των σκουληκότρυπων που συνδέουν σύμπαντα πιο «άγνωστη» από την ιδέα των μοναδικοτήτων στις μαύρες τρύπες και δεν πρόκειται να απορρίψει μια νέα θεωρία μόνο και μόνο επειδή φαίνεται λίγο τρελή.

«Ό,τι κάνουν οι άνθρωποι σε αυτή τη σφαίρα είναι αρκετά παράξενο», λέει. - «Δεν έχετε δικαίωμα να πείτε ότι η Λιγότερο Παράξενη Ιδέα θα νικήσει, γιατί δεν θα Συμβεί, κάτω από οποιεσδήποτε συνθήκες». Πηγή: hi-News.

Όχι πολύ καιρό πριν (με επιστημονικά πρότυπα) ένα αντικείμενο που ονομαζόταν μαύρη τρύπα ήταν καθαρά υποθετικό και περιγραφόταν μόνο με επιφανειακούς θεωρητικούς υπολογισμούς. Όμως η πρόοδος της τεχνολογίας δεν μένει ακίνητη και πλέον κανείς δεν αμφιβάλλει για την ύπαρξη μαύρων τρυπών. Πολλά έχουν γραφτεί για τις μαύρες τρύπες, αλλά οι περιγραφές τους είναι συχνά εξαιρετικά δύσκολο να κατανοήσουν τον μέσο παρατηρητή. Σε αυτό το άρθρο θα προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε αυτό το πολύ ενδιαφέρον αντικείμενο.
Μια μαύρη τρύπα σχηματίζεται συνήθως λόγω του θανάτου ενός αστέρα νετρονίων. Αστέρια νετρονίωνσυνήθως πολύ ογκώδες, φωτεινό και εξαιρετικά ζεστό, σε σύγκριση με τον Ήλιο μας, είναι σαν μια λάμπα φακού και ένας τεράστιος προβολέας με ένα σωρό μεγαβάτ, που χρησιμοποιούνται για τα γυρίσματα ταινιών. Τα αστέρια νετρονίων είναι εξαιρετικά αναποτελεσματικά· χρησιμοποιούν τεράστια αποθέματα πυρηνικού καυσίμου σε σχετικά σύντομες χρονικές περιόδους, ουσιαστικά σαν ένα μικρό αυτοκίνητο ή κάποιο είδος Gelik, αν συγκριθούν πάλι με το άστρο μας. Με την καύση πυρηνικού καυσίμου, σχηματίζονται νέα στοιχεία στον πυρήνα, βαρύτερα, μπορείτε να κοιτάξετε τον περιοδικό πίνακα, το υδρογόνο μετατρέπεται σε ήλιο, το ήλιο σε λίθιο κ.λπ. Τα προϊόντα σχάσης πυρηνικής σύντηξης είναι παρόμοια με τον καπνό των καυσαερίων, με τη διαφορά ότι μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Και κάπως έτσι, το αστέρι αποκτά ορμή μέχρι να έρθει στο σίδερο. Η συσσώρευση σιδήρου στον πυρήνα μοιάζει με καρκίνο... Αρχίζει να τη σκοτώνει από μέσα. Λόγω του σιδήρου, η μάζα του πυρήνα αυξάνεται γρήγορα και τελικά η βαρυτική δύναμη γίνεται μεγαλύτερη από τις δυνάμεις των πυρηνικών αλληλεπιδράσεων και ο πυρήνας κυριολεκτικά πέφτει, γεγονός που οδηγεί σε έκρηξη. Τη στιγμή μιας τέτοιας έκρηξης, απελευθερώνεται μια κολοσσιαία ποσότητα ενέργειας και εμφανίζονται δύο κατευθυνόμενες ακτίνες ακτινοβολίας γάμμα, σαν ένα όπλο λέιζερ να πυροβολεί στο σύμπαν και από τα δύο άκρα, και ό,τι βρίσκεται στην πορεία τέτοιων ακτίνων στο μια απόσταση περίπου 10 ετών φωτός διαπερνάται από αυτή την ακτινοβολία. Φυσικά, τίποτα ζωντανό δεν επιβιώνει από τέτοιες ακτίνες και οτιδήποτε βρίσκεται κοντά του καίγεται εντελώς. Αυτή η ακτινοβολία θεωρείται η πιο ισχυρή σε ολόκληρο το σύμπαν, εκτός από το ότι η ενέργεια της μεγάλης έκρηξης έχει περισσότερη ενέργεια. Αλλά δεν είναι όλα τόσο άσχημα, ό,τι ήταν στον πυρήνα εκπέμπεται στο διάστημα και στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία πλανητών, αστεριών κ.λπ. Η πίεση από τη δύναμη της έκρηξης συμπιέζει το αστέρι σε ένα μικροσκοπικό μέγεθος· δεδομένου του προηγούμενου μεγέθους του, η πυκνότητα γίνεται απίστευτα τεράστια. Μια ψίχα χάμπουργκερ φτιαγμένη από αυτή την ουσία θα ζύγιζε περισσότερο από τον πλανήτη μας. Το αποτέλεσμα είναι μια μαύρη τρύπα, η οποία έχει απίστευτη βαρύτητα και ονομάζεται μαύρη γιατί ούτε το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτήν.
Οι νόμοι της φυσικής κοντά σε μια μαύρη τρύπα δεν λειτουργούν πλέον με τον τρόπο που έχουμε συνηθίσει. Ο χωροχρόνος είναι καμπύλος και όλα τα γεγονότα εξελίσσονται εντελώς διαφορετικά. Όπως μια ηλεκτρική σκούπα, μια μαύρη τρύπα απορροφά τα πάντα γύρω της: πλανήτες, αστεροειδείς, φως κ.λπ. Παλαιότερα, πίστευαν ότι μια μαύρη τρύπα δεν εκπέμπει τίποτα, αλλά όπως απέδειξε ο Stephen Hawking, μια μαύρη τρύπα εκπέμπει αντιύλη. Δηλαδή, τρώει την ύλη και απελευθερώνει αντιύλη. Παρεμπιπτόντως, αν συνδυάσετε ύλη και αντιύλη, θα έχετε μια βόμβα που θα απελευθερώσει ενέργεια E=mc2, λοιπόν, αυτό είναι ισχυρό όπλοστον πλανήτη. Πιστεύω ότι ο επιταχυντής κατασκευάστηκε τότε για να προσπαθήσει να το πετύχει αυτό, καθώς όταν τα πρωτόνια συγκρούονται μέσα σε αυτό το μηχάνημα, εμφανίζονται επίσης μικροσκοπικές μαύρες τρύπες που εξατμίζονται γρήγορα, κάτι που είναι καλό για εμάς, διαφορετικά θα μπορούσε να είναι όπως σε ταινίες για το τέλος του κόσμου.
Προηγουμένως, πίστευαν ότι αν ρίξετε ένα άτομο σε μια μαύρη τρύπα, τότε ο σωλήνας του θα σκιστεί σε υποάτομα, αλλά όπως αποδείχθηκε, σύμφωνα με ορισμένες εξισώσεις, υπάρχουν ορισμένες τροχιές ταξιδιού μέσα από μια μαύρη τρύπα για να αισθανθείτε φυσιολογικοί, αν και δεν είναι ξεκάθαρο τι θα συμβεί πίσω από αυτό, άλλη ειρήνη ή τίποτα. Η περιοχή γύρω από τη μαύρη τρύπα που είναι ενδιαφέρουσα ονομάζεται ορίζοντας γεγονότων. Εάν πετάξετε εκεί χωρίς να γνωρίζετε τη μαγική εξίσωση, σίγουρα δεν θα είναι πολύ καλό. Ο παρατηρητής θα δει πώς το διαστημόπλοιο πετά στον ορίζοντα γεγονότων και στη συνέχεια απομακρύνεται πολύ αργά μέχρι να παγώσει στο κέντρο. Για τον ίδιο τον αστροναύτη τα πράγματα θα πάνε εξαιρετικά διαφορετικά, ο καμπύλος χώρος θα τον πλάθει σαν πλαστελίνη διάφορα σχήματαμέχρι που τελικά τα σπάσει όλα σε υποάτομα. Αλλά για έναν εξωτερικό παρατηρητή, ο αστροναύτης θα παραμείνει για πάντα χαμογελαστός και κουνώντας έξω από το παράθυρο, μια παγωμένη εικόνα.

μαύρη τρύπα - εξήγηση για παιδιά: περιγραφή με φωτογραφίες, πώς να τα βρείτε στον κόσμο του Σύμπαντος, πώς εμφανίζονται, ο θάνατος των αστεριών, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες των γαλαξιών.

Για τα μικρά παιδιά, οι γονείς ή στο σχολείο θα πρέπει να εξηγήσουν ότι το να αντιλαμβάνονται μια μαύρη τρύπα ως κενό χώρο είναι σοβαρό λάθος. Αντίθετα, μια απίστευτη ποσότητα ύλης είναι συγκεντρωμένη σε αυτό, η οποία περιορίζεται σε ένα μικρό χώρο. Για να κάνετε την εξήγηση πιο πολύχρωμη για τα παιδιά, απλά φανταστείτε ότι πήρατε ένα αστέρι 10 φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο και προσπαθήσατε να το συμπιέσετε σε μια περιοχή στο μέγεθος της πόλης της Νέας Υόρκης. Λόγω αυτής της πίεσης, το βαρυτικό πεδίο γίνεται τόσο ισχυρό που κανείς, ούτε μια δέσμη φωτός, δεν μπορεί να ξεφύγει. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, η NASA είναι σε θέση να μαθαίνει όλο και περισσότερα για αυτά τα μυστηριώδη αντικείμενα.

Ένα καλό μέρος για να ξεκινήσουν τα παιδιά είναι ότι ο όρος «μαύρη τρύπα» δεν υπήρχε μέχρι το 1967 (που επινοήθηκε από τον John Wheeler). Αλλά πριν από αυτό, για αρκετούς αιώνες αναφέρθηκε για την ύπαρξη παράξενων αντικειμένων που, λόγω της πυκνότητας και της μαζικότητάς τους, δεν απελευθερώνουν φως. Προβλέφθηκαν ακόμη και από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν στη γενική θεωρία της σχετικότητας. Απέδειξε ότι όταν πεθαίνει ένα τεράστιο αστέρι, παραμένει ένας μικρός πυκνός πυρήνας. Εάν ένα αστέρι έχει μάζα τρεις φορές τη μάζα του ήλιου, τότε η βαρύτητα υπερνικά άλλες δυνάμεις και έχουμε μια μαύρη τρύπα.

Διαδικασία σχηματισμού μαύρου αστεριού

Φυσικά, είναι σημαντικό να εξηγήσουμε στα παιδιά ότι οι ερευνητές δεν μπορούν να παρατηρήσουν απευθείας αυτά τα χαρακτηριστικά (τα τηλεσκόπια ανιχνεύουν μόνο φως, ακτίνες Χ και άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας), επομένως δεν χρειάζεται να περιμένουμε για μια φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας . Είναι όμως δυνατό να υπολογιστεί η θέση τους και ακόμη και να προσδιοριστεί το μέγεθός τους λόγω της επιρροής που έχουν στα γύρω αντικείμενα. Για παράδειγμα, αν περάσει μέσα από ένα νέφος διαστρικής ύλης, τότε στη διαδικασία θα αρχίσει να τραβάει την ύλη προς τα μέσα - προσαύξηση. Το ίδιο θα συμβεί αν περάσει ένα αστέρι από κοντά. Είναι αλήθεια ότι ένα αστέρι μπορεί να εκραγεί.

Τη στιγμή της έλξης, η ουσία θερμαίνεται και επιταχύνεται, απελευθερώνοντας ακτίνες Χ στο διάστημα. Πρόσφατες ανακαλύψεις εντόπισαν πολλές ισχυρές εκρήξεις ακτίνων γάμμα, αποδεικνύοντας ότι η τρύπα καταβροχθίζει κοντινά αστέρια. Αυτή τη στιγμή, διεγείρουν την ανάπτυξη κάποιων και σταματούν άλλους.

Ο θάνατος ενός αστεριού είναι η αρχή μιας μαύρης τρύπας

Οι περισσότερες μαύρες τρύπες προκύπτουν από το υλικό που απομένει από μεγάλα αστέρια που πεθαίνουν (εκρήξεις σουπερνόβα). Τα μικρότερα αστέρια γίνονται πυκνά αστέρια νετρονίων, τα οποία δεν έχουν τη μάζα να παγιδεύουν το φως. Αν η μάζα ενός αστεριού είναι 3 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου, τότε γίνεται υποψήφιος για μαύρη τρύπα. Είναι σημαντικό να εξηγήσουμε ένα περίεργο πράγμα στα παιδιά. Όταν ένα αστέρι καταρρέει, η επιφάνειά του πλησιάζει σε μια φανταστική επιφάνεια (ορίζοντας γεγονότων). Ο χρόνος στο ίδιο το αστέρι γίνεται πιο αργός από αυτόν του παρατηρητή. Όταν η επιφάνεια φτάσει στον ορίζοντα γεγονότων, ο χρόνος παγώνει και το αστέρι δεν μπορεί πλέον να καταρρεύσει - ένα παγωμένο αντικείμενο που καταρρέει.

Μαύρες τρύπες στα κέντρα συγχώνευσης γαλαξιών

Μεγαλύτερες μαύρες τρύπες μπορεί να εμφανιστούν μετά από αστρική σύγκρουση. Μετά την εκτόξευσή του τον Δεκέμβριο του 2004, το τηλεσκόπιο της NASA μπόρεσε να ανιχνεύσει ισχυρές, φευγαλέες λάμψεις φωτός - ακτίνων γάμμα. Στη συνέχεια, ο Chandra και ο Hubble συνέλεξαν δεδομένα για το συμβάν και συνειδητοποίησαν ότι αυτές οι εκλάμψεις θα μπορούσαν να είναι το αποτέλεσμα μιας σύγκρουσης μεταξύ μιας μαύρης τρύπας και ενός αστέρα νετρονίων, που δημιουργεί μια νέα μαύρη τρύπα.

Αν και τα παιδιά και οι γονείς το έχουν ήδη καταλάβει στη διαδικασία της εκπαίδευσης, ένα σημείο παραμένει μυστήριο. Οι τρύπες φαίνεται να υπάρχουν σε δύο διαφορετικές κλίμακες. Υπάρχουν πολλές μαύρες τρύπες - τα υπολείμματα τεράστιων αστεριών. Τυπικά, έχουν 10-24 φορές μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο. Οι επιστήμονες τα βλέπουν συνεχώς αν ένα εξωγήινο αστέρι πλησιάσει πολύ. Αλλά οι περισσότερες μαύρες τρύπες υπάρχουν μεμονωμένα και απλά δεν είναι ορατές. Ωστόσο, αν κρίνουμε από τον αριθμό των αστεριών που είναι αρκετά μεγάλα για να είναι υποψήφιοι για μαύρες τρύπες, πρέπει να υπάρχουν δεκάδες εκατομμύρια δισεκατομμύρια τέτοιες μαύρες τρύπες στον Γαλαξία μας.

Υπάρχουν επίσης υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, οι οποίες είναι ένα εκατομμύριο ή και ένα δισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερες από τον Ήλιο μας. Πιστεύεται ότι τέτοια τέρατα ζουν στα κέντρα σχεδόν όλων των μεγάλων γαλαξιών (συμπεριλαμβανομένου του δικού μας).

Θα είναι ενδιαφέρον για τα μικρά να μάθουν ότι για πολύ καιρό οι επιστήμονες πίστευαν ότι δεν υπήρχε μέσο μέγεθος για τις μαύρες τρύπες. Αλλά δεδομένα από Chandra, XMM-Newton και Hubble δείχνουν ότι είναι εκεί.

Είναι πιθανό ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες προκύπτουν από μια αλυσιδωτή αντίδραση που προκαλείται από τη σύγκρουση των αστεριών σε συμπαγή σμήνη. Εξαιτίας αυτού, συσσωρεύονται πολλά τεράστια αστέρια, τα οποία καταρρέουν και δημιουργούν μαύρες τρύπες. Αυτά τα σμήνη καταλαμβάνουν στη συνέχεια το γαλαξιακό κέντρο, όπου οι μαύρες τρύπες συγχωνεύονται και γίνονται ένα υπερμεγέθη μέλος.

Ίσως έχετε συνειδητοποιήσει μέχρι τώρα ότι δεν θα μπορείτε να δείτε μια μαύρη τρύπα σε υψηλή ποιότητα στο διαδίκτυο επειδή αυτά τα αντικείμενα δεν εκπέμπουν φως. Αλλά τα παιδιά θα ενδιαφέρονται να μελετήσουν φωτογραφίες και διαγράμματα που δημιουργούνται με βάση την επαφή των μαύρων οπών και της συνηθισμένης ύλης.

Μια λακωνική εξήγηση του φαινομένου έχει ως εξής. Μια μαύρη τρύπα είναι μια χωροχρονική περιοχή της οποίας η βαρυτική έλξη είναι τόσο ισχυρή που κανένα αντικείμενο, συμπεριλαμβανομένων των ελαφρών κβαντών, δεν μπορεί να φύγει από αυτήν.

Η μαύρη τρύπα ήταν κάποτε ένα τεράστιο αστέρι. Αντίο θερμοπυρηνικές αντιδράσειςδιατηρούν υψηλή πίεση στα βάθη του, όλα παραμένουν φυσιολογικά. Όμως με την πάροδο του χρόνου, η παροχή ενέργειας εξαντλείται και ουράνιο σώμα, υπό την επίδραση της δικής του βαρύτητας, αρχίζει να συμπιέζεται. Το τελικό στάδιο αυτής της διαδικασίας είναι η κατάρρευση του αστρικού πυρήνα και ο σχηματισμός μιας μαύρης τρύπας.

• 1. Μια μαύρη τρύπα εκτοξεύει έναν πίδακα με μεγάλη ταχύτητα
• 2. Ο δίσκος της ύλης εξελίσσεται σε μαύρη τρύπα
• 3. Μαύρη τρύπα
• 4. Αναλυτικό διάγραμμα της περιοχής της μαύρης τρύπας
• 5. Το μέγεθος των νέων παρατηρήσεων που βρέθηκαν

Η πιο κοινή θεωρία είναι ότι παρόμοια φαινόμενα υπάρχουν σε κάθε γαλαξία, συμπεριλαμβανομένου του κέντρου του Γαλαξία μας. Η τεράστια βαρυτική δύναμη της τρύπας είναι ικανή να συγκρατήσει πολλούς γαλαξίες γύρω της, εμποδίζοντάς τους να απομακρυνθούν ο ένας από τον άλλο. Η «περιοχή κάλυψης» μπορεί να είναι διαφορετική, όλα εξαρτώνται από τη μάζα του αστεριού που μετατράπηκε σε μαύρη τρύπα και μπορεί να είναι χιλιάδες έτη φωτός.

Πίεση σε μια μαύρη τρύπα. Απαντήσεις

Μπομπ Μπι

Δεν γνωρίζουμε καμία πίεση. Στην πραγματικότητα, δεν γνωρίζουμε πραγματικά τι υπάρχει μέσα σε μια μαύρη τρύπα (BH).

Οι κλασικές λύσεις για BH έχουν έναν ορίζοντα (ή δύο για μια περιστρεφόμενη λύση BH Kerr) όπου η εσωτερική περιοχή σχετίζεται αιτιολογικά με την εξωτερική περιοχή. Στην εσωτερική περιοχή, ο χωροχρόνος είναι κενός, δεν υπάρχει τίποτα εκεί εκτός από μια μοναδικότητα, όπου η καμπυλότητα του χωροχρόνου γίνεται άπειρη.

Επιπλέον, ένα άτομο (ή σωματίδιο) που περπατά προς τον ορίζοντα (και στο πλαίσιο συντεταγμένων ενός από αυτά, ή στο πλαίσιο συντεταγμένων του σωματιδίου, το κάνει σε μια πεπερασμένη χρονική περίοδο) δεν βλέπει τίποτα περίεργο να συμβαίνει προς τον ορίζοντα ( πιθανή εξαίρεση αργότερα σε αυτήν την απάντηση ), και αναπόφευκτα καταλήγει σε μια μοναδικότητα, και το κάνει αρκετά γρήγορα. Το βαρυτικό φαινόμενο που βιώνει ο παρατηρητής μέσα στον ορίζοντα αυξάνεται μέχρι να γίνει άπειρο στις κλασικές λύσεις.

Οι εξαιρέσεις ή οι επιφυλάξεις σε αυτήν την ιστορία είναι ότι δεν λαμβάνει υπόψη την κβαντική βαρύτητα. Δεν έχουμε ακόμη μια αποδεκτή θεωρία της κβαντικής βαρύτητας (έχουμε κάποιες υποθετικές θεωρίες όπως η θεωρία χορδών και η βαρύτητα του κβαντικού βρόχου) καθώς πλησιάζουμε τη μοναδικότητα. Η γενική σχετικότητα καθίσταται άκυρη και δεν γνωρίζουμε ακόμη ότι αναλαμβάνει. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν ισχυρισμοί ότι υπάρχει κάτι στον ορίζοντα που λέγεται τείχος προστασίας, και τα πάντα εκεί καταστρέφονται. Υπάρχουν προβλήματα με την αποθήκευση φυσικών πληροφοριών στα BH και ορισμένες υποθέσεις είναι ότι οι πληροφορίες παγώνουν στον ορίζοντα και αποθηκεύονται εκεί. Όλο αυτό το θέμα βρίσκεται υπό ενεργό συνεχή έρευνα.

Ίσως οι παλιρροϊκές δυνάμεις μπορούν να θεωρηθούν ως ένα είδος πίεσης. Εάν καταλήξετε πρώτα με μια μαύρη τρύπα στα πόδια σας, η άλλη βαρυτική δύναμη στα διαφορετικά άκρα του σώματός σας θα σας κάνει να τεντωθείτε και να τραβήξετε σαν μακαρόνια. «σπαγγέτι» της Google.

Το Spaggettification είναι παλιρροϊκές δυνάμεις, θα είναι ένα πεδίο βαρύτητας με κλίση. Η πίεση δεν είναι έτσι, απλώς σπρώχνει ή τραβάει και σχετίζεται με πεδίο ή ύλη.

Η πίεση καθορίζεται συνήθως από τη δύναμη ανά επιφάνεια επιφάνειας. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει φυσική διάσταση "μέσα" στο BH και επομένως δεν υπάρχει επιφάνεια, δεν υπάρχει τρόπος προσδιορισμού της πίεσης. Στην πραγματικότητα, δεν καταλαβαίνουμε τίποτα μέσα σε μια μαύρη τρύπα.

Βίντεο Τι είναι η Μαύρη Τρύπα;

Μια μαύρη τρύπα είναι ένα αυτοσυντηρούμενο βαρυτικό πεδίο συγκεντρωμένο σε μια εξαιρετικά καμπύλη περιοχή του χωροχρόνου (εικόνα από www.science.nasa.gov)

Μια μαύρη τρύπα δεν είναι ούτε ύλη ούτε ακτινοβολία. Με κάποια μεταφορικότητα, μπορούμε να πούμε ότι αυτό είναι ένα αυτοσυντηρούμενο βαρυτικό πεδίο συγκεντρωμένο σε μια εξαιρετικά καμπύλη περιοχή του χωροχρόνου. Το εξωτερικό του όριο ορίζεται από μια κλειστή επιφάνεια, τον ορίζοντας γεγονότων. Εάν το αστέρι δεν περιστρεφόταν πριν από την κατάρρευση, αυτή η επιφάνεια αποδεικνύεται ότι είναι μια κανονική σφαίρα, η ακτίνα της οποίας συμπίπτει με την ακτίνα Schwarzschild.

Το φυσικό νόημα του ορίζοντα είναι πολύ σαφές. Ένα φωτεινό σήμα που αποστέλλεται από την εξωτερική του γειτνίαση μπορεί να διανύσει απείρως μεγάλη απόσταση. Όμως τα σήματα που αποστέλλονται από την εσωτερική περιοχή όχι μόνο δεν θα διασχίσουν τον ορίζοντα, αλλά αναπόφευκτα θα «πέσουν» στη μοναδικότητα. Ο ορίζοντας είναι το χωρικό όριο μεταξύ γεγονότων που μπορούν να γίνουν γνωστά στους επίγειους (και οποιουσδήποτε άλλους) αστρονόμους, και γεγονότων, πληροφορίες για τα οποία δεν θα βγουν σε καμία περίπτωση.

Όπως αναμενόταν «σύμφωνα με τον Schwarzschild», μακριά από τον ορίζοντα η έλξη μιας τρύπας είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης, έτσι για έναν μακρινό παρατηρητή εκδηλώνεται ως ένα συνηθισμένο βαρύ σώμα. Εκτός από τη μάζα, η τρύπα κληρονομεί τη ροπή αδράνειας του αστεριού που έχει καταρρεύσει και το ηλεκτρικό του φορτίο. Και όλα τα άλλα χαρακτηριστικά του προκατόχου του αστέρα (δομή, σύνθεση, φασματικός τύπος κ.λπ.) ξεθωριάζουν.

Ας στείλουμε έναν ανιχνευτή στην τρύπα με έναν ραδιοφωνικό σταθμό που στέλνει ένα σήμα μία φορά το δευτερόλεπτο σύμφωνα με την ώρα επί του σκάφους. Για έναν απομακρυσμένο παρατηρητή, καθώς ο καθετήρας πλησιάζει στον ορίζοντα, τα χρονικά διαστήματα μεταξύ των σημάτων θα αυξάνονται - κατ 'αρχήν, απεριόριστα. Μόλις το πλοίο διασχίσει τον αόρατο ορίζοντα, θα γίνει τελείως σιωπηλό για τον κόσμο «πάνω από την τρύπα». Ωστόσο, αυτή η εξαφάνιση δεν θα είναι χωρίς ίχνος, αφού ο ανιχνευτής θα εγκαταλείψει τη μάζα, το φορτίο και τη ροπή του στην τρύπα.

Στη διάσημη ταινία επιστημονικής φαντασίας Interstellar, η πλοκή περιστρέφεται γύρω από μια κολοσσιαία «μαύρη τρύπα». Η ύπαρξη αυτών των κοσμικών αντικειμένων παραμένει πραγματικά ένα από τα πιο συναρπαστικά μυστήρια του Σύμπαντος. Και ίσως, έχοντας καταλάβει πώς λειτουργούν, η ανθρωπότητα θα αποκτήσει πρόσβαση σε κόσμους που ούτε καν γνωρίζει ακόμα.

Θάνατος ενός αστεριού

Η ανακάλυψη των «μαύρων τρυπών» σχετίζεται άμεσα με το νέο όραμα της φυσικής δομής του Σύμπαντος, το οποίο προτάθηκε από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν το 1915, δείχνοντας ότι ογκώδη σώματα λυγίζουν τον χρόνο και τον χώρο. Στη συνέχεια, η θεωρία του έλαβε πολυάριθμες πειραματικές επιβεβαιώσεις. Δεν είναι εύκολο να εξηγήσουμε πώς μοιάζει μια τέτοια καμπυλότητα, έτσι οι φυσικοί καταφεύγουν σε μια αναλογία, φανταζόμενοι τον χώρο ως ένα είδος ελαστικής επιφάνειας πάνω στην οποία πιέζουν μεταλλικές μπάλες. Επιπλέον, όσο πιο μεγάλη είναι η μπάλα, τόσο μεγαλύτερο είναι το βαθούλωμα κάτω από αυτήν. Στον πραγματικό τετραδιάστατο χώρο, το «βούλωμα» αντιμετωπίζει την πέμπτη διάσταση, την παρουσία της οποίας προσδιορίζουμε μόνο έμμεσα - από την παραμόρφωση της δέσμης ή την καθυστέρηση του ραδιοφωνικού σήματος που περνά κοντά στον Ήλιο ή τα αστέρια.

Είναι σαφές ότι το "τρύπωμα" που δημιουργεί ο Ήλιος είναι σχετικά μικρό (η ακτίνα του είναι μόλις 50 χιλιόμετρα μεγαλύτερη από την ακτίνα του άστρου μας), αλλά σχεδόν αμέσως αφού ο Αϊνστάιν διατύπωσε τα αξιώματά του επαναστατική θεωρία, ο Γερμανός αστροφυσικός Karl Schwarzschild απέδειξε μαθηματικά ότι κάπου στο Σύμπαν μπορεί να υπάρχουν αντικείμενα με μάζα που λυγίζει το διάστημα τόσο πολύ που ακόμη και το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτό. Με τον καιρό, τέτοια αντικείμενα άρχισαν να αποκαλούνται «μαύρες τρύπες» με το ελαφρύ χέρι του Αμερικανού John Wheeler.

Για πολύ καιρό, οι «μαύρες τρύπες» παρέμειναν στα μάτια των επιστημόνων όμορφη υπόθεση. Το 1939, ο νεαρός φυσικός Robert Oppenheimer, ο μελλοντικός «πατέρας» των Αμερικανών ατομική βόμβα, έδειξε ότι υπό ορισμένες συνθήκες ένα αστέρι μπορεί να μετατραπεί σε μια πραγματική «μαύρη τρύπα». Πράγματι, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν σύντομα ότι προς το τέλος της «ζωής» τους τα αστέρια συμπεριφέρονται διαφορετικά. Για παράδειγμα, ο Ήλιος, που σταδιακά καίγεται, θα αρχίσει να διαστέλλεται και στη συνέχεια θα μετατραπεί σε έναν λευκό νάνο στο μέγεθος της Γης, ο οποίος θα κρυώσει σε δισεκατομμύρια χρόνια, μετατρέποντας σε μια σκοτεινή πυκνή συστάδα ύλης. Αυτά τα αστέρια των οποίων η μάζα είναι πολύ μεγαλύτερη από τον Ήλιο καίνε τα καύσιμα τους πολύ πιο γρήγορα και στη συνέχεια εκρήγνυνται (κατάρρευση), σχηματίζοντας ένα αστέρι νετρονίων ή μια «μαύρη τρύπα». Τα αστέρια νετρονίων αποτελούνται σχεδόν εξ ολοκλήρου από ατομικούς πυρήνες και οι «μαύρες τρύπες» αποτελούνται από καμπύλο χώρο και καμπύλο χρόνο. Αν και μια «μαύρη τρύπα» δεν περιέχει ύλη, έχει μια επιφάνεια - ονομάζεται «ορίζοντας γεγονότων», από τον οποίο τίποτα δεν μπορεί να διαφύγει.

Με τον καιρό, έμαθαν να εντοπίζουν τις «μαύρες τρύπες» από την επιρροή που ασκούν στον περιβάλλοντα χώρο. Έχουν βρεθεί περίπου χίλια τέτοια αντικείμενα, αλλά οι αστρονόμοι λένε ότι υπάρχουν εκατοντάδες εκατομμύρια από αυτά. Αποδείχθηκε ότι υπάρχουν επίσης γιγάντιες «μαύρες τρύπες» στα κέντρα των γαλαξιών, οι οποίες μπορεί να εμφανίστηκαν ως αποτέλεσμα της κατάρρευσης τεράστιων νεφών αερίου.

Η ανακάλυψη του Χόκινγκ

Πολλοί φυσικοί έχουν προσπαθήσει να καταλάβουν πώς λειτουργούν οι «μαύρες τρύπες». Τη μεγαλύτερη επιτυχία στον τομέα αυτό πέτυχε ο Άγγλος Στίβεν Χόκινγκ. Το 1975, όχι μόνο κατάφερε να συνδέσει την ύπαρξη «μαύρων τρυπών» με τη μόδα κβαντική μηχανική, αλλά και έδειξε πώς πρέπει να αλληλεπιδρά με τον έξω κόσμο.

Πριν από τον Χόκινγκ, πίστευαν ότι μια «μαύρη τρύπα» απορροφά μόνο την ύλη χωρίς να δίνει τίποτα πίσω. Μελετώντας τη συμπεριφορά των κβαντικών πεδίων κοντά σε μια «μαύρη τρύπα», ο Χόκινγκ πρότεινε ότι αναγκαστικά ακτινοβολεί σωματίδια στο διάστημα και έτσι χάνει μάζα. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται τώρα «ακτινοβολία Hawking» (ή «εξάτμιση Hawking»). Ο Χόκινγκ υπολόγισε ότι μια τέτοια ακτινοβολία θα είχε ένα θερμικό φάσμα - κατά συνέπεια, θα μπορούσε να ανιχνευθεί από μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Ωστόσο, αυτή η θερμοκρασία είναι τόσο χαμηλή που οι αστρονόμοι δεν μπορούν να την εντοπίσουν για παρατηρούμενες «μαύρες τρύπες», επομένως η υπόθεση του Χόκινγκ δεν επιβεβαιώνεται από παρατηρήσεις.

Η θεωρία των «μαύρων τρυπών», που δημιουργήθηκε από τον Στίβεν Χόκινγκ, αμφισβητείται από αρκετούς επιστήμονες. Το γεγονός είναι ότι κατά την κλασική άποψη, μια «μαύρη τρύπα» μπορεί μόνο να αναπτυχθεί, απορροφώντας όλο και περισσότερες μάζες ύλης. Από αυτό προκύπτει ότι οι πληροφορίες, ως ένα από τα χαρακτηριστικά της ύλης μέσα σε μια «μαύρη τρύπα», δεν καταστρέφονται, αλλά αποθηκεύονται για πάντα ή μεταφέρονται από το Σύμπαν μας σε κάποιο άλλο. Ο Χόκινγκ υποστηρίζει ότι η «τρύπα» παραμένει πάντα στην αρχική της κατάσταση, καταστρέφοντας πληροφορίες και απορρίπτοντας την υπερβολική μάζα με τη μορφή ακτινοβολίας. Έτσι, τα δύο μοντέλα έρχονται σε σύγκρουση και η κατασκευή ενός μοντέλου κβαντικής βαρύτητας εξαρτάται από το ποιος έχει δίκιο, κάτι που οδηγεί άμεσα στη δημιουργία της περιβόητης «θεωρίας των πάντων», που κάποια μέρα θα φέρει επανάσταση στην κατανόησή μας για το Σύμπαν.

Το 2004, ο Stephen Hawking ισχυρίστηκε ότι είχε επιλύσει τη διαφορά μεταξύ των μοντέλων. Η νέα του ανακάλυψη βασίζεται στο γεγονός ότι σε πραγματικές διαδικασίες σχηματισμού και εξάτμισης «μαύρων τρυπών» οι πληροφορίες δεν καταστρέφονται. Αυτό συμβαίνει επειδή αυτές οι «τρύπες» που περιγράφονται στο πλαίσιο πολλών θεωριών απλά δεν υπάρχουν στη φύση. Αυτό που παρατηρούν οι αστρονόμοι στα κέντρα των γαλαξιών είναι «φαινομενικές μαύρες τρύπες», δηλαδή αντικείμενα που είναι από πολλές απόψεις παρόμοια με τα μοντέλα που εφευρέθηκαν από τους φυσικούς, αλλά δεν έχουν πραγματικό «ορίζοντα γεγονότων». Σε γενικές γραμμές, σύμφωνα με την παλιά θεωρία (που ονομάζεται επίσης «έννοια του τοίχου της φωτιάς»), ένας αστροναύτης που πέφτει σε μια «μαύρη τρύπα» θα εξατμιστεί αμέσως στον «ορίζοντα γεγονότων» και σύμφωνα με τη νέα θα διεισδύσει στο εσωτερικό, αλλά θα αποκτήσει κάποιες ειδικές φυσικές ιδιότητες.

Ωστόσο, η νέα ανακάλυψη προκάλεσε επίσης έντονη κριτική από συναδέλφους. Αποδεικνύεται ότι ο Χόκινγκ θεώρησε δεδομένες ορισμένες υποθέσεις που οι ίδιοι πρέπει ακόμα να δικαιολογηθούν, επομένως είναι πρόωρο να πούμε ότι το θέμα έχει κλείσει εντελώς.

Πόρτα σε έναν άλλο κόσμο

Η αναγνωρισμένη ταινία επιστημονικής φαντασίας Interstellar του Κρίστοφερ Νόλαν δείχνει ξεκάθαρα πώς να διεισδύσετε και να μελετήσετε μια μαύρη τρύπα. εσωτερικές ιδιότητεςθα επηρεάσει τη σύγχρονη φυσική. Στην πραγματικότητα, μιλάμε για τεχνολογίες ελέγχου βαρύτητας και υπερφωτεινή πτήση. Επί πλέον, η ταινία δείχνει ακόμη και ανθρώπους του μέλλοντος - πλάσματα που έχουν κατακτήσει έναν χώρο με περισσότερες διαστάσεις από τον δικό μας.

Όλες αυτές οι ιδέες εισήχθησαν στην ταινία από τον διάσημο φυσικό Kip Thorne (παρεμπιπτόντως, είναι ένας από αυτούς που κατάφεραν να τεκμηριώσουν τη θεωρητική δυνατότητα κατασκευής μιας «μηχανής του χρόνου»). Το 1991, έβαλε στοίχημα με τον Stephen Hawking για την ύπαρξη «γυμνών ιδιομορφιών», δηλαδή αντικειμένων που έχουν όλες τις ιδιότητες του κέντρου μιας «μαύρης τρύπας», αλλά δεν έχουν «ορίζοντα γεγονότων». Επιπλέον, ο Thorne υποστήριξε ότι τέτοια αντικείμενα θα μπορούσαν να υπάρχουν στην πραγματικότητα, αλλά ο Hawking τα θεωρούσε φαντασία. Και μόλις πέντε χρόνια αργότερα, η διαμάχη επιλύθηκε υπέρ του Thorne: ο Τεξανός Matthew Choptyuk, χρησιμοποιώντας μαθηματική μοντελοποίηση, απέδειξε ότι όταν ένα βαρυτικό κύμα καταρρέει, είναι δυνατό να επιτευχθεί μια κατάσταση όπου προκύπτει κάτι σαν βρασμός χώρου και χρόνου. Δημιουργεί νέα βαρυτικά κύματα μέχρι να σχηματιστεί τελικά μια απειροελάχιστη «γυμνή ιδιομορφία».

Ο Kip Thorne διευκρινίζει ότι δεν υπάρχουν «γυμνές ιδιομορφίες» στη φύση: οι νόμοι της φυσικής απαγορεύουν την αυθόρμητη εμφάνισή τους. Ωστόσο, κάποιος ισχυρός πολιτισμός που έχει μελετήσει τις «μαύρες τρύπες» και κατάφερε να κατασκευάσει μια τεχνολογία για τη δημιουργία βαρυτικών κυμάτων μπορεί κάλλιστα να δημιουργήσει μια τεχνητή «γυμνή ιδιομορφία». Και τότε ένας τέτοιος πολιτισμός όχι μόνο θα έχει την ευκαιρία να ταξιδέψει στο Σύμπαν μας πιο γρήγορα από την ταχύτητα του φωτός, αλλά θα διεισδύσει και σε άλλα σύμπαντα. Ίσως, αναφέρει περαιτέρω ο Thorne, ένας τέτοιος πολιτισμός ήδη λειτουργεί στον χώρο μας, μας παρακολουθεί και είναι έτοιμος να παρέμβει αν κάτι πάει στραβά μαζί μας. Η ιδέα του ακούγεται σαν φαντασία, αλλά ποιος μπορεί να ξέρει με βεβαιότητα;..

Anton Pervushin

Ως μέρος μιας κοσμικής κούκλας φωλιάς, το σύμπαν μας μπορεί να βρίσκεται μέσα σε μια μαύρη τρύπα, η οποία από μόνη της είναι μέρος του μεγαλύτερου σύμπαντος. Όλες οι μαύρες τρύπες που ανακαλύφθηκαν στο Σύμπαν μας - από μικροσκοπικές έως υπερμεγέθεις - μπορεί να είναι πόρτες σε εναλλακτικές πραγματικότητες.

Μια από τις τελευταίες «παραισθησιογόνες» θεωρίες λέει ότι μια μαύρη τρύπα είναι μια σήραγγα ανάμεσα στα σύμπαντα - κάτι σαν σκουληκότρυπα. Η μαύρη τρύπα δεν καταρρέει σε ένα σημείο, όπως αναμενόταν, αλλά γίνεται «λευκή τρύπα» στο άλλο άκρο της μαύρης τρύπας.

Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Physics Letters B, ο φυσικός του Πανεπιστημίου της Ιντιάνα, Nikodem Poplavsky παρουσίασε ένα νέο μαθηματικό μοντέλο για τη σπειροειδή κίνηση της ύλης που πέφτει σε μια μαύρη τρύπα. Οι εξισώσεις του δείχνουν ότι τέτοιες σκουληκότρυπες είναι βιώσιμες εναλλακτικές στις χωροχρονικές ιδιομορφίες που υπέθεσε ο Albert Einstein ότι βρίσκονται στο κέντρο των μαύρων τρυπών.

Σύμφωνα με τις εξισώσεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν, οι ιδιομορφίες δημιουργούνται όταν η ύλη σε μια περιοχή γίνεται πολύ πυκνή, όπως στην υπερπυκνή καρδιά μιας μαύρης τρύπας.

Η θεωρία του Αϊνστάιν προτείνει ότι οι ιδιομορφίες δεν καταλαμβάνουν χώρο, είναι απείρως πυκνές και απείρως καυτές - κάτι που, κατ' αρχήν, υποστηρίζεται από πολλά έμμεσα στοιχεία, αλλά παραμένει δύσκολο να γίνει κατανοητό για πολλούς επιστήμονες.

Αν ο Ποπλάβσκι έχει δίκιο, ίσως να μην χρειάζεται να το καταλάβει.

Σύμφωνα με τις νέες εξισώσεις, η ύλη που απορροφά και προφανώς καταστρέφει η μαύρη τρύπα γίνεται το δομικό υλικό για γαλαξίες, αστέρια και πλανήτες σε μια άλλη πραγματικότητα.

Μπορούν οι σκουληκότρυπες να λύσουν το μυστήριο της Μεγάλης Έκρηξης;

Ο Poplavsky λέει ότι η κατανόηση των μαύρων τρυπών ως σκουληκότρυπων θα μπορούσε να εξηγήσει ορισμένα μυστήρια στη σύγχρονη κοσμολογία. Για παράδειγμα, η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης δηλώνει ότι το σύμπαν ξεκίνησε με μια μοναδικότητα. Αλλά οι επιστήμονες δεν είναι ικανοποιημένοι με την εξήγηση του πώς θα μπορούσε να έχει δημιουργηθεί εξ αρχής μια τέτοια ιδιομορφία. Εάν το σύμπαν μας γεννήθηκε από μια λευκή τρύπα και όχι από μια ιδιομορφία, «αυτό λύνει το πρόβλημα της ιδιομορφίας της μαύρης τρύπας και της μοναδικότητας της μεγάλης έκρηξης».

Οι σκουληκότρυπες μπορεί επίσης να εξηγήσουν τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα, τις δεύτερες πιο ισχυρές εκρήξεις στο σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα συμβαίνουν στην περιφέρεια του γνωστού σύμπαντος. Έχουν συνδεθεί με σουπερνόβα, ή θανάτους αστέρων, σε μακρινούς γαλαξίες, αλλά οι ακριβείς πηγές τους είναι ένα μυστήριο. Ο Poplavsky προτείνει ότι οι εκρήξεις μπορεί να είναι εκτοξεύσεις ύλης από εναλλακτικά σύμπαντα. Η ύλη εισέρχεται στο σύμπαν μας μέσα από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες - σκουληκότρυπες - στις καρδιές των γαλαξιών, αν και δεν είναι σαφές πώς αυτό είναι δυνατό.

«Η ιδέα είναι τρελή, αλλά ποιος ξέρει;» λέει ο επιστήμονας.
Υπάρχει τουλάχιστον ένας τρόπος για να δοκιμαστεί η θεωρία του Poplavsky. Μερικές από τις μαύρες τρύπες στο σύμπαν μας περιστρέφονται, και αν το σύμπαν μας γεννήθηκε μέσα στην ίδια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα, τότε θα πρέπει να κληρονομήσει την περιστροφή του μητρικού του αντικειμένου. Εάν μελλοντικά πειράματα δείξουν ότι το σύμπαν μας περιστρέφεται προς την αναμενόμενη κατεύθυνση, αυτό θα μπορούσε να είναι έμμεση απόδειξη της θεωρίας της σκουληκότρυπας.

Μπορούν οι σκουληκότρυπες να παράγουν «εξωτική ύλη»;

Η θεωρία της σκουληκότρυπας μπορεί επίσης να εξηγήσει γιατί ορισμένα χαρακτηριστικά του σύμπαντός μας αποκλίνουν από αυτά που προβλέπει η θεωρία, σύμφωνα με τους φυσικούς. Με βάση το Καθιερωμένο Μοντέλο της Φυσικής, μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η καμπυλότητα του Σύμπαντος θα πρέπει να αυξάνεται με τον χρόνο, άρα μετά από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, δηλαδή σήμερα, θα πρέπει να καθόμαστε στην επιφάνεια ενός κλειστού σφαιρικού Σύμπαντος.

Ωστόσο, οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι το Σύμπαν είναι επίπεδο προς όλες τις κατευθύνσεις. Επιπλέον, δεδομένα φωτός από το νεαρό Σύμπαν δείχνουν ότι η θερμοκρασία μετά τη μεγάλη έκρηξη ήταν περίπου η ίδια παντού. Αυτό σημαίνει ότι τα πιο μακρινά αντικείμενα που βλέπουμε στο απέναντι άκρο του σύμπαντος ήταν αρκετά κοντά το ένα στο άλλο ώστε να βρίσκονται σε ισορροπία, όπως τα μόρια αερίου σε έναν σφραγισμένο θάλαμο.

Και πάλι, οι παρατηρήσεις δεν ταιριάζουν με τις προβλέψεις επειδή τα αντίθετα αντικείμενα στο γνωστό σύμπαν απέχουν τόσο πολύ μεταξύ τους που ο χρόνος που θα χρειαζόταν για να ταξιδέψει μεταξύ τους με την ταχύτητα του φωτός υπερβαίνει την ηλικία του σύμπαντος.

Για να εξηγήσουν τις αποκλίσεις, οι αστρονόμοι ανέπτυξαν την πληθωριστική θεωρία.

Ο πληθωρισμός υποδηλώνει ότι λίγο μετά τη δημιουργία του σύμπαντος, γνώρισε μια ταχεία ανάπτυξη κατά την οποία το ίδιο το διάστημα επεκτάθηκε με ταχύτερη ταχύτητα από την ταχύτητα του φωτός. Το σύμπαν εκτεινόταν από το μέγεθος ενός ατόμου σε αστρονομικές αναλογίες σε κλάσματα του δευτερολέπτου.

Το σύμπαν λοιπόν φαίνεται επίπεδο επειδή βρισκόμαστε σε μια σφαίρα η οποία είναι εξαιρετικά μεγάλη από την άποψή μας. έτσι η Γη φαίνεται επίπεδη σε κάποιον που στέκεται σε ένα χωράφι.

Ο πληθωρισμός εξηγεί επίσης πώς τα αντικείμενα που βρίσκονται μακριά θα μπορούσαν κάποτε να είναι αρκετά κοντά ώστε να αλληλεπιδρούν. Αλλά ακόμα κι αν υποθέσουμε ότι ο πληθωρισμός είναι πραγματικός, οι αστρονόμοι αγωνίζονται να εξηγήσουν τι τον προκάλεσε. Και εδώ έρχεται να σώσει η νέα θεωρία της σκουληκότρυπας.

Σύμφωνα με τον Poplavsky, ορισμένες πληθωριστικές θεωρίες λένε ότι το γεγονός προκλήθηκε από «εξωτική ύλη», μια θεωρητική ουσία που είναι διαφορετική από την κανονική ύλη εν μέρει επειδή απωθείται αντί να έλκεται από τη βαρύτητα. Με βάση αυτές τις εξισώσεις, ο Poplavsky κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τέτοια εξωτική ύλη θα μπορούσε να έχει προκύψει όταν μερικά από τα πρώτα τεράστια αστέρια κατέρρευσαν σε σκουληκότρυπες.

«Μπορεί να υπήρξε κάποια αλληλεπίδραση μεταξύ της εξωτικής ύλης που σχημάτισε τις σκουληκότρυπες και της εξωτικής ύλης που προκάλεσε τον πληθωρισμό», λέει.
Εξισώσεις σκουληκότρυπας - "μια καλή λύση"

Το νέο μοντέλο δεν είναι το πρώτο που προτείνει ότι υπάρχουν άλλα σύμπαντα μέσα στις μαύρες τρύπες. Ο Damien Isson, ένας θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, το είχε προτείνει στο παρελθόν.

"Τι νέα? Ότι η λύση για τις σκουληκότρυπες στη γενική σχετικότητα είναι μια μετάβαση από το εξωτερικό της μαύρης τρύπας στο εσωτερικό του νέου σύμπαντος», λέει ο Isson, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα του Poplavsky. «Απλώς υποθέσαμε ότι μια τέτοια λύση θα μπορούσε να υπάρξει, αλλά ο Ποπλάβσκι τη βρήκε».
Ωστόσο, η ιδέα φαίνεται πολύ αμφιλεγόμενη στον Isson.

"Είναι δυνατόν? Ναί. Είναι πιθανό ένα τέτοιο σενάριο; Δεν ξέρω καν. Αλλά είναι σίγουρα ενδιαφέρον».
Η μελλοντική εργασία στην κβαντική βαρύτητα -η μελέτη της βαρύτητας σε υποατομικό επίπεδο - θα βελτιώσει τις εξισώσεις και ενδεχομένως θα επιβεβαιώσει ή θα αντικρούσει τη θεωρία του Poplavsky.

Δεν υπάρχει τίποτα περίεργο στη θεωρία της σκουληκότρυπας

Συνολικά, η θεωρία της σκουληκότρυπας είναι ενδιαφέρουσα, αλλά όχι πρωτοποριακή και δεν ρίχνει φως στην προέλευση του σύμπαντος, είπε ο Andreas Albrecht, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis, ο οποίος επίσης δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Με τον ισχυρισμό ότι το σύμπαν μας δημιουργήθηκε από ένα κομμάτι ύλης από το μητρικό σύμπαν, η θεωρία απλώς μετατοπίζει το γεγονός της προέλευσης όλων των πραγμάτων σε μια εναλλακτική πραγματικότητα. Με άλλα λόγια, δεν εξηγεί πώς προέκυψε το μητρικό σύμπαν ή γιατί το δικό μας έχει τις ιδιότητες που έχει - επιπλέον, οι ιδιότητες πρέπει να κληρονομηθούν, πράγμα που σημαίνει ότι το μητρικό σύμπαν θα είναι το ίδιο.

«Υπάρχουν λίγοι τρέχοντα προβλήματαπου προσπαθούμε να λύσουμε και δεν είναι ξεκάθαρο πού θα οδηγήσει όλο αυτό», λέει, σημειώνοντας την έρευνα του Ποπλάβσκι.
Ωστόσο, ο Άλμπρεχτ δεν βρίσκει την ιδέα των σκουληκότρυπων που συνδέουν σύμπαντα πιο περίεργη από την ιδέα των μοναδικοτήτων στις μαύρες τρύπες και δεν πρόκειται να πετάξει μια νέα θεωρία μόνο και μόνο επειδή φαίνεται λίγο τρελή.

«Ό,τι κάνουν οι άνθρωποι σε αυτόν τον κλάδο είναι πολύ περίεργο», λέει. - «Δεν έχετε δικαίωμα να πείτε ότι η λιγότερο περίεργη ιδέα θα κερδίσει, γιατί αυτό δεν θα συμβεί σε καμία περίπτωση».

Ως μέρος μιας κοσμικής κούκλας φωλιάς, το σύμπαν μας μπορεί να βρίσκεται μέσα σε μια μαύρη τρύπα, η οποία από μόνη της είναι μέρος του μεγαλύτερου σύμπαντος. Όλες οι μαύρες τρύπες που ανακαλύφθηκαν στο Σύμπαν μας - από μικροσκοπικές έως υπερμεγέθεις - μπορεί να είναι πόρτες σε εναλλακτικές πραγματικότητες.

Μια από τις τελευταίες «παραισθησιογόνες» θεωρίες λέει ότι μια μαύρη τρύπα είναι μια σήραγγα ανάμεσα στα σύμπαντα - κάτι σαν σκουληκότρυπα. Η μαύρη τρύπα δεν καταρρέει σε ένα σημείο, όπως αναμενόταν, αλλά γίνεται «λευκή τρύπα» στο άλλο άκρο της μαύρης τρύπας.

Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Physics Letters B, ο φυσικός του Πανεπιστημίου της Ιντιάνα, Nikodem Poplavsky παρουσίασε ένα νέο μαθηματικό μοντέλο για τη σπειροειδή κίνηση της ύλης που πέφτει σε μια μαύρη τρύπα. Οι εξισώσεις του δείχνουν ότι τέτοιες σκουληκότρυπες είναι βιώσιμες εναλλακτικές στις χωροχρονικές ιδιομορφίες που υπέθεσε ο Albert Einstein ότι βρίσκονται στο κέντρο των μαύρων τρυπών.

Σύμφωνα με τις εξισώσεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν, οι ιδιομορφίες δημιουργούνται όταν η ύλη σε μια περιοχή γίνεται πολύ πυκνή, όπως στην υπερπυκνή καρδιά μιας μαύρης τρύπας.

Η θεωρία του Αϊνστάιν προτείνει ότι οι ιδιομορφίες δεν καταλαμβάνουν χώρο, είναι απείρως πυκνές και απείρως καυτές - κάτι που, κατ' αρχήν, υποστηρίζεται από πολλά έμμεσα στοιχεία, αλλά παραμένει δύσκολο να γίνει κατανοητό για πολλούς επιστήμονες.

Αν ο Ποπλάβσκι έχει δίκιο, ίσως να μην χρειάζεται να το καταλάβει.

Σύμφωνα με τις νέες εξισώσεις, η ύλη που απορροφά και προφανώς καταστρέφει η μαύρη τρύπα γίνεται το δομικό υλικό για γαλαξίες, αστέρια και πλανήτες σε μια άλλη πραγματικότητα.

Μπορούν οι σκουληκότρυπες να λύσουν το μυστήριο της Μεγάλης Έκρηξης;

Ο Poplavsky λέει ότι η κατανόηση των μαύρων τρυπών ως σκουληκότρυπων θα μπορούσε να εξηγήσει ορισμένα μυστήρια στη σύγχρονη κοσμολογία. Για παράδειγμα, η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης δηλώνει ότι το σύμπαν ξεκίνησε με μια μοναδικότητα. Αλλά οι επιστήμονες δεν είναι ικανοποιημένοι με την εξήγηση του πώς θα μπορούσε να έχει δημιουργηθεί εξ αρχής μια τέτοια ιδιομορφία. Εάν το σύμπαν μας γεννήθηκε από μια λευκή τρύπα και όχι από μια ιδιομορφία, «αυτό λύνει το πρόβλημα της ιδιομορφίας της μαύρης τρύπας και της μοναδικότητας της μεγάλης έκρηξης».

Οι σκουληκότρυπες μπορεί επίσης να εξηγήσουν τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα, τις δεύτερες πιο ισχυρές εκρήξεις στο σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα συμβαίνουν στην περιφέρεια του γνωστού σύμπαντος. Έχουν συνδεθεί με σουπερνόβα, ή θανάτους αστέρων, σε μακρινούς γαλαξίες, αλλά οι ακριβείς πηγές τους είναι ένα μυστήριο. Ο Poplavsky προτείνει ότι οι εκρήξεις μπορεί να είναι εκτοξεύσεις ύλης από εναλλακτικά σύμπαντα. Η ύλη εισέρχεται στο σύμπαν μας μέσα από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες - σκουληκότρυπες - στις καρδιές των γαλαξιών, αν και δεν είναι σαφές πώς αυτό είναι δυνατό.

«Η ιδέα είναι τρελή, αλλά ποιος ξέρει;» λέει ο επιστήμονας.
Υπάρχει τουλάχιστον ένας τρόπος για να δοκιμαστεί η θεωρία του Poplavsky. Μερικές από τις μαύρες τρύπες στο σύμπαν μας περιστρέφονται, και αν το σύμπαν μας γεννήθηκε μέσα στην ίδια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα, τότε θα πρέπει να κληρονομήσει την περιστροφή του μητρικού του αντικειμένου. Εάν μελλοντικά πειράματα δείξουν ότι το σύμπαν μας περιστρέφεται προς την αναμενόμενη κατεύθυνση, αυτό θα μπορούσε να είναι έμμεση απόδειξη της θεωρίας της σκουληκότρυπας.

Μπορούν οι σκουληκότρυπες να παράγουν «εξωτική ύλη»;

Η θεωρία της σκουληκότρυπας μπορεί επίσης να εξηγήσει γιατί ορισμένα χαρακτηριστικά του σύμπαντός μας αποκλίνουν από αυτά που προβλέπει η θεωρία, σύμφωνα με τους φυσικούς. Με βάση το Καθιερωμένο Μοντέλο της Φυσικής, μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η καμπυλότητα του Σύμπαντος θα πρέπει να αυξάνεται με τον χρόνο, άρα μετά από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια, δηλαδή σήμερα, θα πρέπει να καθόμαστε στην επιφάνεια ενός κλειστού σφαιρικού Σύμπαντος.

Ωστόσο, οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι το Σύμπαν είναι επίπεδο προς όλες τις κατευθύνσεις. Επιπλέον, δεδομένα φωτός από το νεαρό Σύμπαν δείχνουν ότι η θερμοκρασία μετά τη μεγάλη έκρηξη ήταν περίπου η ίδια παντού. Αυτό σημαίνει ότι τα πιο μακρινά αντικείμενα που βλέπουμε στο απέναντι άκρο του σύμπαντος ήταν αρκετά κοντά το ένα στο άλλο ώστε να βρίσκονται σε ισορροπία, όπως τα μόρια αερίου σε έναν σφραγισμένο θάλαμο.

Και πάλι, οι παρατηρήσεις δεν ταιριάζουν με τις προβλέψεις επειδή τα αντίθετα αντικείμενα στο γνωστό σύμπαν απέχουν τόσο πολύ μεταξύ τους που ο χρόνος που θα χρειαζόταν για να ταξιδέψει μεταξύ τους με την ταχύτητα του φωτός υπερβαίνει την ηλικία του σύμπαντος.

Για να εξηγήσουν τις αποκλίσεις, οι αστρονόμοι ανέπτυξαν την πληθωριστική θεωρία.

Ο πληθωρισμός υποδηλώνει ότι λίγο μετά τη δημιουργία του σύμπαντος, γνώρισε μια ταχεία ανάπτυξη κατά την οποία το ίδιο το διάστημα επεκτάθηκε με ταχύτερη ταχύτητα από την ταχύτητα του φωτός. Το σύμπαν εκτεινόταν από το μέγεθος ενός ατόμου σε αστρονομικές αναλογίες σε κλάσματα του δευτερολέπτου.

Το σύμπαν λοιπόν φαίνεται επίπεδο επειδή βρισκόμαστε σε μια σφαίρα η οποία είναι εξαιρετικά μεγάλη από την άποψή μας. έτσι η Γη φαίνεται επίπεδη σε κάποιον που στέκεται σε ένα χωράφι.

Ο πληθωρισμός εξηγεί επίσης πώς τα αντικείμενα που βρίσκονται μακριά θα μπορούσαν κάποτε να είναι αρκετά κοντά ώστε να αλληλεπιδρούν. Αλλά ακόμα κι αν υποθέσουμε ότι ο πληθωρισμός είναι πραγματικός, οι αστρονόμοι αγωνίζονται να εξηγήσουν τι τον προκάλεσε. Και εδώ έρχεται να σώσει η νέα θεωρία της σκουληκότρυπας.

Σύμφωνα με τον Poplavsky, ορισμένες πληθωριστικές θεωρίες λένε ότι το γεγονός προκλήθηκε από «εξωτική ύλη», μια θεωρητική ουσία που είναι διαφορετική από την κανονική ύλη εν μέρει επειδή απωθείται αντί να έλκεται από τη βαρύτητα. Με βάση αυτές τις εξισώσεις, ο Poplavsky κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τέτοια εξωτική ύλη θα μπορούσε να έχει προκύψει όταν μερικά από τα πρώτα τεράστια αστέρια κατέρρευσαν σε σκουληκότρυπες.

«Μπορεί να υπήρξε κάποια αλληλεπίδραση μεταξύ της εξωτικής ύλης που σχημάτισε τις σκουληκότρυπες και της εξωτικής ύλης που προκάλεσε τον πληθωρισμό», λέει.
Εξισώσεις σκουληκότρυπας - "μια καλή λύση"

Το νέο μοντέλο δεν είναι το πρώτο που προτείνει ότι υπάρχουν άλλα σύμπαντα μέσα στις μαύρες τρύπες. Ο Damien Isson, ένας θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, το είχε προτείνει στο παρελθόν.

"Τι νέα? Ότι η λύση για τις σκουληκότρυπες στη γενική σχετικότητα είναι μια μετάβαση από το εξωτερικό της μαύρης τρύπας στο εσωτερικό του νέου σύμπαντος», λέει ο Isson, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα του Poplavsky. «Απλώς υποθέσαμε ότι μια τέτοια λύση θα μπορούσε να υπάρξει, αλλά ο Ποπλάβσκι τη βρήκε».
Ωστόσο, η ιδέα φαίνεται πολύ αμφιλεγόμενη στον Isson.

"Είναι δυνατόν? Ναί. Είναι πιθανό ένα τέτοιο σενάριο; Δεν ξέρω καν. Αλλά είναι σίγουρα ενδιαφέρον».
Η μελλοντική εργασία στην κβαντική βαρύτητα -η μελέτη της βαρύτητας σε υποατομικό επίπεδο - θα βελτιώσει τις εξισώσεις και ενδεχομένως θα επιβεβαιώσει ή θα αντικρούσει τη θεωρία του Poplavsky.

Δεν υπάρχει τίποτα περίεργο στη θεωρία της σκουληκότρυπας

Συνολικά, η θεωρία της σκουληκότρυπας είναι ενδιαφέρουσα, αλλά όχι πρωτοποριακή και δεν ρίχνει φως στην προέλευση του σύμπαντος, είπε ο Andreas Albrecht, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis, ο οποίος επίσης δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Με τον ισχυρισμό ότι το σύμπαν μας δημιουργήθηκε από ένα κομμάτι ύλης από το μητρικό σύμπαν, η θεωρία απλώς μετατοπίζει το γεγονός της προέλευσης όλων των πραγμάτων σε μια εναλλακτική πραγματικότητα. Με άλλα λόγια, δεν εξηγεί πώς προέκυψε το μητρικό σύμπαν ή γιατί το δικό μας έχει τις ιδιότητες που έχει - επιπλέον, οι ιδιότητες πρέπει να κληρονομηθούν, πράγμα που σημαίνει ότι το μητρικό σύμπαν θα είναι το ίδιο.

«Υπάρχουν αρκετά πιεστικά προβλήματα που προσπαθούμε να λύσουμε και δεν είναι σαφές πού θα οδηγήσει όλο αυτό», λέει, σημειώνοντας την έρευνα του Ποπλάβσκι.
Ωστόσο, ο Άλμπρεχτ δεν βρίσκει την ιδέα των σκουληκότρυπων που συνδέουν σύμπαντα πιο περίεργη από την ιδέα των μοναδικοτήτων στις μαύρες τρύπες και δεν πρόκειται να πετάξει μια νέα θεωρία μόνο και μόνο επειδή φαίνεται λίγο τρελή.

«Ό,τι κάνουν οι άνθρωποι σε αυτόν τον κλάδο είναι πολύ περίεργο», λέει. - «Δεν έχετε δικαίωμα να πείτε ότι η λιγότερο περίεργη ιδέα θα κερδίσει, γιατί αυτό δεν θα συμβεί σε καμία περίπτωση».