Juodosios skylės ir sliekinės skylės jau seniai tapo pažįstamu daugelio mokslinės fantastikos filmų ir TV serialų atributu, kuriame kosmoso keliautojai juos naudoja akimirksniu keliaudami po Visatą. Kas yra juodosios skylės ir sliekų skylės, ar tikėtina kelionė per laiką ir erdvę? Kokia neįtikėtina tiesa rodoma mokslinės fantastikos filmuose? Apie tai pasakojo rusų fizikai iš „Projekto 5-100“universitetų.
- „Salik.biz“
Kas yra juodoji skylė?
Fizikai juodąją skylę vadina erdvės laiko regionu, kurio sunkio jėga yra tokia, kad nesvarbu, energija ar informacija (įskaitant šviesą) gali palikti šį regioną, kai tik jis pateks į jį. Juodąją skylę erdvėje riboja įvykio horizontas: juodosios skylės riba, per kurią negali išeiti daiktas ar radiacija. Taigi stebėtojai už juodosios skylės negali gauti jokios informacijos apie tai, kas vyksta jos viduje.
Remiantis bendru reliatyvumu, juodųjų skylių geometrija apibūdinama Einšteino lygtimis, susiejant išlenkto erdvės-laiko metriką su ją užpildančios materijos savybėmis, o gravitacija yra erdvės-laiko kreivumo išraiška, sakė Rusijos tautų draugystės universiteto Švietimo ir mokslo gravitacijos ir kosmologijos instituto profesorius (RUDN universitetas) Kirilas Bronnikovas.
„Mokslininkai teoriškai aprašė daugybę juodųjų skylių rūšių. Jie skiriasi tuo, ar nėra sukimosi, elektros krūvio ir kitų galimų parametrų. Manoma, kad juodosios skylės gali atsirasti dėl pakankamai masyvių žvaigždžių žlugimo paskutiniame jų evoliucijos etape arba dėl superdensinės medžiagos svyravimų ankstyvojoje Visatoje “, - sakė jis.
Anot jo, neįmanoma pamatyti juodosios skylės, nes išorinis stebėtojas negali gauti jokios informacijos tiesiai iš įvykio horizonto. Todėl juodoji skylė gali pasireikšti tik netiesiogiai - netoliese einančių šviesos spindulių kreivumą, į jį patenkančių aplinkinių medžiagų elektromagnetinę spinduliuotę ir kt.
Mokslininkai vis dar nesupranta, kas yra vidinės juodųjų skylių sritys, paslėptos po įvykio horizontu. Pagal daugumos juodųjų skylių bendrosios reliatyvumo modelių modelius, jie turi turėti „išskirtinumus“- taškus, linijas ar paviršius, turinčius be galo dideles erdvės laiko kreivumo reikšmes, taip pat ir medžiagos tankį bei slėgį. Tačiau daugelis tyrėjų mano, kad iš tikrųjų taip negali būti.
Reklaminis vaizdo įrašas:
„Čia susiduriame su savo klasikinių idėjų apie erdvės laiką pritaikymo riba ir patenkame į dar nežinomą kvantinės gravitacijos teorijos sritį, dar nesukurtą“, - pažymėjo Kirilas Bronnikovas.
Jis kalbėjo apie kitos rūšies juodosios skylės egzistavimo galimybę - vadinamąją „juodąją visatą“. Iš išorės jis gali atrodyti kaip bet kuri kita juodoji skylė. Tačiau į jį įsiskverbęs stebėtojas, perėjęs įvykio horizontą, patenka ne į išskirtinumą, o į naują besiplečiančią visatą.
Ieško juodųjų skylių
2019 m. Pradžioje buvo baigta žemės ir kosmoso interferometro „Radioastron“stebėjimo programa, skiriamoji geba kelis tūkstančius kartų didesnė nei garsaus Hablo kosminio teleskopo. „Radioastron“yra kelios dešimtys galingiausių antžeminių radijo teleskopų ir kosminės observatorijos, specialių algoritmų pagalba sujungtos į virtualią „plokštę“, kurios skersmuo yra daug didesnis nei mūsų planeta.
„Radioastron“leido Rusijos astronomams rasti aiškių stebėjimo požymių, kad galaktikos centre OL287 yra žvaigždyne „Vėžys“supermasyvių juodųjų skylių, kurios orbitoje skrieja nedideliu atstumu viena nuo kitos, vėžiu, sakė Maskvos fizikos ir technologijos instituto (MIPT) esminių ir taikomųjų relativistinių objektų tyrimų laboratorijos vadovas.) Jurijus Kovaliovas.
„Mūsų pastebėjimai gerai dera su dvejetainės juodosios skylės modelio„ OJ287 “prognozėmis. Ateityje, naudodamiesi žemės ir kosmoso interferometru „Millimetron“, planuojame tirti šešėlių ir juodųjų skylių artumą mūsų ir kitose galaktikose mažesnių bangų ilgiais. Tai taip pat padės patikrinti teorinį kitų objektų - „kirmėlių“egzistavimo supratimą “, - sakė jis.
Tuneliai kitų matmenų
„Wormholes“(angliškas pavadinimo atitikmuo - wormholes, arba wormholes) - labiausiai intriguojantys objektai visatoje, apie kurių egzistavimą mokslininkai teigia. Tai erdvės-laiko konfigūracijos, susidarančios tarsi tuneliai tarp tolimų mūsų Visatos regionų ar net tarp skirtingų visatų.
„Kirminų skylės yra panašios į juodąsias skylutes, nes tai yra lokalizuoti objektai, turintys pakankamai stiprų sunkumą ir erdvės kreivumą. Tačiau skirtingai nei juodosios skylės, jie neturi „spąstų“- įvykių horizonto, todėl teoriškai jie leidžia ne tik „įeiti“, bet ir „išeiti“. Tai yra, jūs galite pereiti pro juos ir sugrįžti “, - sakė Nacionalinio mokslinių tyrimų branduolinio universiteto MEPhI (NRNU MEPhI) profesorius Sergejus Rubinas.
Nepaisant to, kad kirmgraužos neprieštarauja bendrajam reliatyvumui ir yra prognozuojamos kai kurių kosmologinių teorijų, realūs kandidatai į tokių objektų vaidmenį vis dar nežinomi. Be to, kirmgraužos reiškia labai netipišką erdvės ir laiko geometriją, kuriai palaikyti reikalinga medžiaga, turinti egzotiškų savybių (pavyzdžiui, turinčią neigiamą energijos tankį).
„Natūralių kirminų atradimas ar jų sukūrimas laboratorijoje reikštų tikrą revoliuciją erdvės laiko fizikoje“, - pabrėžė mokslininkas.
Sergejus Rubinas nepritaria astronomo Heino Falke pasitikėjimui, kad naujausi vaizdai iš juodosios skylės M87 galaktikos centre, gauti „Event Horizons“teleskopo projekte, gali patvirtinti tunelių egzistavimą erdvės-laiko struktūroje. Norint padaryti galutines išvadas, nepakanka matavimo tikslumo.
Tuo pačiu metu teorinės idėjos apie šiuos objektus mokslininkams padeda geriau suprasti erdvės-laiko prigimtį ir gravitaciją.
Kaip patekti į kirminą?
Ne visi mokslinės fantastikos filmai apie tunelius į kitas dimensijas yra toli nuo šiuolaikinių mokslo teorijų, sako Immanuelio Kanto Baltijos federalinio universiteto (IKBFU) profesorius Artemas Yurovas.
„Filme„ Tarpžvaigždinis “informacija apie juodąsias skyles ir papildomas erdves atitinka mokslines idėjas. Tai nenuostabu, nes filmo mokslinis patarėjas buvo Nobelio premijos laureatas juodosios skylės fizikas Kipas Thorne'as. Būtent jis įkvėpė naują gyvenimą kirminų egzistavimui “, - sakė jis.
Anot Artemo Jurovo, nors kirmgraužas leidžia fizikos įstatymai, jos negali atsirasti savarankiškai. Tačiau juos galėtų pastatyti civilizacija, kuri yra nepaprastai išsivysčiusi techniniu ir moksliniu požiūriu.
„Tai neturėtų stebinti, juk„ Toyota “automobilis taip pat negali pasirodyti spontaniškai, net jei laukiate dešimtis milijardų metų - jis turi būti pagamintas“, - sakė jis.
Šiandien fizikai galvoja apie galimybę greitai suskaidyti kirminus formuoti, taip pat apie tai, kaip padaryti juos pakankamai didelius, kad bent jau molekulės tilptų ir nesugriūtų.
Hipotetiškai įmanoma pernešti žmogaus genomą per kirminą. Remiantis skaičiavimais, yra ir papildomų matmenų piltuvėlių, tačiau jie vis dar yra gana maži, nuo 10 iki minus 31 laipsnių centimetrai “, - sakė Sergejus Rubinas.
Anot mokslininko, per kirminą hipotetiškai įmanoma ateityje žmoniją perduoti iš mirštančios visatos į kitą, tik pradedančią gyventi. Norėdami tai padaryti, nebūtina siųsti asmens ten fiziškai - galite nusiųsti ten informaciją, kurios pagrindu mūsų civilizacija bus savarankiškai atstatyta naujoje Visatoje.