Нашето разбиране за черните дупки, времето и мистериозната тъмна енергия, която доминира във Вселената, може да бъде революционизирано, тъй като ново изследване на университета в Шефилд помага за разкриването на мистериите на Космоса.
Черните дупки – области от Космоса, където гравитацията е толкова силна, че дори светлината не може да избяга – отдавна са обект на очарование, като астрофизици, теоретични физици и други посвещават живота си на разкриването на техните тайни. Това очарование от неизвестното е вдъхновило много писатели и режисьори с романи и филми като „Интерстелар“, изследващи влиянието на тези енигматични обекти върху колективното ни въображение.
Съществува ли сингулярност?
Според общата теория на относителността на Айнщайн всеки, попаднал в черна дупка, ще падне към центъра ѝ и ще бъде унищожен от огромни гравитационни сили. Този център, известен като сингулярност, е точката, където материята на гигантска звезда, за която се смята, че е колабирала, за да образува черна дупка, се концентрира в безкрайно малка точка. При тази особеност разбирането ни за физиката и времето се разпада.
ОЩЕ: Порталите в пространството може вече да са открити, казват български физици
Използвайки законите на квантовата механика – фундаментална теория, описваща природата на Вселената на ниво атоми и дори по-малки частици, новото изследване предлага радикално различна теоретична гледна точка, където вместо сингулярност, означаваща край, може да представлява ново начало, пише Phys.org.
TimothyRias / CC BY-SA 3.0
Новата статия, публикувана в списанието Physical Review Letters, има за цел да илюстрира точката, в която настоящото ни разбиране за физиката и времето се колебае.
Докато черните дупки често се описват като засмукващи всичко, включително времето, в точка на нищото, в статията се теоретизира, че белите дупки действат обратно, изхвърляйки материя, енергия и време обратно във Вселената.
ОЩЕ: Мистериозният близнак. Какво е бяла дупка и съществува ли изобщо?
Изследването използва опростен теоретичен модел на черна дупка, известна като планарна черна дупка. За разлика от типичните черни дупки, които имат сферична форма, границата на планарната черна дупка е плоска, двуизмерна повърхност. Работата на изследователите предполага, че същият механизъм може да се приложи и към типична черна дупка.
Времето не може да свърши
„Отдавна стои въпросът дали квантовата механика може да промени нашето разбиране за черните дупки и да ни даде представа за истинската им същност“, казва д-р Щефен Гилен от Факултета по математически и физически науки към Университета на Шефилд, който е съавтор на статията с Лусия Менендес-Пидал от Университета Комплутенсе в Мадрид.
„В квантовата механика времето, както го разбираме, не може да свърши, тъй като системите постоянно се променят и еволюират.“
ОЩЕ: Черните дупки може да са задни врати към други вселени, твърди учен
Констатациите на учените показват как, използвайки законите на квантовата механика, сингулярността на черната дупка се заменя от област на големи квантови флуктуации – малки, временни промени в енергията на пространството – където пространството и времето не свършват. Вместо това пространството и времето преминават в нова фаза, наречена бяла дупка – теоретичен регион на пространството, за който се смята, че функционира обратно на черната дупка. Като такава, бялата дупка може да бъде мястото, където започва времето.
„Докато времето като цяло се смята за относително спрямо наблюдателя, в нашите изследвания времето се извлича от мистериозната тъмна енергия, която прониква в цялата Вселена“, продължава д-р Гилен.
ОЩЕ: Астрономи опровергаха известната хипотеза на Кер за въртящите се черни дупки
„Ние предлагаме времето да се измерва от тъмната енергия, която е навсякъде във Вселената и е отговорна за сегашното ѝ разширяване. Това е основната нова идея, която ни позволява да разберем феномените, случващи се в черна дупка.“
От другата страна на бялата дупка
Тъмната енергия е мистериозна, теоретична сила, за която учените смятат, че движи ускоряващото се разширяване на Вселената. Новото изследване използва тъмната енергия почти като отправна точка, като енергията и времето са допълващи се идеи, които могат да бъдат измерени една спрямо друга.
Alexander Antropov / Pixabay
Примамливо е, че теорията, че това, което възприемаме като сингулярност, всъщност е начало, предполага съществуването на нещо още по-енигматично от другата страна на бяла дупка.
„Хипотетично бихте могли да имате наблюдател – хипотетично същество – който да премине през черната дупка, през това, което смятаме за сингулярност, и да се появи от другата страна на бялата дупка. Това е много абстрактно понятие за наблюдател, но може да се случи на теория“, добавя д-р Гилен.
ОЩЕ: Ето какво се случва, ако попаднете в черна дупка (ВИДЕО)
Отвъд тези теоретични размишления, предположението за дълбока връзка между природата на времето на най-фундаменталното ниво и мистериозната тъмна енергия, която управлява Космоса, ще бъде изследвано допълнително през следващите месеци и години.
Новото изследване също предлага нови подходи за съгласуване на гравитацията и квантовата механика, потенциално проправяйки пътя за нови фундаментални теории и пробиви в нашето разбиране за Вселената.
