И така, вие сте на път да скочите в черна дупка. Какво може да се очаква, ако – въпреки всички шансове – някак си оцелеете? Къде бихте попаднали и какви истории бихте могли да разказвате, ако успеете да се върнете обратно?
Най-простият отговор на всички тези въпроси е, както обяснява професор Ричард Маси, „Кой може да знае?“ Като изследовател на Кралското общество в Института за изчислителна космология към университета Дърам, Маси е напълно наясно, че мистериите на черните дупки са много и изключително заплетени. „Падането през хоризонта на събитията е буквално преминаване отвъд завесата – щом някой премине през него, никога повече не може да се върне или да изпрати съобщение“, каза той. „Този някой би бил разкъсан на парчета от огромната гравитация, така че се съмнявам някой, който падне в черна дупка, да може да стигне до някъде.“
Ако това звучи като разочароващ отговор, тогава е очаквано. Откакто се смята, че общата теория на относителността на Алберт Айнщайн е предсказала съществуването на черните дупки, свързвайки времепространството с действието на гравитацията, е известно, че черните дупки са резултат от смъртта на масивна звезда, оставяща след себе си малко, плътно остатъчно ядро. Ако приемем, че това ядро има повече от трикратната маса на слънцето, гравитацията би се концентрирала в една точка или сингулярност, разбирана като безкрайно плътното ядро на черната дупка.
Получената черна дупка би имала толкова мощно гравитационно притегляне, че дори светлината не би могла да я избегне. Така че, ако се озовете на хоризонта на събитията – точката, в която светлината и материята могат да преминават единствено навътре, според германския астроном Карл Шварцшилд – няма спасение. Според Маси силите на привличане биха разкъсали тялото ви на нишки от атоми и в крайна сметка обектът би бил смазан в сингулярността. Идеята, че бихме могли да изскочим някъде другаде – може би от другата страна – изглежда напълно фантастична.
Ами червеевите дупки?
А наистина ли е фантастична? През годините учените са проучили възможността черните дупки да бъдат червееви дупки за други галактики. Може дори да са, както някои предполагат, път към друга вселена.
Подобна идея съществува от известно време: Айнщайн се обединява с Нейтън Розен, за да теоретизира мостове, които свързват две различни точки в пространство-времето през 1935 г. Но тя придобива нов вид през 80-те години, когато физикът Кип Торн – един от световните водещи експерти по астрофизичните последици от общата теория на относителността на Айнщайн – повдига дискусия за това дали обектите могат физически да пътуват през тях.
„Четенето на популярната книга на Кип Торн за червеевите дупки е това, което първо ме привлече към физиката като дете“, каза Маси. Но не изглежда много вероятно червеевите дупки да съществуват.
Всъщност, Торн, който е дал своите експертни съвети на продуцентския екип за холивудския филм „Интерстелар“, пише: „Не виждаме обекти в нашата вселена, които да се превръщат в червееви дупки с напредването на възрастта. Торн казва пред Space.com, че пътуванията през тези теоретични тунели най-вероятно ще останат научна фантастика и със сигурност няма категорични доказателства, че черна дупка може да позволи такова преминаване.
Но проблемът е, че не можем да се приближим, за да се убедим сами. А ако светлината не може да избяга от огромната гравитация на черните дупки, то тогава и заснемането им с камера също е невъзможно. В сегашния си вид теорията предполага, че всичко, което надхвърля хоризонта на събитията, просто се добавя към черната дупка, а тъй като времето се изкривява близо до тази граница, това ще изглежда невероятно бавно, което значи, че и евентуалните отговори няма да дойдат бързо.
„Мисля, че основното предположение е, че те водят до края на времето“, каза Дъглас Финкбайнер, професор по астрономия и физика в Харвардския университет. „Наблюдател не би видял приятеля си астронавт да попада в черната дупка. Той просто ще става по-червен и по-слаб, приближавайки се към хоризонта на събитията [в резултат на гравитационно червено изместване]. Но приятелят попада точно в място отвъд „завинаги“. Каквото и да означава това. “
Може би черна дупка води до бяла дупка
Разбира се, ако черните дупки водят до друга част на галактика или друга вселена, трябва да има нещо противоположно на тях от другата страна. Може ли това да е бяла дупка – теория, изложена от руския космолог Игор Новиков през 1964 г.? Новиков предполага, че черната дупка се свързва с бяла дупка, която съществува в миналото. За разлика от черната дупка, бялата дупка ще позволи на светлината и материята да излязат, но светлината и материята няма да могат да влязат.
Учените продължават да изследват потенциалната връзка между черните и белите дупки. В своето проучване от 2014 г., публикувано в списанието Physical Review D, физиците Карло Ровели и Хал М. Хагард твърдят, че „съществува класическа метрика, удовлетворяваща уравненията на Айнщайн извън ограничен пространствено-времеви регион, където материята се разпада в черна дупка и след това излиза от бяла дупка. “ С други думи, цялата материя, погълната от черните дупки може да бъде изхвърлена навън и черните дупки могат да станат бели дупки, когато умрат.
В своето проучване от 2013 г., публикувано в Physical Review Letters, Хорхе Пулин от Държавния университет в Луизиана и Родолфо Гамбини от Университета на републиката в Монтевидео, Уругвай, прилагат квантова гравитация на цикъла върху черна дупка и установяват, че гравитацията се увеличава към ядрото, но намалява и удря каквото и да е влизало в друг регион на Вселената. Резултатите дадоха допълнителна вяра на идеята черните дупки да служат като портал. В това проучване сингулярността не съществува и затова не образува непроницаема бариера, която в крайна сметка смазва каквото и да срещне. Това също означава, че информацията не изчезва.
Може би черните дупки не отиват никъде
Физиците Ахмед Алмхеири, Доналд Маролф, Джоузеф Полчински и Джеймс Съли от друга страна работят по теория, която става известна като хипотезата за защитната стена на черната дупка. Чрез своите изчисления квантовата механика може да превърне хоризонта на събитията в гигантска огнена стена, а всичко, което я доближи, ще изгори за миг. В този смисъл черните дупки не водят никъде, защото нищо никога не може да влезе вътре.
Това обаче нарушава общата теория на относителността на Айнщайн. Някой, който пресича хоризонта на събитията, всъщност не би трябвало да изпитва големи затруднения, защото обектът ще бъде в състояние на свободно падане и, въз основа на принципа на еквивалентност, този обект – или човек – няма да усети екстремните ефекти на гравитацията. Той може да следва законите на физиката, присъстващи другаде във Вселената, но дори и да не противоречи на принципа на Айнщайн, това ще подкопае квантовата теория на полето.
И макар и да не е сигурно накъде точно водят черните дупки, едно е сигурно – тази конкретна мистерия ще погълне още много часове на учени за дълго време напред.
За още новини последвайте канала на Дебати в Google Новини
