หลุมขาวในหลุมดำ เส้นทางชีวิตของดวงดาวต่างๆ

นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีบางคนแย้งว่ากระบวนการยุบตัวด้วยแรงโน้มถ่วงไม่สามารถพัฒนาได้อย่างไม่มีกำหนด ดังที่มาจากทฤษฎีคลาสสิก และต้องหยุดที่ระยะก่อนเอกพจน์และก่อตัวเป็นหลุมสีเทา

เป็นเวลานานในการพัฒนาทฤษฎีการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงไม่มีใครพยายามถามคำถาม "ต้องห้าม": อะไรอยู่ในใจกลางแกนกลางของดาวน้ำแข็ง? ข้อโต้แย้งอย่างเป็นทางการว่าในเอกภาวะของหลุมดำ คุณสมบัติของกาล-อวกาศที่เราคุ้นเคยหายไป และพารามิเตอร์หลายอย่างเริ่มมีแนวโน้มเป็นอนันต์ สามารถตอบสนองได้เพียงไม่กี่คน

ในช่วงไตรมาสสุดท้ายของศตวรรษที่ 20 ทฤษฎีที่ขัดแย้งกันเกิดขึ้นโดยไม่คาดคิด โดยบอกว่าในจักรวาลนอกเหนือจากหลุมดำแล้ว ยังมีหลุมสีขาวและช่องย่อยสเปซที่นำไปสู่พวกมันจากบริเวณเอกภาวะคอลลัปซาร์

ยาต้านการยุบตัวของหลุมขาว

หลุมสีเทา

หลุมขาวเป็นปฏิปักษ์ที่สมบูรณ์ของดาวฤกษ์เยือกแข็ง จึงต้องปล่อยพลังงานและสสารออกมาอย่างต่อเนื่อง และแม้ว่าจะยังไม่มีใครเคยเห็นหลุมขาว (เช่น หลุมดำ) แต่การดำรงอยู่ของพวกมันก็เข้ากันได้ดีกับ แนวคิดที่ทันสมัยแรงโน้มถ่วงถล่มลงมาอย่างไร้ที่ติอีกด้วย จุดทางคณิตศาสตร์วิสัยทัศน์. ผู้เขียนแนวคิดเรื่อง white collapsars เป็นนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่ตีความด้วยวิธีนี้วิธีแก้ปัญหาที่ผิดปกติบางอย่างที่ได้รับเมื่อจำลองสถานการณ์สำหรับการเกิดขึ้นของวัตถุที่ยุบบนคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังเป็นพิเศษ

กระบองถูกยึดไปจากนักทฤษฎีโดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ซึ่งใช้สมการทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์และวิธีแก้ปัญหาที่ชวาร์ซชิลด์ได้รับ โดยเชื่อมโยงความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของดาวฤกษ์เยือกแข็งสีขาวอย่างกล้าหาญกับจุดแตกหักระหว่างจักรวาลต่างๆ ซึ่งหนึ่งในนั้น มีความเกี่ยวข้องกับหลุมดำ และหลุมที่สองเกี่ยวข้องกับหลุมสีขาว ในกรณีนี้ อาจมีอุโมงค์ย่อยบางประเภท ที่ปลายด้านหนึ่งมีหลุมดำจากด้านข้างจักรวาลของเรา และอีกด้านหนึ่ง - หลุมสีขาวจากอีกโลกหนึ่ง

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสสารทั้งหมดที่หายไปในหลุมดำจะถูกโยนออกไปทางหลุมสีขาวโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นในลักษณะที่ขัดแย้งกันโดยสิ้นเชิง และไม่ใช่ในลำดับ "การดูดซึม-การปล่อย" ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ เวลาในช่องระหว่างมิติสามารถไหลย้อนกลับได้ ดังนั้นช่วงเวลาที่สสารออกจากการเปลี่ยนผ่านจึงสามารถเกิดขึ้นก่อนช่วงเวลาที่ดูดซับได้

นอกจากหลุมดำและหลุมขาวแล้ว เรายังสามารถจินตนาการถึงการยุบตัวที่ผิดปกติได้ ซึ่งสสารถูกดีดออกจากเปลือกชั้นในใกล้กับภาวะเอกฐานและลอยขึ้นสู่ความสูงระดับหนึ่งเหนือขอบฟ้าเหตุการณ์ของดาวฤกษ์เยือกแข็ง เพื่อที่จะรีบกลับมาใต้ เปลือกแรงโน้มถ่วง ในแบบจำลองทางทฤษฎี นักฟิสิกส์บางคนพิสูจน์อย่างต่อเนื่องว่าเรขาคณิตของการยุบตัวยอมรับการมีอยู่อย่างเต็มที่ ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันสำหรับเทห์ฟากฟ้ารูปแบบใหม่ที่เรียกว่าหลุมสีเทา

หากแนวคิดเกี่ยวกับการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงธรรมดาปรากฏในการศึกษาวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ แนวคิดเกี่ยวกับหลุมสีขาวและสีเทาก็เกิดขึ้นในโครงสร้างทางทฤษฎีล้วนๆ ที่เกี่ยวข้องกับความพยายามที่จะชี้แจงโครงสร้างภายในของดาวเยือกแข็งด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง

การศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการยุบตัวด้วยแรงโน้มถ่วงแสดงให้เห็นว่าความเป็นไปได้ในการก่อตัวของหลุมสีเทาและสีขาวที่อยู่นิ่งนั้นมีน้อยมาก อย่างไรก็ตาม ดาวฤกษ์จริงส่วนใหญ่หมุนเหมือนยอดที่เคลื่อนที่เร็ว ดังนั้นจึงควรก่อตัวเป็นหลุมดำที่กำลังหมุนอยู่ หากลองจินตนาการแบบละเอียด การล่มสลายของแรงโน้มถ่วงดาวที่กำลังหมุนอยู่จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงพื้นที่อันกว้างใหญ่ของกาล-อวกาศซึ่งอยู่เหนือพื้นผิวแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์เยือกแข็งที่กำลังก่อตัว

จากนี้เองที่ข้อสรุปเชิงตรรกะตามมาว่าดาวฤกษ์ดังกล่าวซึ่งกลายเป็นหลุมดำในจักรวาลหนึ่งสามารถปรากฏเป็นหลุมสีขาวในอีกโลกหนึ่งได้ ดังนั้น ความแปลกประหลาดของการล่มสลายของแรงโน้มถ่วงในเอกภพหนึ่งสามารถสะท้อนให้เห็นได้ด้วยการต่อต้านการล่มสลายที่ขยายตัวในอีกจักรวาลหนึ่ง ยิ่งไปกว่านั้น ความเสถียรของหลุมสีขาวประหลาดเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความเร็วการหมุนของวัตถุดั้งเดิมที่ยุบตัวโดยตรง

แบบจำลองแผนผังของหลุมขาวที่กำลังหมุนได้รับการพัฒนาในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ผ่านมาโดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และนักจักรวาลวิทยาชาวโซเวียต Igor Dmitrievich Novikov ในส่วนของหลุมขาวที่อยู่นิ่งนั้น ศาสตราจารย์โนวิคอฟเสนอแนะว่า แม้จะมีความไม่แน่นอน แต่การก่อตัวเหล่านี้ก็สามารถเล่นได้ บทบาทที่สำคัญในกระบวนการกำเนิดโลกของเรา

ในกระบวนการระเบิดนี้ แต่ละพื้นที่ของโปรโตสเปซมีลักษณะคล้ายชิ้นส่วนจากการระเบิดของระเบิดมือ โดยไม่ได้มีส่วนร่วมในการขยายตัวโดยรวม โดยยังคงรักษาสัญญาณของการเกิดเอกฐานปฐมภูมิเอาไว้ เมื่อชิ้นส่วนของสภาวะก่อนการระเบิดเริ่มขยายตัวในที่สุด พวกมันก็แสดงคุณสมบัติทั้งหมดของหลุมสีขาว สิ่งเหล่านี้จะต้องเป็นรูปแบบที่น่าทึ่งที่สุด ซึ่งเป็นตัวแทนของชิ้นส่วน "ก่อนประวัติศาสตร์" ของเอกภาวะบิกแบง ซึ่งเป็นที่มาของสสารและการแผ่รังสีที่พุ่งเข้าสู่จักรวาลของเรา

เป็นความคิดที่แน่นอนที่ว่าเศษซากของบิ๊กแบงบางส่วนอาจยังคงอยู่ได้มาก เวลานานนำ Igor Dmitrievich ไปสู่การสันนิษฐานถึงความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของหลุมขาว

ระบบหลุมดำและขาว เรียกว่า สะพานไอน์สไตน์-โรเซน (ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาปรากฏการณ์นี้)

หลุมสีขาวที่กำลังหมุน

ตามการคำนวณของเขา การแผ่รังสีอันทรงพลังจำนวนมหาศาลจากส่วนสีม่วงของสเปกตรัมควรสะสมรอบๆ ผู้ส่งสารดังกล่าวจากโลกเอกพจน์ ผ่าน เวลาที่แน่นอนในชั้นสีม่วง แสงจำนวนมากจะรวมตัวกันและมีมวลของมันและ ลักษณะพลังงานจะเริ่มโค้งงอกาล-อวกาศอย่างแรงจนเออร์โกสเฟียร์ของการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงจะปิดรอบเอ็มบริโอของหลุมสีขาว เวลาในการเปลี่ยนหลุมขาวเป็นหลุมดำใช้เวลาประมาณหนึ่งในพันของวินาที

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ปัญหาของหลุมขาวได้รับการหยิบยกขึ้นมาซ้ำแล้วซ้ำเล่าโดยนักจักรวาลวิทยาและนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ และนักวิทยาศาสตร์ตระหนักดีว่าแม้ว่าองค์ประกอบที่น่าทึ่งของโปรโตซิงกูลาลิตี้จะถูกเก็บรักษาไว้จากบิกแบง แต่การตรวจจับพวกมันก็ยังห่างไกลจากเรื่องง่าย เนื่องจากไม่ใช่เรื่องง่าย ชัดเจนมากว่าควรมีลักษณะอย่างไร

ในระหว่างการวิเคราะห์ทางทฤษฎีเกี่ยวกับเรขาคณิตภายในของแรงโน้มถ่วงที่ยุบตัว ปรากฎว่าขอบฟ้าแห่งอนาคตของเอกภพหนึ่งสามารถดูเหมือนจะเป็นขอบฟ้าของอดีตของอีกเอกภพในเวลาเดียวกัน นั่นคือ ขอบฟ้าเหตุการณ์ใดๆ ของดาวฤกษ์เยือกแข็งในจักรวาลหนึ่งแสดงถึง "จากภายในสู่ภายนอก" ขอบฟ้าเหตุการณ์อื่น ซึ่งสสารตกลงมาจากหลุมสีขาวไปยังอีกจักรวาลหนึ่งผ่านทางนั้น

คำถามเดียวคือเมื่อสิ่งนี้จะเกิดขึ้น คำตอบนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะหาได้ และเราต้องดำดิ่งลงสู่ส่วนลึกของโลกใบเล็กอีกครั้ง เรารู้อยู่แล้วว่าเมื่อศึกษาการเกิดของคู่รัก อนุภาคมูลฐานนักฟิสิกส์ได้ค้นพบว่าพื้นที่สุญญากาศซึ่งปราศจากสสารนั้นเต็มไปด้วยอนุภาคคู่เสมือน ตัวอย่างเช่น สำหรับจุดใดๆ ในสุญญากาศทางกายภาพ เราสามารถเปรียบเทียบการมีอยู่ของคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอนเสมือนได้

เมื่อถึงอีกจุดหนึ่ง คุณสามารถวางคู่โปรตอน-แอนติโปรตอนเสมือนได้ ในแต่ละกรณี อิทธิพลของอนุภาคเสมือนจะได้รับการชดเชยอย่างเต็มที่ด้วยอิทธิพลของปฏิภาคเสมือน ตอนนี้ลองจินตนาการว่าควอนตัมแกมม่าที่ทรงพลังพอสมควรตกลงมาจากภายนอกและชนกับคู่อนุภาคปฏิปักษ์เสมือน คู่รักเสมือนสามารถดูดซับพลังงานได้มากจนกลายเป็นจริงและปรากฏอยู่ในโลกของเรา ดังนั้นจากภายนอกกระบวนการ "การคืนสภาพ" ของอนุภาคมูลฐานคู่จึงถูกมองว่าเป็นการดูดซับพลังงานโดยคู่เสมือน ทำให้พวกมันกลายเป็นวัตถุขนาดเล็กจริง

ทีนี้มาจำสิ่งที่เกิดขึ้นใกล้กับเอกภาวะอวกาศ-เวลาในดาวที่เยือกแข็ง สิ่งใดก็ตามที่ตกลงบนภาวะเอกฐานจะถูกแยกออกจากกันโดยแรงน้ำขึ้นน้ำลง เพราะว่าใน ความใกล้ชิดจากความเป็นเอกเทศพวกมันมีขนาดใหญ่มากจนสามารถทำลายวัตถุใด ๆ ได้

ณ ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมสีขาว

จักรวาลหลุมขาว

ทีนี้ เรามาดูสุญญากาศทางกายภาพรอบเออร์โกสเฟียร์อีกครั้ง ซึ่งเป็นขอบเขตของกาล-อวกาศที่ตั้งอยู่ระหว่างขอบฟ้าเหตุการณ์กับสิ่งที่เรียกว่าขีดจำกัดคงที่ วัตถุที่อยู่ภายในเออร์โกสเฟียร์จะหมุนไปพร้อมกับดาวที่แข็งตัวอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ยานอวกาศ, ติดอยู่ในเออร์โกสเฟียร์, โดยหลักการแล้วสามารถแตกออกได้, มีกำลังเครื่องยนต์เพียงพอ สูญญากาศทางกายภาพมันเดือดพล่านไปด้วยอนุภาคเสมือนที่มองไม่เห็น และก่อให้เกิดคู่อนุภาคเสมือน-ปฏิปักษ์คู่เดียวกันอย่างต่อเนื่อง ในภูมิภาคเอกภาวะ แรงขึ้นน้ำลงค่อนข้างสามารถแยกคู่เหล่านี้ออกเป็นองค์ประกอบที่แยกจากกัน

ทฤษฎีคาดการณ์ว่ากระบวนการทำลายคู่นั้นอาจมีความรุนแรงมากจนแต่ละอนุภาคเสมือนจะได้รับโอกาสอันทรงพลังที่จะกลายเป็นวัตถุขนาดเล็กจริง นี่คือวิธีที่กระแสของอนุภาคและปฏิปักษ์เกิดขึ้นในอวกาศใต้เอกพจน์

การทำนายปรากฏการณ์นี้ปรากฏครั้งแรกในเอกสารทางทฤษฎีดั้งเดิมของ Stephen Hawking และนำไปสู่ข้อสรุปที่สำคัญบางประการ ดังนั้น หากภาวะเอกฐานเกิดขึ้นในการยุบตัวที่อยู่กับที่ ในทางทฤษฎีแล้ว มันสามารถทำลายหน่วยเมตริกกาล-อวกาศรอบ ๆ ตัวมันเอง และเติมเต็มการยุบตัวด้วยสสารและปฏิสสาร ในการหมุนยุบกระบวนการควรดำเนินการในทำนองเดียวกัน

เราต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าในดิสก์ฝุ่นก๊าซที่ล้อมรอบดาวฤกษ์เยือกแข็ง ความเร็วของอนุภาคค่อนข้างสูง ดังนั้นการชนของพวกมันจึงรุนแรงมาก รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ารวมถึงโฟตอนพลังงานสูง การฉายรังสีเอกซ์- หลังจากนั้นครู่หนึ่ง การชนอย่างต่อเนื่องจะลดพลังงานของอนุภาคและความเร็วของการหมุนรอบหลุมดำ ดังนั้นพวกมันจึงค่อย ๆ เริ่มเข้าใกล้เปลือกโน้มถ่วงของคอลลัปซาร์และถูกดูดซับไว้

อีกส่วนหนึ่งของอนุภาคมีประจุจะลอยอยู่ในสนามแม่เหล็กของคอลลัปซาร์เข้าหาขั้วของมัน เพื่อที่จะบินออกจากที่นั่นด้วยเครื่องบินไอพ่นขนาดยักษ์ ซึ่งจะสร้างการปล่อยอนุภาคที่ปล่อยคลื่นวิทยุออกมาเมื่อชนกัน สสารระหว่างดวงดาว- ความยาวของการปล่อยก๊าซดังกล่าวอาจสูงถึงหนึ่งล้านปีแสง

ผลลัพธ์ทางทฤษฎีที่นำเสนอทำให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์หลายคนเชื่อว่าในจักรวาลของเราอาจมีอยู่จริง จำนวนเท่ากันหลุมขาวและหลุมดำ ซึ่งในตัวมันเองดูค่อนข้างขัดแย้งกัน นอกจากนี้ ยังเสนอแนะว่าหลุมสีเทาและหลุมสีขาวกระจัดกระจายเท่าๆ กันทั่วทั้งเมทากาแล็กซี และสามารถพบได้แม้ในบริเวณใกล้เคียง ระบบสุริยะ.

การเข้าสู่โลกอื่น

และเกิดคำถามที่น่าสงสัยขึ้นทันที: เป็นไปได้หรือไม่ที่จะพบ "การยุบตัวแบบย้อนกลับ" สีขาวในบริเวณใกล้กับระบบสุริยะ แม้ว่าสมมติฐานดังกล่าวจะมีลักษณะที่ค่อนข้างอัศจรรย์ แต่บางครั้งนักดาราศาสตร์ก็รายงานแหล่งพลังงานใหม่ซึ่งตั้งอยู่บริเวณรอบนอกของจักรวาล และค่อนข้างชวนให้นึกถึงภูเขาไฟในจักรวาลขนาดมหึมาที่ปะทุสสารที่ถูกดูดกลืนโดยดาวน้ำแข็ง

เป็นไปได้ไหมที่จะใช้การเชื่อมต่อระหว่างคอลแลปซาร์ขาวดำเพื่อสร้างเส้นทางข้ามโลกระหว่างกัน จักรวาลที่แตกต่างกัน- ท้ายที่สุดแล้วความคิดเรื่องการมีอยู่ของอุโมงค์ทางเดินพิเศษนั้นสร้างความตื่นเต้นให้กับจิตใจของนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักวิทยาศาสตร์ที่น่านับถืออีกด้วย ยังคงเป็นตัวหลัก ปัญหาทางทฤษฎี- ในช่วงเวลาสั้นๆ ของการเปลี่ยนแปลงนั่นเอง ตามการคำนวณทั้งหมด สะพานน่ากลัวระหว่างโลกสามารถปรากฏขึ้นได้เพียงเสี้ยววินาทีสั้นๆ เท่านั้น เหมือนกับแสงแฟลชชั่วคราวที่ส่องสว่างด้านล่างของหลุมดำ

บินไปสู่จักรวาลอื่น

และหากหลุมขาวมีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ถึง 10 เท่า มันก็จะ “เผาไหม้” ในหนึ่งในพันของวินาที และแม้กระทั่งมวลดวงอาทิตย์ขนาดมหึมาหลายล้านดวง อายุขัยก็วัดได้ในเวลาเพียงไม่กี่นาที

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการเดินทางที่แสนวิเศษนี้จะเกิดขึ้น นักบินอวกาศผู้กล้าหาญก็ยังต้องเผชิญกับความยากลำบากมากมาย ตัวอย่างเช่น ความไม่แน่นอนโดยสิ้นเชิงรอพวกเขาอยู่นอกขอบเขตของดาวฤกษ์ที่เยือกแข็ง และไม่มีความชัดเจนโดยสิ้นเชิงว่าโลกที่พวกเขาจะพบว่าตัวเองจะเป็นอย่างไร และแม้ว่ายานอวกาศจะรอดมาได้ก็ตาม ความเป็นจริงใหม่และ โลกใหม่ ยังไม่มีความชัดเจนว่าหลุมสีขาวที่พุ่งออกมาจากยานอวกาศจะอยู่ที่ใดในจักรวาลเอเลี่ยน

การชนกันของหลุมขาวและหลุมดำ

นักเดินทางมีโอกาสหนึ่งในพันล้านที่จะได้กลับไปยังโลกบ้านเกิดของตน แต่ถ้าเราสมมุติว่านักเดินทางสามารถระบุได้ว่าดาวเยือกแข็งดวงใดที่เชื่อมโยงกับจักรวาลบ้านเกิดของพวกเขา พวกเขามักจะกลับไปยังเวลาที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง

อันที่จริง เป็นไปได้มาก เนื่องจากความขัดแย้งต่างๆ ของทฤษฎีสัมพัทธภาพ แม้กระทั่งสองสามวันสำหรับนักบินอวกาศที่อยู่บนยานอวกาศในอีกโลกหนึ่งก็จะส่งผลให้เวลาผ่านไปหลายพันหรือหลายล้านปีในจักรวาลของเรา เมื่อกลับมายังโลกบ้านเกิด คณะสำรวจอาจไม่พบระบบสุริยะหรือ ทางช้างเผือก- อย่างไรก็ตาม อันตรายทั้งหมดนี้ไม่ได้ทำให้ผู้ที่ชื่นชอบการเดินทางนอกมิติหวาดกลัวเลย และพวกเขาคาดเดามานานแล้วว่ายานอวกาศที่สามารถบินผ่านเส้นทางย่อยในอวกาศที่เชื่อมต่อกับการยุบตัวที่แตกต่างกันอาจมีหน้าตาเป็นอย่างไร

จนถึงตอนนี้ การคาดเดาทั้งหมดเกี่ยวกับการเดินทางผ่านช่องย่อยสเปซซึ่งประกอบด้วยพอร์ทัลของหลุมดำและขาวดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์จริงๆ และการมีอยู่ของหลุมขาวนั้นดูเหมือนจะมีอยู่อย่างหมดจด สมมติฐานสมมุติอย่างไรก็ตาม ได้รับการสนับสนุนจากการคำนวณทางคณิตศาสตร์มากมายและแม้กระทั่ง โมเดลคอมพิวเตอร์- บางทีการค้นพบหลุมสีขาวจริงในอนาคตอาจเป็นเครื่องหมายของลูกหลานของเราในการรับช่องย่อยสเปซซึ่งเป็นไปได้ที่จะรับข้อมูลบางอย่างจากอีกโลกหนึ่ง

เราสามารถจินตนาการได้ว่าวันหนึ่งพร้อมกับการไหลของรังสี อุปกรณ์ที่สร้างขึ้นในอีกด้านหนึ่งของจักรวาลจะบินออกมาจากคอลลัปซาร์สีขาว สิ่งที่น่าสนใจที่สุดก็คือถ้ามันกลายเป็นยานสำรวจข้ามมิติบนบกที่เดินทางผ่านหลุมดำและกลับมาอีกครั้งผ่านหลุมดำ... อันที่จริง นักวิทยาศาสตร์กำลังคิดมากขึ้นเกี่ยวกับว่าสสารจะหายไปที่ไหน หลังจากตกลงสู่ความล้มเหลวอย่างไร้จุดสิ้นสุดของดาวที่ถูกแช่แข็ง

หลุมขาวเป็นปฏิปักษ์ของหลุมดำ

ร แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์

หลุมขาวอาจถูกลิขิตให้มีบทบาทที่ไม่ธรรมดาในฐานะผู้กอบกู้มนุษยชาติ มากขึ้นเรื่อยๆ บทความวิทยาศาสตร์ยอดนิยมซึ่งมีการพูดคุยถึงวิธีการต่อสู้กับภัยคุกคามทุกประเภทอย่างจริงจัง การประชุมในอนาคตด้วยดาวที่กลายเป็นน้ำแข็งซึ่งสามารถกลืนกินไม่เพียงแต่โลกของเราเท่านั้น แต่ยังกลืนกินทั้งระบบสุริยะอีกด้วย แน่นอนว่าวิธีการที่รุนแรงที่สุดในการตอบโต้มนุษย์กินเนื้อที่พเนจรไปมานั้นแน่นอนว่าเป็นการถล่มพวกมันด้วยซากศพสีขาวลึกลับ

ตามทฤษฎี มันจะมีลักษณะเช่นนี้: อุปกรณ์ที่น่าอัศจรรย์บางอย่างยิงหลุมสีขาวขนาดเล็กจำนวนหนึ่ง ซึ่งเมื่อข้าม Ergosphere ของคอลลัปซาร์ แล้วรวมเข้าด้วยกันและดูดซับหลุมดำในที่สุด เมื่อไม่กี่ปีก่อน มีสิ่งแปลกประหลาดเกิดขึ้นใกล้กับโลกของเราด้วยความเร็วมหาศาล เทห์ฟากฟ้าซึ่งนักดาราศาสตร์มองว่าน่าจะเป็นหลุมดำ การชนกันโดยตรงของวัตถุทางกายภาพกับโลกของเราทำให้เกิดภัยพิบัติร้ายแรงเพราะตามการคำนวณโลกอาจถูกดูดซับโดยยุบและเมื่อผ่านไปเกินขอบฟ้าเหตุการณ์แล้วถูกบีบอัดเป็นลูกบอลขนาดเซนติเมตร นี่คือจุดที่เครื่องยิงหนังสติ๊กที่มีรูสีขาวมีประโยชน์

เส้นทางชีวิต ดาวที่แตกต่างกัน

นี่เป็นสิ่งที่น่าสนใจ

ใน ช่วงเวลาปัจจุบันบทบาทของหนึ่งในวัตถุแปลกประหลาดที่สุดของ Metagalaxy - หลุมสีขาว - ถูกอ้างสิทธิ์โดยแสงแฟลร์รังสีเอกซ์ซึ่งระบุไว้ในแคตตาล็อกทางดาราศาสตร์เป็น GRB 060614 ปรากฏการณ์นี้ถูกบันทึกในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2549 ในกลุ่มดาวอินเดียที่ระยะห่าง 1.6 ล้านปีแสง นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ค้นหาสาเหตุของการระเบิดของพลังงานนี้เป็นเวลานาน และในที่สุดก็ได้ข้อสรุปว่าเป็นไปได้มากที่สุดสองตัวเลือก: GRB 060614 อย่างใดอย่างหนึ่งบ่งบอกถึงการปรากฏของซุปเปอร์โนวาขนาดใหญ่ที่ผิดปกติบางประเภท เนื่องจากไม่พบสิ่งใดในบริเวณนั้น การระเบิดหรือในที่สุดนักดาราศาสตร์ก็พบกับหลุมสีขาวที่ปรากฏตามทฤษฎีอย่างสมบูรณ์ในใจกลางความว่างเปล่าของจักรวาลในช่วงเวลาสั้น ๆ ของการปลดปล่อยพลังงานและสสาร

หลุมขาว- สมมุติ วัตถุทางกายภาพในจักรวาลที่ไม่มีอะไรเข้าไปได้ หลุมขาวเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับหลุมดำ ตามทฤษฎีสันนิษฐานว่า หลุมขาวสามารถก่อตัวขึ้นได้เมื่อสสารจากหลุมดำที่อยู่ในช่วงเวลาอื่นโผล่ออกมาจากด้านหลังขอบฟ้าเหตุการณ์

ทุกคนรู้ความจริงของการมีอยู่ของ “หลุมดำ” แต่ในทางทฤษฎีก็มี “ หลุมขาว“ในระยะสั้นและเกิดขึ้นเองในความว่างเปล่า ระเบิด ปล่อยรังสีและสสารเข้าสู่จักรวาล ท้ายที่สุดแล้ว หากสสารถูกหลุมดำดูดซับไว้ มันจะต้องถูกขับออกไปที่ไหนสักแห่ง

และตามทฤษฎีแล้ว ยังมีจุดที่สสารถูกขับออกมาแทนที่จะถูกดูดซับอยู่ จนถึงขณะนี้ยังไม่ถูกตรวจพบ แต่ผู้ที่นับถือทฤษฎีนี้ยังไม่หมดหวังในการตรวจจับ หลุมขาวในอนาคตอันใกล้นี้

การมีอยู่ของหลุมขาวหากถูกค้นพบจริง ถือเป็นการฝ่าฝืนกฎพื้นฐานของฟิสิกส์หลายประการ แล้วถ้าจริงๆ หลุมขาวจะถูกค้นพบแล้วรากฐานของวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันจะต้องถูกปรับปรุงและละเอียดถี่ถ้วนมาก

เนื่องจากตามกลไกและผลที่ตามมา การสลายตัวทันที หลุมขาวคล้ายกับ บิ๊กแบงซึ่งสร้างจักรวาลขึ้นมาเอง แต่ลดลงหลายเท่าเท่านั้น นักดาราศาสตร์เรียกเหตุการณ์ดังกล่าวว่า Small Bang เขียนว่า Membrana

จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีวัตถุทางกายภาพที่ทราบแน่ชัดว่าสามารถถือเป็นหลุมขาวได้อย่างน่าเชื่อถือ และยังไม่มีข้อกำหนดเบื้องต้นทางทฤษฎีสำหรับวิธีการค้นหาวัตถุเหล่านั้น (ต่างจากหลุมดำที่ควรตั้งอยู่ เช่น ในใจกลางกาแลคซีกังหันขนาดใหญ่ ).

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอิสราเอล Alon Retter และ Shlomo Heller แถลงอย่างน่าตื่นเต้นว่าสาเหตุของการระเบิดรังสีแกมมาผิดปกติหมายเลข GRB 060614 ซึ่งบันทึกไว้ในปี 2549 นั้นแน่ชัดว่า “ หลุมขาว" นักวิทยาศาสตร์กล่าวในบทความที่โพสต์บนเซิร์ฟเวอร์ก่อนพิมพ์ arXiv.org

GRB 060614 ตั้งอยู่ในกลุ่มดาวอินเดียที่ระยะห่างจากโลกมากกว่าหนึ่งล้านห้าล้านปีแสง และ 1.6 ล้านปีจากโลก แสงแฟลร์นี้ถูกบันทึกเมื่อวันที่ 14 มิถุนายน พ.ศ. 2549 โดยกล้องโทรทรรศน์ทรงพลังหลายตัว มันมาพร้อมกับเอฟเฟกต์แสงในช่วงเวลาที่ไม่เคยมีมาก่อนซึ่งทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวัดพารามิเตอร์และกำหนดพิกัดของวัตถุนี้ได้

รังสีแกมมาที่วิทยาศาสตร์รู้จักแบ่งออกเป็นแฟลชแบบยาวซึ่งกินเวลานานกว่าสองวินาที และแฟลชแบบสั้นซึ่งกินเวลาน้อยกว่าสองวินาที แต่การระบาดที่บันทึกไว้ไม่สอดคล้องกับพารามิเตอร์ทั้งสองในหลายๆ ด้าน ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงให้ความสนใจกับเรื่องนี้อย่างใกล้ชิด

ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าการระเบิดรังสีแกมมาที่ยาวนานมักเกิดขึ้นเนื่องจากการยุบตัวของดาวมวลมากที่กลายเป็นหลุมดำ การเกิดระเบิดรังสีแกมมาสั้นๆ เป็นผลมาจากการควบรวมกิจการ ดาวนิวตรอนหรือ หลุมดำและดาวนิวตรอนซึ่งนำไปสู่การเกิดหลุมดำใหม่ แสงแฟลร์ที่บันทึกไว้กินเวลา 102 วินาที ซึ่งหมายความว่ามันจะจบลงด้วยการระเบิดซูเปอร์โนวา แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่พบซูเปอร์โนวาใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับ GRB 060614 นอกจากนี้ การระเบิดของรังสีแกมมาและการปรากฏของวัตถุใหม่ๆ ไม่ได้เกิดขึ้นเลยในส่วนนี้ของท้องฟ้า รายงานข่าวดาราศาสตร์

+++++++++++++++++++++++++

นักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวอเมริกัน Nikodem Poplawski เสนอแบบจำลองทางทฤษฎีตามที่จักรวาลของเราอยู่ภายในหลุมดำซึ่งตั้งอยู่ที่ไหนสักแห่งในจักรวาลโดยรอบ

งานของ Poplawski สามารถแสดงให้เห็นว่าหลุมดำทางดาราศาสตร์ทั้งหมด (บริเวณอวกาศที่ไม่มีอะไรสามารถหลบหนีได้) ถือได้ว่าเป็นทางเข้าสู่รูหนอนของ Einstein-Rosen วัตถุเหล่านี้เป็นอุโมงค์สมมุติที่เชื่อมต่อกัน ภูมิภาคต่างๆช่องว่าง.

Poplawski เชื่อว่าปลายอีกด้านของรูหนอนหลุมดำเชื่อมต่อกับหลุมสีขาว (สิ่งที่ตรงกันข้ามของหลุมดำ - พื้นที่ของอวกาศที่ไม่มีอะไรเข้าไปได้) ในกรณีนี้ มีเงื่อนไขเกิดขึ้นภายในรูหนอนที่มีลักษณะคล้ายกับจักรวาลที่กำลังขยายตัว คล้ายกับที่เราสังเกตเห็น จากนี้ไปจักรวาลของเราอาจกลายเป็นเพียงด้านในของรูหนอนบางชนิดเท่านั้น

ดีไซน์ของ Poplawski ทั้งหมดสวมใส่อยู่ ธรรมชาติทางทฤษฎีนั่นคือผู้เขียนไม่ได้เสนอวิธีทดสอบทฤษฎีของตนเอง ข้อดีของสมมติฐานนี้รวมถึงข้อเท็จจริงที่ว่ามันช่วยให้เราสามารถแก้ไขความขัดแย้งของข้อมูลได้: เมื่อตกลงไปในหลุมดำ ข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุจะหายไปจากจักรวาล เนื่องจากไม่มีสิ่งใดสามารถออกจากหลุมได้

++++++++++++++++++++++++++

หลุมขาวและจักรวาลอื่นๆ

ความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของหลุมดำในอวกาศเป็นหนึ่งในการทำนายที่น่าทึ่งที่สุดเกี่ยวกับฟิสิกส์เชิงทฤษฎีแห่งศตวรรษที่ 20 แนวคิดที่ว่าหลุมดำจะต้องมีอยู่จริงนั้นเป็นข้อสรุปโดยตรงจาก ความคิดที่ทันสมัยเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดวงดาว เมื่อตาย ดาวฤกษ์มวลมากจะหดตัว (ยุบ) อย่างรุนแรง - ราวกับระเบิดเข้าด้านใน - และก่อให้เกิดบริเวณที่มีแรงโน้มถ่วงแรงมากจนไม่มีสิ่งใดหลุดพ้นจากที่นั่นได้ - แม้แต่แสงก็ตาม

เมื่อวิเคราะห์คุณลักษณะของหลุมดำที่ได้มาจากทฤษฎี สังเกตว่าหลุมเหล่านี้ทั้งหมดจะต้องมีมวล นอกจากมวลแล้ว พวกมันอาจมีประจุและ/หรือโมเมนตัมเชิงมุมด้วย โดยทั่วไปแล้ว หลุมดำที่มีอยู่จริงอาจมีประจุเล็กน้อยแต่หมุนเร็วมาก ดังนั้น สารละลายของเคอร์จึงอธิบายหลุมดังกล่าวไว้เป็นอย่างดี

จากที่กล่าวมาข้างต้น การวิเคราะห์ทางทฤษฎีตามมาด้วยว่าโครงสร้างทางเรขาคณิตที่สมบูรณ์ของแม้แต่หลุมดำในอุดมคติก็มีความซับซ้อนอย่างยิ่ง แท้จริงแล้วในโครงสร้างระดับโลกของหลุมอวกาศ-เวลา จักรวาลจำนวนมากรวมกันเป็นหนึ่งเดียว ซึ่งเห็นได้จากแผนภาพเพนโรส ในกรณีของหลุมดำที่ง่ายที่สุดซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือ นอกเหนือจากจักรวาลของเราเองแล้ว ยังมีอีกหลุมหนึ่งที่แตกต่างออกไปอีกด้วย เนื่องจากธรรมชาติของเอกภาวะชวาร์สชิลด์ที่มีลักษณะคล้ายอวกาศ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะเจาะเข้าไปในจักรวาลอื่นจากจักรวาลของเราหากเราใช้เส้นโลก (ตามเวลา) ที่ยอมรับได้

อย่างไรก็ตาม เมื่อหลุมมีประจุหรือการหมุน ภาวะเอกฐานจะกลายเป็นเหมือนเวลา และโครงสร้างทางเรขาคณิตที่สมบูรณ์ของคำตอบไรส์เนอร์-นอร์ดสตรอมหรือเคอร์จะรวมจักรวาลในอดีตและอนาคตจำนวนอนันต์เข้าด้วยกัน ทรัพย์สินหลายจักรวาลของโซลูชัน Kerr และ Reisner-Nordström นำไปสู่ความเป็นไปได้ที่น่าทึ่งของการเดินทางสมมุติในหลุมดำ และส่งจากพวกมันไปสู่จักรวาลในอนาคต สิ่งนี้สร้างความเป็นไปได้ของไทม์แมชชีน!

จักรวาลอื่นๆ ที่ปรากฏบนแผนภาพเพนโรสสามารถตีความได้ ในรูปแบบที่แตกต่างกัน- วิธีหนึ่งคือการบอกว่าอันที่จริงสิ่งเหล่านี้เป็นจักรวาลที่แตกต่างกันและแยกออกจากกัน ไม่ได้เชื่อมโยงกับจักรวาลของเราเลย การตีความอีกอย่างหนึ่งก็เป็นที่ยอมรับอย่างเท่าเทียมกัน: จักรวาล "อื่น ๆ" เหล่านี้จำนวนหนึ่งในความเป็นจริงแตกต่างจากจักรวาลของเราเอง แต่มาจากยุคที่แตกต่างกัน

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เป็นไปได้ในทางทฤษฎีว่าหนึ่งในจักรวาล "อื่นๆ" ในแผนภาพเพนโรสคือจักรวาลของเรา กล่าวคือ เมื่อพันล้านปีก่อน นักบินอวกาศผู้บ้าระห่ำสามารถออกจากโลกในขณะนี้และดำดิ่งลงสู่หลุมดำเพื่อปรากฏตัวในจักรวาลของเราในอดีต นี่คือการเดินทางข้ามเวลา

ในทำนองเดียวกัน จักรวาลอื่นบางจักรวาลในแผนภาพเพนโรสอาจเป็นจักรวาลของเราเองในอนาคตอันไกลโพ้น จากนั้นนักบินอวกาศของเราก็สามารถบินออกจากโลกแล้วกลับมายังโลกอีกหลายพันล้านปีในอนาคต เพียงแค่ไปที่จักรวาลที่เกี่ยวข้องในแผนภาพเพนโรส

ลักษณะเฉพาะเช่นเดียวกับในแผนภาพเพนโรสสำหรับหลุมดำเคอร์ ก็เป็นลักษณะเฉพาะของหลุมดำไรส์เนอร์-นอร์ดสตรอมเช่นกัน ไม่ว่าในกรณีใด ให้ตีความจักรวาลอื่นจำนวนหนึ่งว่าเป็นจักรวาลเวอร์ชันอื่นของเราเอง เวลาที่ต่างกันเราสามารถเดินทางไปสู่อดีตและไปสู่อนาคตได้

โดยทั่วไปแล้ว นักวิทยาศาสตร์ไม่ชอบความคิดเรื่องความเป็นไปได้ของไทม์แมชชีน ท้ายที่สุดแล้วสิ่งที่เลวร้ายอย่างแท้จริงก็สามารถเกิดขึ้นได้ ลองจินตนาการถึงนักบินอวกาศที่บินจากโลกและดำดิ่งลงสู่หลุมดำที่กำลังหมุนหรือมีประจุอยู่ เมื่อเว้นระยะห่างไว้เล็กน้อย เขาจะค้นพบจักรวาลที่เป็นของเขาเอง ซึ่งเร็วกว่าเวลาเพียง 10 นาที

เข้ามากกว่านี้. จักรวาลยุคแรกเขาจะพบว่าทุกอย่างเป็นเหมือนเพียงไม่กี่นาทีก่อนออกเดินทาง เขาอาจจะพบตัวเองพร้อมจะขึ้นยานอวกาศด้วยซ้ำ เมื่อได้พบกับตัวเองแล้วเขาก็สามารถบอกตัวเองได้ว่าเขาเดินทางอย่างมหัศจรรย์เพียงใด จากนั้น เขาสามารถขึ้นยานอวกาศที่รออยู่ตามลำพังกับตัวเองได้ และเขา (หรือพูดถูกกว่านั้น: พวกเขา?...) สามารถ (ร่วมกัน!) บินซ้ำเดิมได้อีกครั้ง!

การเดินทางที่อธิบายไว้เป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่าไทม์แมชชีนละเมิดหลักการของสาเหตุอย่างไร หลักการของเหตุโดยพื้นฐานแล้วอยู่ที่คำกล่าวง่ายๆ ที่ว่าผลจะตามมาภายหลังเหตุ

หากจู่ๆ หลอดไฟก็เปิดขึ้นในห้องของคุณ ก็สมเหตุสมผลที่จะถือว่ามีคนกดสวิตช์เร็วขึ้นเพียงเสี้ยววินาที และคงเป็นเรื่องไร้สาระที่จะคิดว่าหลอดไฟสามารถเปิดได้ในขณะนี้ เพราะในอนาคตอีกสิบปีข้างหน้าจะมีคนเปิดสวิตช์ ความคิดที่ว่าผลกระทบสามารถเกิดขึ้นได้ก่อนที่สาเหตุจะถูกปฏิเสธโดยจิตใจของมนุษย์

ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้สองประการ ประการแรก: บางทีเวรกรรมอาจถูกละเมิด? นี่หมายความว่าความเป็นจริงทางกายภาพนั้นไม่มีเหตุผลในระดับพื้นฐานที่สุด กล่าวคือ โลกนี้มันบ้าไปแล้วจริงๆ และความเป็นเหตุเป็นผลที่ชัดเจนนั้นเป็นเพียงจินตนาการล้วนๆ และถูกปลูกฝังเทียมในจิตใจของมนุษย์ บางทีนักวิทยาศาสตร์อาจเชื่อในเรื่องความเป็นเหตุเป็นผล โดยหวังว่าจะเข้าใจโลกที่โดยทั่วไปแล้วเราไม่สามารถรู้ได้ใช่ไหม...

ความเป็นไปได้ประการที่สอง: แผนภาพเพนโรสไม่ใช่ทางเลือกสุดท้ายในการทำความเข้าใจความจริง อาจมีเอฟเฟกต์ทางกายภาพเพิ่มเติมบางอย่างที่ขัดขวางความเป็นไปได้ในการเดินทางไปยังจักรวาลอื่น บางทีแผนภาพเพนโรสอาจเป็นอุดมคติที่ไม่ได้อธิบายถึงสิ่งที่มีอยู่จริง

แผนภาพ Kruskal-Szekeres และ Penrose ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้เข้าใจเรขาคณิตอวกาศ-เวลาของหลุมดำได้ดียิ่งขึ้น แผนภาพเหล่านี้ช่วยให้เราเข้าใจคุณสมบัติหลายประการของหลุมดำ นอกจากนี้ แผนภูมิเหล่านี้ทำนายสิ่งใหม่ๆ

ในแผนภาพ Kruskal-Szekeres สำหรับหลุมดำ Schwarzschild ทุกอย่างเป็นไปตามที่ควรจะเป็น - สสารจากจักรวาลของเราตกลงผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์เข้าด้านในและชนกับเอกภาวะ แต่สมมติว่ามีสสารและการแผ่รังสีอยู่ใกล้เอกภาวะในอดีตอยู่แล้ว จากนั้นเมื่อเวลาผ่านไป สสารและรังสีนี้จะออกมาจากใต้ขอบฟ้าเหตุการณ์ในอดีตและเคลื่อนเข้าสู่จักรวาลของเรา

ตอนนี้เราลองจินตนาการถึงสสารที่พุ่งออกมาจากบริเวณใกล้กับภาวะเอกภาวะในอดีต สูงขึ้นจนสูงเหนือหลุมดำ แล้วตกลงกลับลงมา โดยหลักการแล้ว แผนภาพครูสคัล-เซเกเรสอนุญาตให้มีกระบวนการดังกล่าวได้ เนื่องจากเส้นโลกของสสารมีลักษณะตามเวลาตลอด วัตถุที่มีพฤติกรรมนี้เรียกว่าหลุมสีเทา

หากความคิดเรื่องหลุมดำเกิดขึ้นจากการศึกษาวิวัฒนาการของดวงดาว ความคิดเรื่องหลุมสีเทาหรือสีขาวก็เกิดขึ้นทางคณิตศาสตร์ล้วนๆ ซึ่งเกี่ยวข้องกับวิธีแก้ปัญหาของชวาร์สไชลด์ แต่เราควรมองข้ามความเป็นไปได้ของการมีอยู่จริงในจักรวาล - พร้อมด้วยไทม์แมชชีน - ของหลุมสีขาวและหลุมสีเทาหรือไม่?

ลองจินตนาการถึงดาวฤกษ์มวลมากที่กำลังจะตายซึ่งการล่มสลายทำให้เกิดหลุมดำ ในตอนแรกไม่มีภาวะเอกฐาน ไม่มีขอบฟ้าเหตุการณ์เช่นกัน ดังนั้นจึงไม่มีความแปลกประหลาดของอดีตหรือขอบฟ้าเหตุการณ์ในอดีต มีเพียงขอบฟ้าเหตุการณ์ในอนาคตและความแปลกประหลาดในอนาคต เนื่องจากหลุมดำก่อตัวขึ้นในอนาคตหลังจากการสิ้นพระชนม์ของดาวฤกษ์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง พื้นที่ครอบครองโดยสสารของดาวฤกษ์ "ตัด" ส่วนสำคัญของแผนภาพ Kruskal-Szekeres ออก

และเหนือพื้นผิวดาวฤกษ์เท่านั้น สารละลายชวาร์สชิลด์อธิบายกาล-อวกาศได้ค่อนข้างถูกต้อง ดังนั้น หากใช้วิธีแก้ปัญหานี้ภายในข้อจำกัดที่สมจริง หลุมสีเทาและสีขาวก็ไม่ควรมีอยู่ ดาวฤกษ์ที่กำลังยุบตัวซึ่งกลายเป็นหลุมดำชวาร์สไชลด์ไม่มีภาวะเอกฐานในอดีตหรือขอบฟ้าเหตุการณ์ในอดีต ไม่มี "จักรวาลอื่น"

แม้ว่าการวิเคราะห์กระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายจะไม่รวมความเป็นไปได้ในการก่อตัวของหลุมชวาร์ซไชลด์ทั้งสีเทาและสีขาว แต่ความยากลำบากก็ยังไม่หมดสิ้นลง ดังที่กล่าวไว้ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ดาวฤกษ์จริงหมุนรอบตัวเอง ดังนั้นหลุมดำของเคอร์จึงควรเกิดขึ้นจากดาวเหล่านั้น โครงสร้างกาลอวกาศที่สมบูรณ์ของหลุมดำเคอร์แสดงด้วยแผนภาพเพนโรส โดยที่เอกภาวะนั้นมีความคล้ายคลึงกับกาลเวลา

หากเราจินตนาการว่าดาวฤกษ์จริง ๆ ยุบตัวกลายเป็นหลุมดำเคอร์ พื้นที่ส่วนใหญ่ของกาล-เวลาซึ่งอยู่เหนือพื้นผิวของดาวก็จะไม่ได้รับการพิจารณา แต่ดาวฤกษ์ดังกล่าวซึ่งก่อให้เกิดหลุมดำในจักรวาลเดียวก็สามารถปรากฏตัวออกมาได้ หลุมขาวในอีกจักรวาลหนึ่ง

เนื่องจากธรรมชาติของภาวะเอกฐานที่คล้ายคลึงกับเวลา ดาวฤกษ์จึงสามารถขยายออกไปสู่จักรวาลอื่นได้หลังจากที่ยุบลงในจักรวาลหนึ่งแล้ว ดังนั้นปรากฏว่าคำตอบของเคอร์ (เช่น คำตอบไรส์เนอร์-นอร์ดสตรอม ซึ่งมีเอกภาวะเหมือนเวลาด้วย) ช่วยให้เกิดหลุมสีขาวได้

แนวคิดเรื่องหลุมขาวชวาร์ซไชลด์ได้รับการฟื้นฟูในช่วงกลางทศวรรษ 1960 โดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียต I.D. โนวิคอฟ แม้ว่าชวาร์สไชลด์ หลุมขาวไม่สามารถก่อตัวได้ในระหว่างการสิ้นพระชนม์ของดวงดาว ตามที่ Novikov กล่าว พวกมันสามารถเชื่อมโยงกับการกำเนิดของจักรวาลที่เราสังเกตเห็นได้ นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าการกำเนิดเอกภพถูกกำหนดโดยการระเบิดครั้งใหญ่ของสถานะปฐมภูมิที่มีความหนาแน่นไม่สิ้นสุด

กล่าวอีกนัยหนึ่ง จักรวาลทั้งหมดที่เราสังเกตควรเป็นภาวะเอกฐานขนาดยักษ์ ซึ่งจู่ๆ ก็ระเบิดขึ้นโดยไม่ทราบสาเหตุ สมมติว่าแต่ละพื้นที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการขยายตัวโดยทั่วไปของเอกภพ หรืออีกนัยหนึ่ง ด้วยเหตุผลบางประการ “ชิ้นส่วน” เล็กๆ ของเอกภาวะปฐมภูมิสามารถดำรงอยู่ได้โดยไม่ต้องขยายเป็นเวลานานมาก เมื่อ “องค์ประกอบถอยหลัง” ดังกล่าวเริ่มขยายตัวในที่สุด ก็ควรแสดงคุณสมบัติทั้งหมด หลุมขาว.

องค์ประกอบย้อนหลังดังกล่าวเข้า อย่างแท้จริงชิ้นส่วนของเอกภาวะในอดีต (บิ๊กแบง) ซึ่งสสารและรังสีเข้ามาบุกรุกจักรวาลของเรา ความคิดที่ว่าชิ้นส่วนเล็กๆ ของบิ๊กแบงสามารถคงอยู่ได้เป็นเวลานาน ทำให้โนวิคอฟเสนอความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของหลุมขาวชวาร์สไชลด์

ปัญหาหลุมขาวชวาร์สไชลด์ได้รับการพิจารณาโดย ดี. เอ็ม. เอิร์ดลีย์ จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียเมื่อต้นทศวรรษ 1970 Eardley เข้าใจว่าหากมีองค์ประกอบ "ถอยหลัง" ที่เหลืออยู่จากบิ๊กแบง องค์ประกอบเหล่านั้นจะต้องดูเหมือนชิ้นส่วนของเอกภาวะในอดีต และดังนั้นจึงต้องถูกล้อมรอบด้วยขอบฟ้าเหตุการณ์ในอดีต

แต่เรารู้อะไรเกี่ยวกับขอบฟ้าเหตุการณ์บ้าง? ในหลุมดำธรรมดา ขอบฟ้าเหตุการณ์สอดคล้องกับเวลาที่หยุดจากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ห่างไกล สำหรับผู้สังเกตการณ์ดังกล่าว แสงที่มาจากบริเวณขอบฟ้าเหตุการณ์จะเกิดการเคลื่อนตัวของสีแดงที่รุนแรง

พูดโดยคร่าวๆ แล้ว แสงจากบริเวณใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อออกไปจากบริเวณสนามโน้มถ่วงที่รุนแรงซึ่งล้อมรอบหลุมดำปกติ ในทางกลับกัน หากแสงตกลงไปในหลุมดำ มันจะต้องได้รับพลังงานจำนวนมาก แสงที่ตกลงไปในรูควรจะเกิดการเคลื่อนตัวของสีม่วงที่รุนแรง

ลองจินตนาการถึงช่วงเริ่มต้นของวิวัฒนาการของจักรวาลสักครู่ หากบิ๊กแบงเกิดขึ้นจริง จักรวาลจะต้องร้อนจัดตั้งแต่แรก ที่อุณหภูมิมหาศาลถึงล้านล้านองศา จักรวาลน่าจะเต็มไปด้วยรังสีอันทรงพลัง ถ้า "เอ็มบริโอที่กำลังหลับอยู่" ยังคงหลงเหลือจากบิ๊กแบง การแผ่รังสีดังกล่าว (ซึ่งมีความรุนแรงมากอยู่แล้ว) น่าจะมีการเคลื่อนตัวของสีม่วงที่รุนแรงเมื่อตกลงบนขอบฟ้าเหตุการณ์ที่อยู่รอบๆ เอ็มบริโอเหล่านี้

รอบๆ “เอ็มบริโอที่หลับอยู่” แต่ละตัวจะมีการแผ่รังสีอันทรงพลังจำนวนมหาศาลสะสมอยู่ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในแผนภาพเพนโรส แสงที่มาจาก J-- จะถูกรวบรวมไว้ใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ในอดีต ก่อตัวเป็นชั้นสีม่วง ผ่านมาก เวลาอันสั้นแสงจำนวนมากสะสมอยู่ในชั้นสีม่วงจนพลังงาน (และมวลที่เกี่ยวข้อง) ของมันเองเริ่มทำให้กาล-อวกาศโค้งงออย่างรุนแรง จากการคำนวณของ Eardley แสงที่รวมตัวกันรอบๆ "เอ็มบริโอที่กำลังหลับอยู่" จะทำให้กาล-อวกาศโค้งงออย่างรุนแรงจนรอบๆ ศักยภาพของแสง หลุมขาวหลุมดำก่อตัวขึ้น

ในกรณีนี้ ขอบฟ้าเหตุการณ์ในอนาคตและเอกภาวะจะเกิดขึ้น การเปลี่ยนแปลงศักยภาพในครั้งนี้ หลุมขาวเข้าไปในหลุมดำจะเกิดขึ้นในเวลาประมาณ 1/1000 วินาที ซึ่งหมายความว่าหากมี "เอ็มบริโอที่กำลังหลับอยู่" อยู่ พวกมันก็ควรจะกลายเป็นหลุมดำหลังจากการกำเนิดจักรวาลของเราไม่นาน

การคำนวณของ Eardley "ปิด" ความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของหลุมขาว Schwarzschild ในธรรมชาติได้อย่างน่าเชื่อถือ แต่หลุมขาวไรส์เนอร์-นอร์ดสตรอมหรือหลุมขาวเคอร์ล่ะ? แม้ว่าจะยังไม่ได้ทำการคำนวณโดยละเอียด แต่ข้อควรพิจารณาของ Eardley ยังคงใช้ได้ที่นี่เช่นกัน เพื่อให้หลุมขาวที่ซับซ้อนกว่านี้ปรากฏขึ้น จะต้องมีขอบเขตเหตุการณ์ภายในและภายนอกหลายแห่งที่สสารสามารถผ่านจากจักรวาลหนึ่งไปยังอีกจักรวาลหนึ่งได้

เมื่อวิเคราะห์แผนภาพเพนโรสสำหรับหลุมดำที่มีประจุหรือหมุนอยู่ จะสังเกตได้ง่ายว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ในอนาคตสำหรับจักรวาลหนึ่งก็เป็นขอบฟ้าเหตุการณ์ในอดีตของจักรวาลอื่นด้วย ขอบฟ้าเหตุการณ์ที่สสารตกลงสู่หลุมดำในจักรวาลหนึ่ง ก็เป็นขอบฟ้าเหตุการณ์ที่สสารปะทุจากหลุมดำเข้าสู่จักรวาลถัดไปด้วย ดังนั้นถ้ามี หลุมขาว Reisner-Nordström หรือ Kerr แล้วพวกเขาก็ต้องมีเหตุการณ์อันไกลโพ้นในอดีต

เกิดอะไรขึ้นถ้า หลุมขาวหากจักรวาลบางจักรวาลมีขอบฟ้าเหตุการณ์ในอดีต แสงจากกำเนิดจักรวาลนี้ก็จะรวมตัวกันใกล้ขอบฟ้า ขอบฟ้าดังกล่าวควรก่อให้เกิดชั้นสีม่วง ตามข้อโต้แย้งของ Eardley แสงมากควรสะสมจนพลังงานที่สะสมในชั้นสีม่วงจะทำให้ขอบฟ้าเหตุการณ์ไม่เสถียร

ส่งผลให้เหนือศักยภาพ หลุมขาวหลุมดำจะก่อตัวขึ้น และความแปลกประหลาดที่เกิดขึ้นจะดูดซับทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวมัน! แม้ว่าการคำนวณโดยละเอียดยังคงรอการดำเนินการอยู่ แต่ก็ดูเหมือนว่าจะค่อนข้างสมเหตุสมผล ตำแหน่งที่ในแผนภาพเพนโรสสำหรับหลุมดำที่มีประจุจริงหรือกำลังหมุนอยู่นั้น มีลักษณะเอกฐานคล้ายอวกาศเกิดขึ้นซึ่งจะตัดจักรวาลทั้งหมดในอนาคตออกไป

คำถามเดียวก็คือสิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้เร็วแค่ไหน คุณสามารถตอบได้ถ้าคุณรู้ว่าแสงสะสมเร็วแค่ไหนในชั้นสีม่วงตามแนวขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งเปิดจนถึงอนันต์ J-- ของจักรวาลบางแห่ง หากนักฟิสิกส์ที่ชอบแนวคิดเรื่องหลุมขาวพยายามโต้แย้งว่าความไม่แน่นอนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่เกิดจากชั้นสีม่วงนั้นก่อตัวขึ้นอย่างช้าๆ พวกเขาจะต้องจัดการกับปัญหาใหม่โดยสิ้นเชิงเกี่ยวกับสสารและปฏิสสาร

วิทยาศาสตร์ทราบเกี่ยวกับการมีอยู่ของปฏิสสารมาหลายปีแล้ว เปิดครั้งแรกในช่วงฝนตก รังสีคอสมิกและตอนนี้ก็ได้รับปฏิปักษ์ทุกประเภทเป็นประจำโดย การทดลองในห้องปฏิบัติการในฟิสิกส์นิวเคลียร์ วิธีที่ง่ายที่สุดสำหรับนักฟิสิกส์นิวเคลียร์ในการสร้างสสารและปฏิสสารคือการใช้รังสีแกมมาพลังงานสูง

ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ควอนตัมแกมมาสามารถเปลี่ยนเป็นอนุภาคและปฏิปักษ์ของสารได้เอง กระบวนการนี้เป็นไปได้หากแกมมาควอนตัมมีพลังงานสูงเพียงพอ - มากกว่าพลังงาน (รวมถึงพลังงานที่เกี่ยวข้องกับมวล) ของอนุภาคที่สร้างขึ้น ไม่มีอะไรลึกลับเกี่ยวกับแนวคิดของปฏิสสาร ในกระบวนการสร้างคู่ดังกล่าว อนุภาคและปฏิภาคอนุภาคจะปรากฏในปริมาณที่เท่ากันเสมอ

จากการศึกษาการผลิตคู่ต่างๆ นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีได้ค้นพบว่าสะดวกมากที่จะจินตนาการถึงอวกาศที่ปราศจากอนุภาค - สุญญากาศ - ที่เต็มไปด้วยอนุภาคคู่จินตภาพหรือเสมือน ตัวอย่างเช่น จุดในพื้นที่ว่างสามารถแสดงเป็นอิเล็กตรอนเสมือน "นั่ง" บนโพซิตรอนในจินตนาการ อีกจุดหนึ่งอาจมองได้ว่าเป็นโปรตอนในจินตนาการ "นั่งอยู่" บนแอนติโปรตอนในจินตนาการ

ในแต่ละกรณี อิทธิพลของอนุภาคเสมือนจะได้รับการชดเชยอย่างสมบูรณ์ด้วยอิทธิพลของปฏิอนุภาคเสมือน อย่างไรก็ตาม เมื่อแกมมาควอนตัมอันทรงพลังที่ตกลงมาจากภายนอกชนกับคู่เสมือน อนุภาคในจินตนาการเหล่านี้สามารถดูดซับพลังงานได้มากจนมวล-พลังงานของการแผ่รังสีถูกแปลงเป็นมวล-พลังงานของสสารตามสูตรที่มีชื่อเสียง E=mc2 และอนุภาคเหล่านี้ก็ปรากฏอยู่ในโลกแห่งความเป็นจริง

ดังนั้น กระบวนการสร้างคู่จึงสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นการดูดซับพลังงานโดยอนุภาคคู่เสมือน ซึ่งเปลี่ยนให้อนุภาคเหล่านั้นกลายเป็นของจริง แนวคิดที่ว่าพื้นที่ว่างประกอบด้วยคู่เสมือนที่สามารถกลายเป็นจริงได้ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์มากในฟิสิกส์นิวเคลียร์

ลองคิดสักครู่เกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นใกล้กับภาวะเอกฐานของกาลอวกาศในหลุมดำ ในภาวะเอกภาวะ ความโค้งของกาล-อวกาศมีความแข็งแกร่งอย่างไม่มีที่สิ้นสุด และสิ่งนี้นำไปสู่ความเครียดจากกระแสน้ำที่รุนแรงอย่างไม่มีที่สิ้นสุด สิ่งใดก็ตามที่กระทบกับภาวะเอกฐานจะถูกแยกออกจากกันด้วยความเครียดอันท่วมท้นเหล่านี้: ในบริเวณใกล้เคียงกับภาวะเอกฐาน พลังคลื่นนั้นรุนแรงมาก

ใกล้กับเอกภาวะ คุณสามารถพบจุดที่พลังน้ำขึ้นน้ำลงมีความรุนแรงพอที่จะทำลายวัตถุใดๆ ที่ยึดมาก่อนหน้านี้ได้เสมอ โดยเฉพาะพิจารณาพื้นที่ว่าง (สุญญากาศ) ที่ระยะห่างเศษเสี้ยวมิลลิเมตรใกล้กับภาวะเอกฐาน แม้ว่าพื้นที่นี้จะว่างเปล่า แต่ก็สามารถมองได้ว่าประกอบด้วยอนุภาคและปฏิภาคเสมือนคู่กัน

ใกล้กับภาวะเอกฐานมาก พลังน้ำขึ้นน้ำลงจะรุนแรงมากจนทำให้อนุภาคและปฏิปักษ์แยกออกจากกันเป็นคู่เสมือน แรงโน้มถ่วงจะแรงมากจนอิเล็กตรอนเสมือนจะแยกตัวออกจากโพซิตรอนเสมือน และโปรตอนเสมือนจะแยกตัวออกจากแอนติโปรตอนเสมือน การคำนวณแสดงให้เห็นว่ากระบวนการทำลายคู่เสมือนนั้นทรงพลังมากจนแต่ละอนุภาคเสมือนได้รับพลังงานเพียงพอที่จะเปลี่ยนเป็นของจริง!

แรงขึ้นน้ำลงของกาลอวกาศที่โค้งงออย่างแรงอย่างไม่สิ้นสุดใกล้กับภาวะเอกฐานจะฉีกกาลอวกาศออกจากกัน ทำให้เกิดสสารและปฏิสสาร ดังนั้นกระแสของสสารและปฏิสสารจึงปะทุออกมาจากเอกภาวะ! เช่นเดียวกับที่รังสีแกมมาอันทรงพลังสร้างอนุภาคและปฏิอนุภาค สนามโน้มถ่วงอันทรงพลังใกล้กับภาวะเอกฐานก็สร้างอนุภาคและปฏิปักษ์เช่นกัน

หากเอกภาวะนั้นมีลักษณะคล้ายอวกาศและตั้งอยู่ในอนาคต อนุภาคและปฏิปักษ์ก็จะไม่มีทางไปจากมันได้ อย่างไรก็ตาม หากเอกภาวะนั้นเป็นไปตามกาลเวลาหรือเป็นไปในอดีต สสารและปฏิสสารก็สามารถหลบหนีไปได้: มีเส้นโลกที่คล้ายกาลเวลาดังกล่าวซึ่งอนุภาคและปฏิปักษ์ที่เกิดมาจะหลบหนีออกไป

+++++++++++++++++++++

วัสดุอื่นๆ

Nikodem Poplawski แนะนำ แบบจำลองทางทฤษฎีตามที่จักรวาลของเราอยู่ภายในหลุมดำซึ่งอยู่ที่ไหนสักแห่งในจักรวาลโดยรอบ ในฐานะส่วนหนึ่งของงานของ Poplawski เขาสามารถแสดงให้เห็นว่าดาราศาสตร์ทั้งหมด... ไม่สามารถรวมเข้าด้วยกันได้ หลุมขาวเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับหลุมดำในทางทฤษฎี หลุมขาวสามารถก่อตัวได้เมื่อสสารจากหลุมดำที่อยู่ในอีกโลกหนึ่ง...โผล่ออกมาจากด้านหลังขอบฟ้าเหตุการณ์

‎‎‎‎ - ...หนึ่งในคำทำนายที่น่าทึ่งที่สุดเกี่ยวกับฟิสิกส์เชิงทฤษฎีแห่งศตวรรษที่ 20 แนวคิดที่ว่าหลุมดำจะต้องมีอยู่จริงนั้นเป็นข้อสรุปโดยตรงจากแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการของดวงดาว ดาวมวลมากที่กำลังจะตาย... ได้รับการฟื้นคืนชีพขึ้นมาในช่วงกลางทศวรรษ 1960 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต I.D. โนวิคอฟ แม้ว่าชวาร์สไชลด์ หลุมขาวไม่สามารถก่อตัวขึ้นได้ในระหว่างการสิ้นชีวิตของดวงดาว แต่ตามข้อมูลของ Novikov พวกเขาสามารถเชื่อมโยงกับ...

‎‎‎‎ - ...โดดเดี่ยวในอวกาศ ตามที่ปรากฎ ในกรณีนี้ คำตอบของสมการที่เกี่ยวข้องซึ่งอธิบายสถานะ หลุมขาวปรากฏว่าไม่มั่นคง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จากนี้ไปวัตถุที่อธิบายโดยสมการเหล่านี้ หลังจากระยะเวลาอันจำกัด... รู: สมการของวัตถุนี้มีคำตอบที่ดำเนินไปตามเวลาจนถึงอนันต์ ดังนั้น, หลุมขาวพวกเขาอาจจะไม่ได้มีชีวิตอยู่เพื่อดูเวลาของเรา โปรดทราบว่าขณะนี้ไม่มี...

‎‎‎‎ - ผลงาน ผู้ได้รับรางวัลโนเบลปี 2011 ในสาขาฟิสิกส์ทำให้เกิดการศึกษาพลังงานมืดในระดับกาแลคซี ซึ่งในอนาคตจะ "สูญเสีย" เพื่อนบ้านในปัจจุบันของพวกเขาไป นักวิจัยอาวุโสแห่งรัฐ...

‎‎‎‎‎‎ - หนึ่งในคำทำนายที่น่าทึ่งที่สุดเกี่ยวกับฟิสิกส์เชิงทฤษฎีแห่งศตวรรษที่ 20 แนวคิดที่ว่าหลุมดำจะต้องมีอยู่จริงนั้นเป็นข้อสรุปโดยตรงจากแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการของดวงดาว ดาวมวลมากที่กำลังจะตาย... ได้รับการฟื้นคืนชีพขึ้นมาในช่วงกลางทศวรรษ 1960 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต I.D. โนวิคอฟ แม้ว่าชวาร์สไชลด์ หลุมขาวไม่สามารถก่อตัวได้ในระหว่างการสิ้นพระชนม์ของดวงดาว ตามที่ Novikov กล่าว พวกมันสามารถเชื่อมโยงกับการกำเนิดของจักรวาลที่เราสังเกตเห็นได้ นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าการกำเนิดเอกภพถูกกำหนดโดยการระเบิดครั้งใหญ่ของสถานะปฐมภูมิที่มีความหนาแน่นไม่สิ้นสุด

‎‎‎‎ - ... ข้อมูลควอนตัมไม่สามารถซ่อนอยู่ในความสัมพันธ์ได้อย่างสมบูรณ์: นัยสำหรับความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดำ") ชาวอังกฤษและชาวอินเดียใช้ทฤษฎีบทของพวกเขาในการวิเคราะห์พฤติกรรมของหลุมดำ "ไอน์สไตน์" เพื่อพัฒนาทฤษฎี...

เป็นอีกครั้งหนึ่งที่พลังงานของการชนกันทำให้เกิดลักษณะของอนุภาค และเป็นวงจรที่ไม่มีที่สิ้นสุด หลุมขาวการมีอยู่ของหลุมดำสามารถคาดเดาได้จากการรบกวนของสนามโน้มถ่วง/การหักเหของแสงเท่านั้น

‎‎‎‎ - เป็นเรื่องยากมากที่จะระบุพวกมันในลักษณะเดียวกับที่เราพบหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีหรือหลุมดำดาวฤกษ์" ในปี พ.ศ. 2545 นักดาราศาสตร์กลุ่มหนึ่งได้ประกาศการค้นพบ...

หลุมดำจะเปิดขึ้นเมื่อพลังงานเชิงบวกสัมผัสกับพลังงานเชิงลบอย่างร้ายแรง และจะปิดลงเมื่อเทห์ฟากฟ้าหายไปอย่างสิ้นเชิงเนื่องจากการล่มสลาย ดังนั้นอายุขัยของหลุมดำแต่ละหลุมจึงคำนวณเป็นนาทีหรือวินาที

หลุมดำคือจุดที่การทำลายล้างพลังงานเชิงบวกของดาวฤกษ์ที่กำลังยุบตัวและพลังงานเชิงลบของอวกาศโดยรอบสิ้นสุดลง

เพื่อให้แน่ใจว่าจักรวาลจะไม่หยุดดำรงอยู่เป็นเวลาหลายพันล้านปีเนื่องจากการหายไปของพลังงานจำนวนมหาศาลในหลุมดำอย่างไร้ร่องรอยจึงจำเป็นต้องชดเชยการสูญเสียเนื่องจากกฎการอนุรักษ์พลังงานใน มีการสังเกตคอสมอสอย่างเคร่งครัด พลังงานที่จำเป็นสำหรับจักรวาลของเรามาจากไหน?

บางที N.A. Kozyrev พูดถูก: ผ่านหลุมขาว สิ่งที่ตรงกันข้ามของหลุมดำ! ข้อสันนิษฐานของเขาที่ว่าพลังงานเข้าสู่จักรวาลของเราผ่านหลุมจักรวาลสีขาวอาจอธิบายการขยายตัวอย่างต่อเนื่องของจักรวาลและการกำเนิดของกาแลคซีใหม่

ผู้ได้รับรางวัลในวันนี้ รางวัลโนเบล Stephen Hawking ในหนังสือของเขาเรื่อง Black Holes and Young Universes เขียนเกี่ยวกับหลุมขาวดังนี้: กฎทางกายภาพสมมาตรในเวลา ดังนั้นหากมีวัตถุที่เรียกว่าหลุมดำซึ่งทุกสิ่งสามารถตกลงมาได้ แต่ไม่มีสิ่งใดหลุดรอดไปได้ ก็จะต้องมีวัตถุอื่นที่ทุกสิ่งสามารถหลบหนีได้แต่ไม่มีอะไรหลุดออกไปได้ เรียกได้ว่าเป็นหลุมขาวเลยก็ว่าได้ คุณยังสามารถให้เหตุผลได้ว่าหากคุณกระโดดลงไปในหลุมดำที่หนึ่ง คุณจะออกมาจากหลุมขาวในอีกที่หนึ่ง

จริงๆแล้วสิ่งนี้ไม่เป็นความจริง การรบกวนเพียงเล็กน้อย เช่น การมีอยู่ของยานอวกาศ ทำลาย "หลุม" ซึ่งเป็นทางที่ทอดจากหลุมดำไปยังหลุมสีขาว ยานอวกาศจะถูกฉีกเป็นชิ้นๆ ด้วยพลังที่เพิ่มมากขึ้นอย่างไม่สิ้นสุด”

ยานอวกาศจะไม่สามารถหลุดเข้าไปในจักรวาลอื่นแล้วกลับมาได้ แต่สิ่งนี้ค่อนข้างเป็นไปได้ด้วยข้อมูล (หรือพลังงาน) ความถี่สูงการสั่นสะเทือน) ให้เราชี้แจงว่าทุกสิ่งคือพลังงาน! สติ ข้อมูล พลังงาน (ในความหมายของโลก) สสาร - ทุกสิ่งคือพลังงาน แต่ ระดับที่แตกต่างกันความถี่การสั่นสะเทือน

เนื่องจากหลุมขาวเป็นปฏิปักษ์ของหลุมดำ ซึ่งในนั้น จำนวนมากพลังงานบวกและพลังงานลบ จากนั้นพลังงานบวกและลบในปริมาณเท่ากันจะเกิดในหลุมสีขาวพร้อมกัน

เป็นหลุมสีขาวที่ทำให้สามารถอธิบายการระเบิดครั้งใหญ่ในอวกาศด้วยการปล่อยพลังงานมหาศาล

หลุมขาวตรวจพบได้ยากมาก ตามกฎแล้วนักวิทยาศาสตร์ค้นพบสิ่งเหล่านี้โดยโบราณวัตถุ - ซากของการระเบิดที่มีพลังต่างกัน ควาซาร์อ้างว่าเป็นโบราณวัตถุของหลุมขาว

ควาซาร์เป็นนิวเคลียสพลังงานขนาดเล็กที่ทรงพลังเป็นพิเศษ ซึ่งตั้งอยู่ที่ขอบจักรวาลของเรา โดยเคลื่อนตัวออกห่างจากเราด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง รัศมีของแกนกลางดังกล่าวมีขนาดเล็กกว่ารัศมีของระบบสุริยะ 5-6 เท่า อย่างไรก็ตาม มันปล่อยพลังงานออกมามากกว่าดวงอาทิตย์ของเราหลายล้านเท่า ทำให้เกิดความรู้สึกว่าเป็น "การระเบิดครั้งใหญ่"

ดังนั้นในวันที่ 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2540 ดาวเทียม Verro-SAX ของอิตาลี-ดัตช์ ตรวจพบแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาระเบิดในเวลา 80 วินาทีโดยไม่ได้ตั้งใจ จากนั้นนักดาราศาสตร์จาก NASA ชี้หอดูดาววงโคจรของตนไปที่แหล่งกำเนิดนี้เพื่อสังเกตรังสีซึ่งมีอุปกรณ์พิเศษสำหรับศึกษาแสงแฟลร์ระยะสั้น (BATSE) และหอดูดาวเริ่มลงทะเบียนอย่างอธิบายไม่ได้โดยสิ้นเชิงจากมุมมอง วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ข้อมูล.

นักวิจัยจากแคลิฟอร์เนีย สถาบันเทคโนโลยีอ้างว่าสิ่งเหล่านี้เป็น "การระเบิดพลังงานที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาล" นักดาราศาสตร์ ศรี กุลการ์นี กล่าวว่า “ฉันไม่มีจินตนาการที่จะจินตนาการถึงสิ่งนี้: วัตถุที่สว่างกว่าดวงอาทิตย์หนึ่งพันล้านพันล้านเท่า”

แหล่งที่มาของพลังงานจำนวนมหาศาลเช่นนี้คือควาซาร์ - หลุมจักรวาลสีขาว ในพวกเขาพลังงานจำนวนหนึ่งถือกำเนิดขึ้น (ไม่มากและไม่น้อย) ที่จำเป็นสำหรับการขยายตัวของจักรวาลนั่นคือเพื่อรักษา ความเร็วคงที่การหมุนของเอกภพรอบแกนของมัน

ควาซาร์เหล่านี้ในเขตชานเมืองของจักรวาลมีบทบาทแบบเดียวกับที่หัวฉีดเล่น การเคลื่อนไหวแบบหมุนกังหัน ทันทีที่คุณหยุดการไหลของไอน้ำหรือก๊าซผ่านหัวฉีดกังหัน การหมุนจะหยุดลง ในทำนองเดียวกัน: ทันทีที่การปะทุของพลังงานจากหลุมจักรวาลสีขาวซึ่งตั้งอยู่บริเวณรอบนอกของจักรวาลหยุดลง การขยายตัวของจักรวาลจะกลายเป็นการบีบอัด

ดังนั้น ในหลุมจักรวาลสีขาว พลังงานบวกและลบในปริมาณที่เท่ากันจึงเกิดจากความว่างเปล่า การทำลายล้างไม่เกิดขึ้นในกรณีนี้ด้วยเหตุผลง่ายๆ ที่ Absolute เตรียมไว้ให้มีอุปสรรคด้านความเร็วระหว่างทั้งสอง แบ่งจักรวาลของเราออกเป็นสองโลก: โลกแห่งความเร็วใต้แสงและโลกแห่งความเร็วเหนือแสง

พลังงานเชิงลบที่เกิดขึ้นในหลุมสีขาวจะกลายเป็นพื้นที่สุญญากาศของจักรวาลของเรา ซึ่งขอบเขตดังกล่าวยังคงเคลื่อนตัวออกไปจากเราด้วยความเร็วแสง พลังงานเชิงบวกจะเข้าสู่การก่อตัวของกาแลคซี ดวงดาว และระบบสุริยะใหม่

ที่จริงแล้วเรื่องราวนี้แปลกมาก หากเราเฝ้าดูอนุภาคตก เราอาจไม่มีวันมีชีวิตอยู่จนเห็นมันข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ แรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของหลุมดำจะ "กัดกิน" เวลา ดังนั้นสำหรับผู้สังเกตการณ์ภายนอก เวลารอบๆ จะผ่านไปช้ากว่ามาก สำหรับเราดูเหมือนว่าอนุภาคกำลังเคลื่อนไปทางขอบฟ้าเหตุการณ์เป็นเวลานานอย่างไม่สิ้นสุด จากมุมมองของอนุภาค สิ่งนี้จะเกิดขึ้นโดยไม่รู้สึกใดๆ เลย ปรากฏการณ์ที่ผิดปกติในเวลาและสถานที่

หากหลุมดำเป็นประตูสู่ที่ไหนสักแห่ง ก็สมเหตุสมผลที่จะถามว่า มีทางออกหรือไม่

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปซึ่งเป็นทฤษฎีมาตรฐานแรงโน้มถ่วงมาเป็นเวลา 100 ปี ไม่ได้แยกความแตกต่างระหว่างอดีตและอนาคต เวลาข้างหน้า และเวลาถอยหลัง ฟิสิกส์ของนิวตันยังสมมาตรด้วยความเคารพต่อเวลา ดังนั้นแนวคิดเรื่องการมีอยู่ของ "หลุมขาว" ซึ่งเป็นภาพสะท้อนของหลุมดำจึงมีความหมายทางทฤษฎีในตัวเอง หลุมสีขาวก็มีขอบฟ้าเหตุการณ์เป็นของตัวเอง ซึ่งไม่สามารถข้ามเข้าไปได้ ทิศทางย้อนกลับ- อย่างไรก็ตามเส้นขอบฟ้าของมันอยู่ในอดีต อนุภาคที่ปรากฏขึ้นจะได้รับพลังงานและเพิ่มความสว่างให้มากขึ้น หากมีอนุภาคปรากฏขึ้นบนขอบฟ้าเหตุการณ์แต่ถูก "ผลัก" ออกไป

โดยพื้นฐานแล้ว หลุมขาวก็คือหลุมดำที่อยู่ด้านหลัง ทฤษฎีทั่วไปค่อนข้างสามารถทำนายวัตถุดังกล่าวและอธิบายวัตถุเหล่านั้นได้ทางคณิตศาสตร์ค่อนข้างดี

แต่หลุมขาวมีอยู่จริงหรือไม่? แล้วถ้าเป็นเช่นนั้น สิ่งนี้บอกอะไรเกี่ยวกับความสมมาตรของเวลา?

ไม่มีอะไรและบางสิ่งบางอย่าง

หลุมดำนั่นเอง เหตุการณ์ทั่วไปในอวกาศ ใจกลางกาแล็กซีใหญ่เกือบทุกแห่งจะมีหลุมขนาดใหญ่ ไม่ต้องพูดถึงหลุมเล็กด้วย อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์ยังไม่ได้ค้นพบหลุมสีขาวสักหลุมเดียว อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าพวกมันไม่อยู่ที่นั่น บางทีคุณอาจแค่ต้องมองหาพวกมัน หากพวกมันขับไล่อนุภาค ก็มีโอกาสเล็กน้อยที่จะมองไม่เห็นพวกมัน

คำถามอีกข้อหนึ่ง: หลุมขาวก่อตัวได้อย่างไร หลุมดำเป็นผลจากการยุบตัวของแรงโน้มถ่วง เมื่อดาวฤกษ์ที่มีขนาดอย่างน้อย 8 ถึง 20 เท่าของดวงอาทิตย์หมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ มันก็ไม่สามารถผลิตพลังงานเพียงพอที่จะรักษาสมดุลได้อีกต่อไป ความแข็งแกร่งภายในแรงโน้มถ่วง. แกนกลางระเบิด ความหนาแน่นเพิ่มขึ้น และแรงโน้มถ่วงมีความรุนแรงมากจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลบหนีออกไปได้ ผลที่ได้คือหลุมดำเทียบได้กับดาวฤกษ์ขนาดใหญ่

หลุมดำมวลมหาศาลซึ่งหนักกว่าล้านหรือพันล้านเท่า ก่อตัวขึ้นด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งที่ไม่รู้จัก ไม่ว่าในกรณีใด สิ่งเหล่านี้ก็เป็นผลมาจากการล่มสลายของแรงโน้มถ่วงเช่นกัน ไม่ว่าจะเป็นซุปเปอร์สตาร์ขนาดมหึมาที่ปรากฏในยุคแรก ๆ ของจักรวาล เมฆก๊าซขนาดมหึมาในใจกลางกาแลคซีดึกดำบรรพ์ หรือปรากฏการณ์อื่น ๆ

การก่อตัวของหลุมขาวยังเกี่ยวข้องกับบางสิ่งที่คล้ายกับการระเบิดด้วยแรงโน้มถ่วง แต่ยังไม่ชัดเจนว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร ทางเลือกหนึ่งคือสามารถ "ติดกาว" หลุมสีขาวกับหลุมดำได้ จากมุมมองนี้ หลุมดำและหลุมขาวเป็นสองด้านของวัตถุเดียวกันที่เชื่อมต่อกัน รูหนอน(เหมือนในนิยายวิทยาศาสตร์หลายเรื่อง) น่าเสียดายที่ตัวเลือกนี้ไม่สามารถแก้ปัญหาได้ข้อเดียว ตามทฤษฎีแล้ว หากสสารตกลงไปในช่องหนอน มันจะทำให้มันพังทลาย ทำให้ทางเดินระหว่างหลุมดำกับหลุมขาวปิดลง (ในทางเทคนิคแล้ว เป็นไปได้ที่จะสร้างรูหนอนที่เสถียรได้หากมี "สารแปลกปลอม" ที่มีพลังงานเชิงลบ แต่ยังไม่พบสารนี้)

เรื่องของเวลา

ดังนั้นเราจึงได้ข้อสรุปว่ามีหลุมดำมากมายในจักรวาลของเรา แต่ไม่มีหลุมสีขาว อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าเวลานั้นไม่สมมาตร ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปยังคงได้ผล แต่ธรรมชาติของการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงคือเวลาไหลไปในทิศทางเดียวเท่านั้น ซึ่งสอดคล้องกับสถานการณ์ที่มีพื้นที่โดยรวม

เกิดขึ้นกาลครั้งหนึ่ง บิ๊กแบงซึ่งเป็นผลมาจากการขยายตัวอย่างรวดเร็วเริ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดจากจุดหนึ่ง ในเวลาเดียวกัน ทุกสิ่งล้วนต่อต้านการมีอยู่ของ Big Crunch ที่เป็นไปได้ การฟื้นฟูทุกสิ่งที่มีอยู่ให้เหลือเพียงจุดเดียวในอนาคตอันไกลโพ้น หากแนวโน้มปัจจุบันดำเนินต่อไป (เช่น ถ้า พลังงานมืดจะไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมันอย่างมาก) จักรวาลจะยังคงขยายตัวในอัตราเร่งต่อไป ในกรณีนี้ ความสมมาตรของจักรวาลหายไปอย่างชัดเจน

ในบางแง่ บิ๊กแบงก็คล้ายกับหลุมสีขาว สำหรับผู้สังเกตการณ์ทุกคน มันเป็นอดีตไปแล้ว และอนุภาคต่างๆ ก็กำลังหลุดออกมา อย่างไรก็ตาม มันไม่มีขอบเขตเหตุการณ์ (ซึ่งหมายความว่าเรากำลังเผชิญกับ "ภาวะเอกฐานที่เปลือยเปล่า" ซึ่งฟังดูแปลกกว่าที่เป็นจริงมาก) อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ยังคงคล้ายกับการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงในทิศทางตรงกันข้าม เพียงเพราะสมการ ทฤษฎีทั่วไปทฤษฎีสัมพัทธภาพทำนายหลุมขาว การบีบตัวขนาดใหญ่ และรูหนอน ซึ่งไม่ได้หมายความว่าพวกมันมีอยู่จริง ความไม่สมดุลของเวลาของแรงโน้มถ่วงนั้นไม่มีอยู่จริง แต่เกิดขึ้นจากลักษณะเฉพาะของพฤติกรรมของสสารและพลังงาน นักฟิสิกส์ยังไม่ได้ค้นพบ

มีสิ่งต่าง ๆ มากมายในจักรวาล วัตถุที่น่าสนใจ- สิ่งเหล่านี้ได้แก่ดาวเคราะห์ ดวงดาว ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย กลุ่มดาว กาแล็กซี และแน่นอนว่ารวมถึงหลุมดำด้วย แต่มีน้อยคนที่รู้ว่าอาจมีหลุมสีขาวในอวกาศ ซึ่งตรงกันข้ามกับหลุมดำโดยสิ้นเชิง นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าพวกมันอาจปรากฏขึ้นในระหว่างการปล่อยเหตุการณ์จากสสารจักรวาลออกจากหลุมดำซึ่งอยู่ในยุคอื่น

ต่างจากสีขาว พวกมันดำรงอยู่เพียงช่วงเวลาสั้น ๆ (ตามมาตรฐานจักรวาล) และปรากฏขึ้นตามธรรมชาติในความว่างเปล่า พวกมันปล่อยสสารและรังสีออกสู่จักรวาล ท้ายที่สุดหากมีวัตถุเช่นวัตถุที่ดูดซับสสารอย่างต่อเนื่องก็จะต้องมีวัตถุที่ปล่อยมันออกมาด้วย

จนถึงขณะนี้ ยังตรวจไม่พบหลุมขาวในอวกาศ แต่ผู้นับถือทฤษฎีนี้จำนวนมากไม่ละทิ้งความหวังที่จะค้นพบสิ่งนี้ในอนาคต พวกเขาจะพบหรือไม่? ท้ายที่สุด หากมีหลักฐานที่หักล้างไม่ได้เกี่ยวกับการมีอยู่ของหลุมดังกล่าว กฎพื้นฐานของฟิสิกส์หลายประการจะถูกละเมิดในคราวเดียว และรากฐานของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่จะต้องได้รับการแก้ไขที่นี่และที่นั่น และละเอียดถี่ถ้วนมาก

นักดาราศาสตร์เรียกการเกิดขึ้นและการสลายตัวทันทีของหลุมขาวในอวกาศว่าสมอลล์แบง เนื่องจากกระบวนการนี้คล้ายกับบิกแบงมาก ซึ่งหากไม่มีเอกภพของเราก็คงไม่มีอยู่ในปัจจุบัน แต่ในขณะนี้ ยังไม่ทราบวัตถุที่อาจเรียกว่าหลุมขาวได้ นอกจากนี้ยังไม่มีข้อกำหนดเบื้องต้นในการค้นหาพวกมัน (เช่น ตามกฎแล้วหลุมดำจะอยู่ในใจกลางกาแลคซีขนาดใหญ่)

เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ชโลโม เฮลเลอร์ และ อลอน เรตเตอร์ แถลงที่น่าตื่นเต้น มันเป็นอย่างนั้น เหตุผลที่เป็นไปได้การระเบิดรังสีแกมมาที่ผิดปกติ GRB060614 ซึ่งได้รับการบันทึกโดยกล้องโทรทรรศน์ทรงพลังหลายตัวเมื่อวันที่ 14 มิถุนายน พ.ศ. 2549 นั้นเป็นหลุมหรือหลุมสีขาวอย่างแน่นอน GRB060614 ตั้งอยู่ในกลุ่มดาวอินเดีย (ที่ระยะห่างจากโลกประมาณหนึ่งล้านห้าล้านปี) แสงแฟลร์นั้นมาพร้อมกับเอฟเฟกต์แสงที่ยาวนานผิดปกติ ซึ่งทำให้นักดาราศาสตร์สามารถระบุพิกัดและวัดค่าพารามิเตอร์ของวัตถุได้ ทำไมเธอถึงไม่ธรรมดา? รังสีแกมมาวาบที่รู้จักทั้งหมดแบ่งออกเป็นแบบยาว (มากกว่าสองวินาที) และแบบสั้น (น้อยกว่าสองวินาที) แต่อันนี้ไม่เหมาะกับทั้งสองพารามิเตอร์ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงให้ความสนใจเป็นพิเศษ

ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าการระเบิดรังสีแกมมาในระยะยาวมักเกิดขึ้นเนื่องจากการล่มสลายของดาวมวลมากจำนวนหนึ่งซึ่งต่อมาเปลี่ยนเป็นหลุมดำ การระเบิดรังสีแกมมาระยะสั้นเป็นผลจากการรวมตัวกันของดาวนิวตรอนกับหลุมดำหรือดาวนิวตรอน สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของหลุมดำ แสงแฟลชที่นักวิทยาศาสตร์ชาวอิสราเอลบันทึกไว้นั้นกินเวลานาน 102 วินาที ตามทฤษฎีแล้ว สิ่งนี้น่าจะหมายความว่ามันจะจบลงซึ่งไม่เคยเกิดขึ้น นอกจากนี้ คาดว่าจะไม่เกิดการระเบิดของรังสีแกมมาในบริเวณท้องฟ้านี้ และคาดว่าจะไม่มีวัตถุใหม่ปรากฏขึ้นอีกด้วย

นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Poplawski Nikodem เสนอแบบจำลองตามที่จักรวาลของเราเป็นผนังด้านในของหลุมดำซึ่งตั้งอยู่ที่ไหนสักแห่งในจักรวาลอื่น ในงานของเขา นักวิทยาศาสตร์คนนี้ได้แสดงให้เห็นว่าหลุมดำทั้งหมดถือได้ว่าเป็นทางเข้าที่เชื่อมระหว่างพื้นที่ต่างๆ ในอวกาศ Poplawski Nikodem ยังเชื่ออีกว่าปลายอีกด้านหนึ่งของหลุมดำเชื่อมต่อกับจุดเริ่มต้นของหลุมสีขาว ในเวลาเดียวกัน สภาพภายในอุโมงค์ก็ถูกสร้างขึ้นซึ่งมีลักษณะคล้ายกับจักรวาลที่ค่อยๆ ขยายตัว จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่าจักรวาลของเราอาจกลายเป็นด้านในของอุโมงค์ และหลุมดำและขาวอาจเป็นทางเข้าและออกไปยังบริเวณนอกอวกาศ

ทฤษฎีของ Poplawski อธิบายความขัดแย้ง: ทำไมเมื่อตกลงไปในหลุมดำ สสารจักรวาลจึงหายไปและไม่ปรากฏขึ้นที่อื่น