Usuń osobliwość, a tunel czasoprzestrzenny pojawia się w środku czarnej dziury, ale czy jest przejezdny?
Czarne dziury i tunele czasoprzestrzenne to graal science fiction. Chcesz podróżować w czasie? Nie ma problemu! Zbuduj tunel czasoprzestrzenny. Chcesz zobaczyć inny wszechświat? Zanurz się w czarnej dziurze!
Chociaż te sny są często wymyślone i spójrzmy prawdzie w oczy, najprawdopodobniej niemożliwe, większość z nich opiera się na ideach prawdziwej fizyki teoretycznej. Nowe badania koncentrują się na naturze czasoprzestrzeni wewnątrz czarnej dziury. Fizycy teoretyczni wymyślili możliwość pośpiechu przez czasoprzestrzeń ... Chociaż oczywiście nie byłoby to takie wygodne.
Czarna dziura jest ekstremum grawitacyjnym w najprawdziwszym znaczeniu. Wrzuć pewną ilość substancji i zostanie zmiażdżona, aż do jednego atomu. Nic, nawet światło, nie może uciec z pułapki grawitacyjnej. Ten gradient przestrzenno-czasowy jest tak potężny, że przyciąga światło i jest znany jako horyzont zdarzeń.
W większości przypadków nie mamy pojęcia, co dzieje się poza horyzontem zdarzeń, obszar ten jest zamknięty dla zewnętrznych obserwatorów. Ale teoria mówi, że dla czarnej dziury musi być coś w środku. Środek czarnej dziury to miejsce, w którym rozkłada się matematyka, jest to kalkulator przestrzeni, w którym można podzielić przez zero i uzyskać nieskończoność. Ten kosmiczny błąd obliczeniowy jest ukryty w głębi horyzontu zdarzeń ... Zespół fizyków prowadzony przez Diego Rubeira-Garcia z Uniwersytetu w Lizbonie, Portugalia, próbuje zmienić nasz „klasyczny” widok czarnej dziury. Co zrobić, jeśli ogólna teoria względności nie działa, a funkcja nie jest wcale funkcją? Co się stanie, jeśli zastąpimy funkcję tunelu czasoprzestrzennego? Nagle, zamiast być końcowym punktem wszechświata, czarne dziury mogą stać się marzeniem naukowców science fiction: mogą być węzłami transportowymi czasoprzestrzeni.
Ale, jak w większości przypadków z czarnymi dziurami, jest jakiś problem.
W poprzednich obliczeniach zespół Rubéira-Garcia stworzył teoretyczny model czarnej dziury bez osobliwości. Ku ich zaskoczeniu, w miejscu osobliwości powstała sferyczna struktura tunelu czasoprzestrzennego.
Zanim zrozumiesz, dlaczego jest to ważne, zastanówmy się, dlaczego ta funkcja jest tak fascynująca dla teoretyków. Przypuśćmy, że jakiś obiekt (lub nieszczęsny astronauta) wpada do czarnej dziury. Siły grawitacyjne są tak silne, że efekt „spaghettification” będzie zauważalny u astronautów. Siła przyciągania wpłynie bardziej na palce astronauty niż na głowę. Najlepszym sposobem na wyobrażenie sobie tego jest myślenie o astronaucie jako spaghetti (stąd nazwa efektu).
Jeśli nasz rozciągnięty astronauta osiągnie osobliwość, będzie rozciągnięty nieskończenie długo i będzie nieskończenie cienki - sytuacja, która nie ma większego sensu. Ale zamień nieskończoność na tunel o skończonej wielkości, a wszystko stanie się o wiele bardziej interesujące. Tunele czasoprzestrzenne są matematyczną konsekwencją ogólnej teorii względności Einsteina, ale wciąż nie znaleźliśmy żadnych dowodów na to, że faktycznie istnieją. Jeśli istnieją, są w rzeczywistości tubą czasoprzestrzeni, otwierając przejście do innego miejsca lub czasu we Wszechświecie. Zatem hipotetycznie obiekt bardzo zdeformowany przez grawitację może przejść przez szyjkę tunelu czasoprzestrzennego.
„Każda cząstka obiektu będzie pod wpływem pola grawitacyjnego”, powiedziała Rubéira-Garcia w oświadczeniu. „Każda cząstka odczuwa nieco inną siłę grawitacji, ale interakcja między składnikami ciała może jednak ją podtrzymać”.
Nie trzeba dodawać, że to badanie jest obliczeniem teoretycznym, ponieważ prawie nigdy nie możemy się dowiedzieć, czy tunel znajduje się w środku czarnej dziury.
