Սպիտակ անցքերը բացում են ժամանակի ճանապարհորդության հնարավորությունը

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Սպիտակ խոռոչների գոյության հնարավորությունն առաջին անգամ առաջարկել է տեսական աստղաֆիզիկոս Իգոր Նովիկովը 1964 թվականին։

Սպիտակ փոսը հիպոթետիկ տարածք է տարածաժամանակում, որը կանխատեսվում է որպես Էյնշտեյնի դաշտի հավասարումների լուծման մաս։

Բայց եկեք սկսենք սև խոռոչներից, քանի որ դրանք ավելի հեշտ է բացատրել: Սև անցքերը ձևավորվում են, երբ մեծ մեռնող աստղի կենտրոնը հարվածում է ինքն իրեն: Ամբողջ զանգվածը քամվում է անսահման փոքր ծավալով։ Նրանց գրավիտացիոն գրավչությունն այնքան մեծ է դառնում, որ նույնիսկ լույսը չի կարող փախչել դրանից:

Սպիտակ անցքերը ճիշտ հակառակն են սև խոռոչների. թեև ոչինչ չի կարող փախչել սև խոռոչի իրադարձությունների հորիզոնից, ոչինչ չի կարող մտնել սպիտակ խոռոչի իրադարձությունների հորիզոն: Պարզ ասած՝ սպիտակ անցքը դուրս է թքում ամեն ինչ, և ոչինչ ներս չի մտնում։

Սպիտակ անցքի գաղափարը չափազանց բարդ է: Այսպիսով, մենք փորձել ենք դա բացատրել փոքր հատվածներով։ Այս հոդվածի վերջում դուք շատ ավելին կսովորեք այս հետաքրքիր երևույթի մասին:

Կա՞ն արդյոք սպիտակ անցքեր:

Սպիտակ խոռոչը ընդամենը տեսական մաթեմատիկական հասկացություն է և չի նկատվել տիեզերքում: Սպիտակ խոռոչների մասին քննարկումների մեծ մասը պտտվում է հիպոթետիկ, անիրագործելի և անիրական բառերի շուրջ:

Դրանք հարաբերականության ընդհանուր օրենքների պոտենցիալ լուծում են, ինչը ենթադրում է, որ եթե գոյություն ունեն հավերժական սև խոռոչներ, ապա սպիտակ անցքերը նույնպես պետք է գոյություն ունենան տիեզերքում:

Ակնկալվում է, որ նրանք կունենան այնպիսի հատկություններ, ինչպիսիք են զանգվածը, լիցքը, անկյունային իմպուլսը, բայց այն, ինչ մոտենում է սպիտակ անցքին (նույնիսկ լույսի արագությամբ), երբեք չի հասնի դրան: Տեսականորեն, մեր տիեզերքում այնքան էներգիա չկա, որ ձեզ դեպի ներս քաշի:

Նրանք խախտում են թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը

Սպիտակ անցքերի անիրական համարելու հիմնական պատճառներից մեկն այն է, որ դրանք նվազեցնում են էնտրոպիան, ինչը հակասում է թերմոդինամիկայի օրենքին։

Թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը ասում է, որ տիեզերքի ընդհանուր էնտրոպիան անընդհատ աճում է, ուստի էնտրոպիայի փոփոխությունը միշտ դրական է: Ահա թե ինչու սպիտակ անցքերը չեն տեղավորվում տիեզերքի մեր ներկայիս մոդելի մեջ:

Սպիտակ անցքերի ապացույցներ

Թեև սպիտակ անցքերի վերաբերյալ ապացույցներն ու տեղեկությունները մնում են անորոշ, 2006 թվականին Նիլ Գերելի Սվիֆթ աստղադիտարանի կողմից հայտնաբերված GRB 060614 գամմա ճառագայթման պայթյունը համարվում է սպիտակ անցքի առաջին գրանցված իրադարձությունը:

Ի տարբերություն սովորական GRB-ների, որոնք տևում են ընդամենը մի քանի վայրկյան, GRB 060614 հիբրիդային պոռթկումը տևեց ուշագրավ 102 վայրկյան, բայց կապված չէր գերնոր աստղի հետ: Սա կասկածի տակ դրեց նախկին գիտական կոնսենսուսը սև խոռոչների և այլ տեսակի երկնային մարմինների վերաբերյալ, որոնք կարող են արձակել գամմա ճառագայթներ:

Սպիտակ անցքերը կարող են կազմել մութ նյութ

2018 թվականին գիտնականները ենթադրեցին, որ միկրոսկոպիկ տրամագծով սպիտակ անցքերը կարող են կազմել մութ նյութ: Նման փոքրիկ սպիտակ անցքերը ոչ մի ճառագայթ չեն արձակի, և քանի որ դրանք ավելի կարճ են, քան լույսի ալիքի երկարությունը, դրանք անտեսանելի կլինեն:

Մութ նյութը կազմում է մեր տիեզերքի մոտ 27%-ը, և նրա տեղական խտությունը կազմում է Արեգակի զանգվածի մոտ 1%-ը մեկ խորանարդ պարսեկում: Սպիտակ անցքերով այս խտությունը հաշվարկելու համար թիմը հաշվարկել է, որ 10000 խորանարդ կիլոմետրում պահանջվում է մեկ մանրադիտակային սպիտակ անցք (գրամի մոտ մեկ միլիոներորդ մասը և պրոտոնից շատ ավելի փոքր):

Սպիտակ անցքերը կարող են նույնիսկ նախորդել Մեծ պայթյունին

Հետազոտողների կողմից առաջ քաշված մեկ այլ ինտրիգային տեսություն այն է, որ սպիտակ անցքերը կարող են բացատրել Մեծ պայթյունը, քանի որ սա ևս մեկ դեպք է, երբ հսկայական քանակությամբ նյութ և էներգիա ինքնաբերաբար հայտնվել է:

Փաստորեն, պնդում էին, որ Մեծ պայթյունը սպիտակ խոռոչի պայթյունի արդյունք էր, որը, ենթադրաբար, դուրս էր մղել ամբողջ նյութը և տեղեկատվությունը, որը կլանված էր սև խոռոչի կողմից:

Ակնհայտ է, որ մենք չգիտենք, թե արդյոք տեսությունը ճիշտ է, թե ոչ, բայց կրկին ծիծաղելի է մտածել, որ կյանքը ծագել է սպիտակ անցքից:

Սպիտակ անցք և սև անցքեր միացված են որդնածորով

Սպիտակ խոռոչների գոյության ուսումնասիրության հիմնական պատճառներից մեկն այն է, որ դրանք կարող են լուծել մի առեղծված՝ ինչ է կատարվում սև խոռոչի կենտրոնում։ Ի՞նչ է պատահում այն ամբողջ տեղեկատվությանը, որը ներծծվում է:

Մի քանի տեսություններ ենթադրում են, որ սև խոռոչի մյուս ծայրում կա սպիտակ անցք: Սև խոռոչի կողմից կլանված ամբողջ նյութը և տեղեկատվությունը սպիտակ խոռոչի կողմից նետվում է մեկ այլ տիեզերք:

Սև խոռոչի «մուտքը» և սպիտակ խոռոչի «ելքը» կարող են կապված լինել երկու բոլորովին տարբեր տիեզերքի հետ: Եվ այն, ինչը հնարավոր է դարձնում այս կապը, կոչվում է որդանցք. այն կարելի է պատկերացնել որպես երկու ծայր ունեցող թունել, որոնցից յուրաքանչյուրը գտնվում է տարածաժամանակի տարբեր դիրքում:

Հարաբերականության ընդհանուր տեսությունն ունի իրական հավասարումներ, որոնք բաղկացած են որդանցքներից, սակայն դրանք դեռևս չեն դիտարկվել տիեզերքում: Որդանանցքը կարող է կապել կարճ տարածություններ (մի քանի մետր), չափազանց մեծ հեռավորություններ (միլիոնավոր լուսային տարիներ) կամ տարբեր տիեզերքներ:

1935 թվականին գիտնականները հայտնաբերեցին 1-ին տիպի որդանցք, որը կոչվում էր Շվարցշիլդի որդափոս՝ օգտագործելով Էյնշտեյնի հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը։ Ամբողջ Շվարցշիլդի մետրիկը բաղկացած է սպիտակ անցքից, սև անցքից և երկու առանձին աշխարհներից, որոնք կապված են իրենց իրադարձությունների հորիզոններում որդանցքի միջոցով:

Շվարցշիլդի լուծումն ունի երկու իրական հավասարումներ՝ դրական և բացասական քառակուսի արմատ: Վերջինս բացատրում է, որ սև խոռոչը ժամանակի մեջ հետ է շարժվում, որը նույնպես սպիտակ անցք է։

Սպիտակ անցքերը ժամանակի ընթացքում ճանապարհորդելու հնարավորություն են բացում

Որոշակի պայմաններում որդնածորը կարող է տարածության երկու կետի փոխարեն ժամանակի երկու կետ կապել: Այսպիսով, սև խոռոչի կողմից կուլ տված առարկան կարող է անցնել որդանցքով և ժայթքել ժամանակի [կամ տարածության] մեկ այլ հատվածում որպես սպիտակ անցք:

Այնուամենայնիվ, հայեցակարգն ունի բազմաթիվ թերություններ. Օրինակ՝ սեւ խոռոչի մեջ ընկնող առարկան չի դիմանա նրա հսկայական ձգողականությանը։ Եվ քանի որ որդանանցքը աներևակայելի անկայուն է, այն ակնթարթորեն կփլուզվի իր վրա:

Այնուամենայնիվ, որոշ ֆիզիկոսներ ցույց են տվել, որ որդանանցքը (եթե այն գոյություն ունի) կարող է թույլ տալ ճանապարհորդել ինչպես տարածության, այնպես էլ ժամանակի մեջ: Կալիֆորնիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտի պրոֆեսոր Քիփ Թորնը, ով նաև Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր է, առաջարկեց, որ այս երեք երևույթները (սև խոռոչներ, որդնափոսեր և սպիտակ խոռոչներ) կարող են թույլ տալ մարդկանց ճանապարհորդել ժամանակի մեջ և հետ գնալ (հազար տարիներ):

Անկեղծ ասած, կան հարյուրավոր տեսություններ սպիտակ անցքերի վերաբերյալ, սակայն գիտնականները չեն գտել դրանց գոյությունը հաստատող համոզիչ ապացույցներ: Գուցե նույնիսկ նրանց համար տեղ կա մեր հսկայական առեղծվածային տիեզերքում: