Черные и белые дыры.
На самом деле, история гораздо более странная. Если мы будет наблюдать за падением частицы, мы можем так и не дожить до момента, когда она пересечет горизонт событий. Экстремальная сила притяжения черной дыры «съедает» время, поэтому для стороннего наблюдателя время около нее будет идти намного медленнее. Нам будет казаться, что частица движется к горизонту событий бесконечно долго. С точки зрения частицы это произойдет незаметно, без каких либо необычных явлений во времени и пространстве.
Если черная дыра - дверь в никуда, то логично было бы спросить, а есть ли оттуда выход?
Общая теория относительности, которая является стандартной теорией гравитации вот уже 100 лет, не делает различий между прошлым и будущим, временем, идущим вперед, и временем, идущим назад. Ньютоновская физика также симметрична относительно времени. Таким образом, идея о существовании «белых дыр» как отражения черных дыр, имеет свой теоретический смысл. У белой дыры тоже есть свой горизонт событий, который нельзя пересечь в обратном направлении. Однако ее горизонт лежит в прошлом. Появляющиеся в нем частицы будут набирать энергию и усиливать свой свет. Если частица каким-то образом появится на горизонте событий, но ее «вытолкнет» наружу.
В принципе, белая дыра - это черная дыра наоборот. Общая теория относительно вполне может предсказать подобные объекты и описать их математически.
Но существуют ли белые дыры? И если да, то что это говорит о симметрии времени?
Ничего и что-то
Черные дыры являются обычным явлением в космосе, в центре практически каждой крупной галактики есть огромная дыра, не говоря уже о маленьких. Тем не менее, астрономы не обнаружили ни единой белой дыры. Однако это не означает, что их нет, возможно, их просто нужно поискать. Если они действительно отталкивают частицы, есть небольшая вероятность того, что они невидимы.
Еще один вопрос: как формируются белые дыры? Черные дыры являются результатом гравитационного коллапса. Когда звезда, которая, как минимум, в 8-20 раз больше Солнца, исчерпывает свое ядерное топливо, она больше не может производить достаточно энергии, чтобы удерживать баланс внутренней силы гравитации. Ядро взрывается, плотность повышается, а гравитация становится настолько сильной, что даже свет не может от нее уйти. В результате образуется черная дыра, сравнимая с большой звездой.
Сверхмассивные черные дыры, которые в миллионы или миллиарды раз тяжелее, формируются каким-то неизвестным образом. В любом случае, они тоже являются результатом гравитационного коллапса, будь то огромная суперзвезда, появившаяся в первые дни мироздания, огромное облако газа в сердце первобытной галактики или какой-либо другой феномен.
Формирование белой дыры также подразумевает нечто похожее на гравитационный взрыв, однако пока не ясно, как именно они возникают. Один из вариантов, белые дыры могут быть «приклеены» к черным. С этой точки зрения, черная и белая дыры являются двумя сторонами одного объекта, соединенные кротовой норой (как во многих научно-фантастических рассказах). К сожалению, этот вариант не решает одной проблемы: согласно теории, если материя попадет в кротовую нору, это приведет к ее краху, в результате чего проход между черной и белой дырами закроется. (Технически, можно создать стабильную червоточину, если существует «экзотическое вещество» с отрицательной энергии, однако это вещество пока не найдено).
Вопрос времени
Итак, мы пришли к выводу, что в нашей Вселенной множество черных дыр, но нет белых. Однако это не означает, что время ассиметрично. Общая теория относительности по-прежнему работает, но природа гравитационного коллапса такова, что время течет лишь в одном направлении. Это соответствует ситуации с космосом в целом.
Когда-то давно произошел Большой взрыв, в результате чего началось стремительное расширение, по-видимому, из одной точки. При этом все говорит против возможного существования Большого сжатия, восстановления всего существующего в одну единственную точку когда-то в далеком будущем. Если нынешние тенденции сохранятся (например, если темная энергия резко не поменяет своих свойств), Вселенная будет продолжать ускоренно расширяться. В этом случае, симметрия Вселенной явно отсутствует.
В чем-то Большой взрыв похож на белую дыру. Для всех наблюдателей он находится в прошлом, а частицы выходят наружу. Однако у него не было горизонта событий (а это значит, что мы имеем дело с «голой сингулярностью», что звучит гораздо более странно, чем это есть на самом деле). Несмотря на это, он все же напоминает гравитационный коллапс в обратном направлении. Только потому, что уравнения общей теории относительности позволяют предсказать белые дыры, большие сжатия и кротовые норы, это не означает, что они действительно существуют. Асимметрия времени гравитации не присуща, однако она возникает из особенностей поведения материи и энергии. Физикам еще предстоит это узнать.
О наличии в космосе так называемых черных дыр мы знаем давно. Но помимо них, теоретически существуют и так называемые "белые дыры" — странные объекты, внутрь которых невозможно попасть. Недавно израильские астрофизики Алон Реттер и Шломо Хеллер заявили, что именно такой объект стал источником аномальной гамма-вспышки GRB 060614 в 2006 году.
GRB 060614 расположена на расстоянии около 1,6 миллиона лет от Земли в созвездии Индейца. Вспышка, зафиксированная 14 июня 2006 года множеством мощных телескопов, сопровождалась длительным световым эффектом, что позволило астрономам точнее определить координаты объекта и измерить необходимые параметры. Вот тут-то исследователей и ожидал сюрприз!
Дело в том, что все гамма-вспышки делятся на два класса: долгие (их продолжительность более двух секунд) и короткие (от нескольких миллисекунд до двух секунд). Однако наблюдаемая вспышка, как ни странно, не подходила ни под одну из этих классификаций — она имела параметры, соответствующие обеим разновидностям.
Как считают ученые, долгие гамма-вспышки возникают чаще всего вследствие коллапса массивных звезд, которые превращаются в черные дыры, а короткие — в результате слияния двух нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры, что приводит опять же к формированию черной дыры. В данном случае вспышка длилась целых 102 секунды и, по идее, должна была завершиться взрывом сверхновой. Однако никакой сверхновой, связанной с GRB 060614, исследователи не обнаружили. К тому же, в этой области неба вообще не ожидалось ни гамма-всплесков, ни появления подобных объектов.
Астрофизики пришли к выводу, что черная дыра там все-таки появилась, но процесс ее формирования пока еще не известен науке.
Не исключено, что имеются еще подобные "аномальные" прецеденты, но они пока не были зафиксированы. Зато все становится на свои места, если предположить существование в космосе так называемых "белых дыр", считают Реттер и Хеллер.
Как предполагают ученые, белые дыры могут формироваться при выбросе из-за горизонта событий вещества черной дыры, находящейся в другом временном измерении. В результате посреди пустоты спонтанно возникает область, которая через краткий миг взрывается, выбросив во Вселенную потоки вещества и излучения. Если черная дыра затягивает в себя любое вещество благодаря колоссальной силе гравитации, то белая, напротив, все из себя выбрасывает.
Так как процесс распада белой дыры во многом сходен с Большим взрывом, который, как предполагается, породил Вселенную, Реттер и Хеллер окрестили это событие Малым взрывом. Если последствия данного явления действительно аналогичны последствиям Большого взрыва, то это прекрасно объясняет, почему на месте GRB 060614 не появилась сверхновая, как ожидалось.
Есть также версия, что черные и белые дыры соединены друг с другом пространственно-временными туннелями. Один конец туннеля, как пылесос, втягивает в себя частицы материи, а другой их "выплевывает". Если мы поймем принцип их взаимодействия, то отсюда недалеко до изобретения способов телепортации и путешествий во времени.
Почему же мы не можем найти никаких реальных "следов" белых дыр? Еще в 1976 году астрофизик Стивен Хокинг пришел к выводу, что в условиях термодинамического равновесия таких объектов с окружающей материей белые дыры невозможно отличить от их антиподов — черных дыр. Чтобы "вычислить" такие объекты, нужно изменить условия.
Коллега Хокинга, Стивен Хсу из университета Орегона, некогда предложивший модель построения машины времени на основе использования принципа отрицательной энергии, в свою очередь, попробовал смоделировать ситуацию, при которой белая дыра не окружена диском материи, а изолирована в пустом пространстве. Оказалось, что в этом случае она не может оставаться устойчивым объектом и в конечном итоге обязательно взрывается. В этом заключается еще одна из причин, отчего белые дыры так трудно "поймать". По мнению Стивена Хсу, большинство их могло просто не "дожить" до наших дней — по крайней мере, в наблюдаемой части Вселенной.
В черную дыру легко попасть, она сама затянет любого любопытного в свое жуткое нутро, а вот выбраться оттуда невозможно. Гравитация там настолько сильна, что не позволяет даже свету покинуть это космическое преддверие ада. Именно так считалось до недавнего времени. Но простая логика подсказывала, что если есть вход, то должен быть и выход. Просим прощения за такое сравнение, но пылесос не может бесконечно всасывать пыль и грязь, скоро внутри просто не останется места, его надо чистить. И вот не так давно ученые выступили с новой гипотезой о существовании белых дыр. Если черная дыра всё в себя затягивает, то белая, наоборот, все из себя исторгает. Во Вселенную она выплёвывает излучение и вещество. Поэтому если вас нечаянно засосет в черную дыру, не надо расстраиваться, очень скоро она ваше тело исторгнет из чрева белой дыры. Правда окажетесь вы в другом мире, другом времени и другой, параллельной Вселенной. Наверное, крепкий хозяйственник сумеет прижиться и там: завести огород, посадить картошку, но вот в прежний мир он уже не вернется никогда.
Это не беда, что белые дыры никто не видел.
Мою бывшую жену, которая сбежала в прошлом году с администратором собачьей гостиницы, тоже больше года никто не видел, но она есть.
Вот и белые дыры тоже есть, тем более их существование не противоречит теории относительности, которую придумал некто Эйнштейн.
Есть мнение
Существует теория, по которой белые и черные дыры могут быть связаны друг с другом во времени и пространстве при помощи туннелей
Мне могут возразить и сказать, что Эйнштейна тоже нет, но тут мы вступаем на скользкую дорогу парадоксов и апорий.
Можно до бесконечности спорить, способен ли всемогущий Бог создать камень, который не сможет поднять, догонит ли Ахиллес черепаху, а можно принять за аксиому существование белых дыр, что мы и сделаем.
Тем более что аксиома-гипотеза эта основана на реальных предпосылках.
Не так давно, отдыхая в Эйлатском заливе на Красном море (а где еще можно до такого додуматься), два израильских астрофизика Алон Реттер и Шломо Хеллер пришли к о существовании белых дыр.
Есть мнение
Если во Вселенной есть черные дыры, которые втягивают объекты, то должны быть белые, которые их выделяют
Побросав ласты и маски, забыв на батарее в гостинице свои плавки, а под кроватью бесплатный шампунь, оба бросились в редакции газет и сделали сенсационное заявление.
Белые дыры во Вселенной
Двенадцать лет назад в 2006-м году, в России вступил в силу запрет на ввоз в страну молдавских и грузинских вин. Инициатором этого безобразия стал руководитель Роспотребнадзора , который обнаружил в винах пестициды. Но к открытию израильских ученых это не имеет никакого отношения.
Разве что год 2006-й стал знаковым в этом исследовании, ведь именно тогда в космосе была зафиксирована необычная гамма-вспышка.
Произошло это событие вселенского масштаба в 1,5 миллионов лет от Земли в созвездии индейца. Оба ученых утверждают, что причиной тому была белая дыра.
Это и было то самое сенсационное заявление.
Гравитационный коллапс
Сама вспышка сопровождалась странным и длительным световым эффектом, очень красивым, почти как зеркальный шар на дискотеке восьмидесятых.
Вспышки гамма-излучения бывают двух видов: короткие и долгие.
Есть мнение
В космосе белых дыр столько же, сколько черных. Эти объекты создают туннель, с одной стороны которого черная дыра, а с другой – белая. Причем последняя находится в другой Вселенной.
Жизнь коротких длится менее двух секунд, долгие — существуют подольше.
Но эта была супердолгой – 102 секунды, прежде такого в космосе не наблюдалось.
Ученые утверждают, что короткие вспышки – есть результат слияния черной дыры и нейтронной звезды, а долговременные возникают в результате коллапса большого количества огромных звезд.
Прошу не путать гравитационный коллапс с медицинским, который наступает утром, если накануне водку запивать пивом в пропорции – 500 гр. водки «Белочка» на пять огнетушителей 0.7 л. пива «Русич».
Отвлеклись, просто тема животрепещущая.
Ну, так вот, эта вспышка не подходила под перечисленные параметры, которые соответствовали обеим разновидностям.
Есть мнение
Вещество, попавшее за горизонт событий черной дыры, выходит из горизонта событий белой. Между входом и выходом может находиться расстояние в миллионы световых лет, и их можно преодолеть мгновенно. Также через дыры можно путешествовать во времени
По всем приметам, закончиться она должна была взрывом сверхновой, но не закончилась.
На наблюдаемом гамма-всплесков вообще не предвиделось, как и появления каких-либо новых объектов.
Без нашей новой знакомой, белой дыры, тут явно не обошлось.
Путешествие в пространстве и времени
Эти белые злыдни, словно , появляются ниоткуда.
Но такими терминами, как ниоткуда и никуда, наука не оперирует, поэтому ученые предположили, что выскакивают они из другого времени, другого измерения, другой параллельной Вселенной, спонтанно появляясь в пустоте.
Существует версия, что белые и черные дыры связаны между собой пространственно-временными туннелями.
С одного конца туннеля частицы материи всасываются, с другой — высасываются.
В тот момент, когда ученые поймут этот принцип взаимодействия, то до изобретения и машины времени будет рукой подать.
Разумеется, перед этим предстоит решить несколько мелких проблем, например, как выжить, будучи всосанным в черную дыру, но это уже мелочи.
Есть мнение
Через белые и черные дыры можно не только перемещаться по отдельным частям нашей Вселенной, но и путешествовать между разными Вселенными
Так что скоро, надеемся на это, мы сможем путешествовать в реальный парк Юрского периода и параллельные Вселенные.
Я бы, например, очень желал отправиться в прошлый четверг, посмотреть, кто у меня в кафешке телефону ноги приделал. Самое главное, выпил-то совсем немного…
Опять отвлеклись.
Стрела времени
Забыл сказать, что в отличие от своих мрачных темных сестер, белокурые бестии живут совсем недолго.
И процесс распада белых дыр очень похож на Большой взрыв (Big Bang), в результате которого возникла наша Вселенная.
Американский физик-теоретик Никодем Поплавски выдвинул ещё одну сногсшибательную гипотезу.
Он нарисовал картину, которая ничуть не противоречит накопленным знаниям и выглядит так: наша Вселенная находится внутри черной дыры, а та, в свою очередь, находится в другой Вселенной.
Такая вот космическая матрешка. Черная дыра расположена на одной стороне червоточины, белая - на другой.
Никодим (так имя звучит привычнее) пояснил, что в современной физике нет понятия направления времени, так же как нет причины, по которой оно обязано двигаться от прошлого к будущему, а не наоборот.
Черная дыра появляется в результате гравитационного (не путать, помните) коллапса материи. Если кто-то сможет направить в противоположном направлении, то этот процесс запустится в обратную сторону, и возникнет белая дыра.
Есть мнение
Возникновение и мгновенный распад белой дыры называют Малым взрывом, так как этот процесс сходен с Большим взрывом, без которого нашей Вселенной не было бы
Модель Никодима не такая уж глупая, совсем наоборот. При помощи ее решается ряд принципиальных проблем, на которые сегодня нет ответа. В частности – загадка исчезновения в черной дыре любой информации.
На самом деле, по версии Поплавского (так фамилия звучит привычнее) информация не исчезает, а перемещается в другую Вселенную.
Черные и белые дыры
Существует гипотеза, по которой белые дыры приклеены к своим антиподам – черным. Эта теория получила название кротовых нор.
Про эти норы, наверняка, каждый слышал или читал в научно-фантастических романах.
Есть даже многосерийный документальный фильм «Сквозь кротовую нору с Морганом Фрименом».
Попасть из одной Вселенной в другую просто так на космолете или вертолете невозможно, они расположены в разных пространствах.
Единственный путь – через кротовую нору (с Морганом Фрименом, в качестве гида), через , который состоит из черных и белых дыр.
Порталы во времени и пространстве
Еще один американский ученый Блэйк Темпл (по-русски церковник Блэйк) заявил, что в космосе равное количество черных и белых дыр.
В точке разрыва, считает он, находится туннель, соединяющий черную дыру нашей Вселенной и белую дыру .
Эти Вселенные принципиально разного характера. И если ваш друг по неосторожности свалится в черную дыру, то обратно в прежнюю Вселенную он уже не вернется.
Но если быть объективными до конца, то следует признать, что черные и белые дыры это одно и то же, потому что черная дыра в одной Вселенной, это белая – в другой.
Договорились до парадокса.
Сегодня у нас с вами будет день воображения! Мы поговорим о фантастических созданиях, как единороги, но ещё более редких. Как лепреконы, но ещё более фантастических.
Сегодня мы поговорим о белых дырах . Перед тем, как мы начнём, давайте поговорим о чёрных дырах. Чёрные дыры - это такие места во Вселенной, где материя и энергия собраны вместе настолько компактно и плотно, что их скорость убегания (вторая космическая скорость) больше . На нашем сайте есть ссылки на множество видео по ним, но если вам всё ещё необходимо больше информации, можете начать с этой статьи.
Полное описание чёрной дыры требует много занимательной математики, но они - реальные объекты в нашей Вселенной. Они были предсказаны теорией относительности Эйнштейна и в итоге открыты несколько десятилетий назад. Чёрные дыры возникают, когда звёзды, гораздо , погибают в катастрофическом событии, называемом сверхновой.
Итак, что такое белая дыра?
Белые дыры создаются, когда астрофизики математически исследуют среду вокруг чёрных дыр, но притворяются, что в пределах массы нет. Что происходит, когда у вас есть без массы?
Белые дыры являются абсолютно теоретической математической концепцией. Фактически, если вы создаёте чёрную дыру с помощью математики, как мне сказали, игнорирование массы сингулярности делает вашу жизнь гораздо проще.
По словам доктора Брайана Коберлейна, "Если у вас есть 5 кексов, и вы начали их раздавать, в конечном счёте они закончатся. В тот момент вы не можете отдать больше, чем было. В этом случае вы не сможете считать вниз после нуля. Конечно, вы сможете раздавать листки бумаги с надписью "я даю вам один кекс", но было бы нелепо использовать существование отрицательных чисел, утверждая, что "отрицательные кексы" существуют, и их можно раздавать людям".
Итак, если бы белые дыры существовали, но скорее всего это не так, они вели бы себя как противоположность чёрным дырам - всего лишь как предсказывает математика. Вместо притяжения вещества, белая дыра бы извергала вещество обратно в космос, нечто вроде фонтана из белого шоколада. Такие вот щедрые эти белые дыры .
Одним из прочих следствий математики белых дыр является то, что они только теоретически существуют так долго, пока в пределах горизонта событий белой дыры нет ни единого клочка материи. Как только какой-нибудь атом водорода попадёт в эту область, то белая дыра коллапсирует. Даже если бы белые дыры были созданы ещё в самом начале Вселенной, они бы коллапсировали давным давно, так как наша Вселенная уже заполнилась материей.
Есть несколько физиков, считающих, что белые дыры - это не просто теория. Хэл Хаггард и Карло Ровелли из Университета Экс-Марсель во Франции работают над тем, чтобы объяснить, что происходит внутри чёрных дыр, с помощью раздела теоретической физики, называемой петлевая квантовая гравитация.
В теории, сингулярность чёрной дыры будет сжиматься до тех пор, пока не наступит наименьший возможный размер, предсказанный физикой. Затем это вещество "отскочит" обратно в виде белой дыры . Но из-за эффекта замедления времени вокруг чёрной дыры это событие заняло бы миллиарды лет даже при наименьшей массе, чтобы наконец схлопнуться.
Если после Большого Взрыва были созданы микроскопические чёрные дыры, они могли бы избежать распада и взрыва в качестве белых дыр и в наше время. Но по словам Стивена Хокинга, они бы уже давно испарились.
Ещё одна интересная идея, выдвинутая физиками, заключается в том, что белая дыра может объяснить , поскольку в этой ситуации спонтанно появилось невероятное количество материи и энергии.
По всей вероятности, белые дыры - это лишь фантазии математиков. А поскольку фантазии редко выживают после контакта с реальностью, белые дыры, пожалуй, всего лишь воображение.
Название прочитанной вами статьи "Белые дыры во Вселенной" .
Астрономы обнаружили во Вселенной пустое пространство протяженностью до десяти миллиардов триллионов километров. Оно не содержит в себе ни одного известного вида вещества – ни галактик, ни звезд, ни газа, ни черных дыр. При этом дыра в 1000 раз превышает обычное пустое пространство во Вселенной.
Это открытие противоречит существующим моделям эволюции Вселенной.
Исследователи Национальной Радиоастрономической Обсерватории штата Миннесота (США) направили на темное пятно радиотелескоп Very Large Array (VLA) и в буквальном смысле слова обнаружили огромную брешь во Вселенной. Этот феномен журналисты окрестили «белой дырой» в противоположность «черным дырам».
Если космическое вещество коллапсирует, образуя «черную дыру», которая стягивает к себе всю космическую массу вокруг эпицентра, то где-то в другом месте возможно появление такой же по величине «белой дыры». Представления человека о множественности миров, которые он пока еще не в состоянии исследовать иначе, как с помощью «дыр» во временном пространстве, основываются на предположении о существовании пространственно-временной симметрии. Возможно, где-то в «зазеркалье» в этот самый момент рождается «белая дыра».
Вопрос о существовании «белых дыр» уже рассматривался учеными. Они выдвинули гипотезу «белых дыр», чтобы объяснить феномен «взрывающихся галактик» и другие космические явления, которые порождают огромные массы энергии. «По теории Эйнштейна, время может течь вспять», – поясняет Блейк Темпл, астрофизик из Калифорнийского университета. – Именно здесь и кроется залог существования «белых дыр». «Эти странные объекты вполне удовлетворяют законам природы. В сущности, белые дыры – это... те же черные дыры, время в которых течет вспять».
Не так давно учеными проводились радиосъемки космического пространства. В регионе созвездия Эридана астрономы заметили темное пятно, в котором на 45% материи меньше, чем обычно. Позже выяснилось, что и температура реликтового излучения (остаточное излучение после Большого взрыва) в этой зоне на миллионные доли градуса ниже средней. Полученные данные оказались настолько неожиданными для исследователей, что до сих пор не появилось конкретных выводов.
Астрономы не могут объяснить пока еще тот факт, что космическое пространство, состоящее из звезд, звездной пыли и газа, все-таки в некоторых местах невидимо. «Темную материю» можно вычислить по гравитационному эффекту, который ее обнаруживает, но в «белой дыре» отсутствуют даже скрытые массы.
Есть одна теория, что «белые дыры» возникли в результате воздействия мощного галактического кластера. Он при помощи силы притяжения активно «откачивал» вещество из некоего пространства Вселенной. Сам кластер мог уже давно исчезнуть, а вот пустота, оставшаяся без космических тел, существует и поныне.
Итог подводить, конечно, рано. Ясно одно: несмотря на то, что некоторые тайны Вселенной стали явью, большая часть остается непостижимой даже для ученых.
