Valged augud avavad ajas rändamise võimaluse

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Valgete aukude olemasolu võimaluse pakkus esmakordselt välja teoreetiline astrofüüsik Igor Novikov 1964. aastal.

Valge auk on hüpoteetiline piirkond aegruumis, mida ennustatakse osana Einsteini väljavõrrandi lahendusest.

Aga alustame mustadest aukudest, sest neid on lihtsam seletada. Mustad augud tekivad siis, kui suure sureva tähe keskpunkt tabab ennast. Kogu mass pressitakse välja lõpmatult väikeseks mahuks. Nende gravitatsiooniline külgetõmme muutub nii suureks, et isegi valgus ei pääse sellest välja.

Valged augud on täpselt mustade aukude vastandid: kuigi musta augu sündmuste horisondist ei pääse miski, ei pääse miski valge augu sündmuste horisonti. Lihtsamalt öeldes sülitab valge auk kõik välja ja midagi ei sisene.

Valge augu mõiste on äärmiselt keeruline. Seetõttu oleme püüdnud seda selgitada väikeste osadena. Selle artikli lõpuks olete selle intrigeeriva nähtuse kohta palju rohkem teada saanud.

Kas valged augud on olemas?

Valge auk on vaid teoreetiline matemaatiline mõiste ja seda pole universumis täheldatud. Enamik arutelusid valgete aukude üle keerleb sõnade hüpoteetiline, teostamatu ja ebareaalne ümber.

Need on potentsiaalne lahendus üldrelatiivsusteooria seadustele, mis viitavad sellele, et kui on olemas igavesed mustad augud, peavad valged augud olema ka universumis.

Eeldatakse, et neil on sellised omadused nagu mass, laeng, nurkimment, kuid kõik, mis läheneb valgele augule (isegi valguse kiirusel), ei jõua selleni kunagi. Teoreetiliselt pole meie universumis piisavalt energiat, et teid sissepoole tõmmata.

Nad rikuvad termodünaamika teist seadust

Üks peamisi põhjusi, miks valgeid auke ebareaalseks peetakse, on see, et need vähendavad entroopiat, mis on vastuolus termodünaamika seadusega.

Termodünaamika teine seadus ütleb, et universumi koguentroopia suureneb pidevalt, seega on entroopia muutus alati positiivne. Seetõttu ei sobi valged augud meie praegusesse universumi mudelisse.

Tõendid valgete aukude kohta

Kuigi tõendid ja teave valgete aukude kohta on endiselt ebakindlad, peetakse gammakiirgust nimega GRB 060614, mille avastas Neil Gereli Swifti observatoorium 2006. aastal, esimeseks registreeritud valge augu sündmuseks.

Erinevalt tüüpilistest GRB-dest, mis kestavad vaid paar sekundit, kestis GRB 060614 hübriidpuhang tähelepanuväärselt 102 sekundit, kuid seda ei seostatud supernoovaga. See seadis kahtluse alla varasema teadusliku konsensuse mustade aukude ja muud tüüpi taevakehade kohta, mis võivad kiirata gammakiirgust.

Valged augud võivad moodustada tumeainet

2018. aastal väitsid teadlased, et mikroskoopilise läbimõõduga valged augud võivad moodustada tumeaine. Sellised pisikesed valged augud ei kiirga mingit kiirgust ja kuna need on valguse lainepikkusest lühemad, on need nähtamatud.

Tumeaine moodustab umbes 27% meie universumist ja selle lokaalne tihedus on umbes 1% Päikese massist kuupparseki kohta. Selle tiheduse arvestamiseks valgete aukudega on töörühma hinnangul vaja ühte mikroskoopilist valget auku (umbes miljondik grammi ja palju väiksem kui prooton) 10 000 kuupkilomeetri kohta.

Valged augud võivad isegi eelneda Suurele Paugule

Veel üks uurijate välja pakutud intrigeeriv teooria on see, et valged augud võivad seletada Suurt Pauku, kuna see on veel üks juhtum, kus spontaanselt ilmus tohutu hulk ainet ja energiat.

Tegelikult väideti, et Suur Pauk oli valge augu plahvatuse tagajärg, mis väidetavalt paiskas välja kogu aine ja teabe, mille must auk neelas.

Ilmselgelt me ei tea, kas teooria on õige või mitte, aga jällegi on naljakas mõelda, et elu tekkis valgest august.

Valge auk ja must auk on ühendatud läbi ussiaugu

Valgete aukude olemasolu uurimise üks peamisi põhjuseid on see, et need suudavad lahendada mõistatuse: mis toimub musta augu keskel. Mis saab kogu infost, mis sisse imetakse?

Mitmed teooriad viitavad sellele, et musta augu teises otsas on valge auk. Kogu mustast august neelatud aine ja informatsioon viskab valge auk teise universumisse.

Musta augu "sisenemine" ja valge augu "väljapääs" võivad olla seotud kahe täiesti erineva universumiga. Ja seda, mis selle ühenduse võimalikuks teeb, nimetatakse ussiauguks: seda võib pidada kahe otsaga tunneliks, millest igaüks asub aegruumis erinevas kohas.

Üldrelatiivsusteoorias on reaalsed võrrandid, mis koosnevad ussiaukudest, kuid neid pole universumis veel täheldatud. Ussiauk võib ühendada lühikesi vahemaid (mõned meetrit), ülipikki vahemaid (miljoneid valgusaastaid) või erinevaid universumeid.

1935. aastal avastasid teadlased Einsteini üldrelatiivsusteooriat kasutades 1. tüüpi ussiaugu, mida nimetatakse Schwarzschildi ussiauguks. Kogu Schwarzschildi mõõdik koosneb valgest august, mustast august ja kahest eraldi maailmast, mis on nende sündmuste horisondil ussiaugu kaudu ühendatud.

Schwarzschildi lahendil on kaks reaalvõrrandit – positiivne ja negatiivne ruutjuur. Viimane selgitab, et must auk liigub ajas tagurpidi, mis on ühtlasi ka valge auk.

Valged augud avavad võimalusi ajas rändamiseks

Teatud tingimustel võib ussiauk ühendada kaks ajapunkti kahe ruumipunkti asemel. Seega võib musta augu alla neelatud objekt ussiavast läbida ja valge auguna mõnes teises aja- [või ruumi] piirkonnas välja paiskuda.

Sellel kontseptsioonil on aga mitmeid puudusi. Näiteks ei pea musta auku kukkuv objekt vastu oma tohutule gravitatsioonilisele tõmbejõule. Ja kuna ussiauk on uskumatult ebastabiilne, kukub see kohe ise kokku.

Mõned füüsikud on aga näidanud, et ussiauk (kui see on olemas) võimaldab reisida nii ruumis kui ka ajas. California Tehnoloogiainstituudi professor Kip Thorne, kes on ka Nobeli preemia laureaat, väitis, et need kolm nähtust (mustad augud, ussiaugud ja valged augud) võivad võimaldada inimestel ajas (tuhandeid aastaid) edasi-tagasi rännata.

Ausalt öeldes on valgete aukude kohta sadu teooriaid, kuid teadlased pole leidnud veenvaid tõendeid nende olemasolu toetamiseks. Võib-olla on nende jaoks isegi koht meie tohutus salapärases universumis.