Белая дыра представляет собой область пространства, вход в которую и выход из которой невозможны
В данной статье будет рассмотрено, как она искажает пространство и какие процессы происходят на ее горизонте событий.
Все мы наслышаны о черных дырах — это объекты, поглощающие все на своем пути. Однако существует концепция объекта, действующего противоположным образом: он не притягивает материю и энергию, а постоянно выбрасывает их вовне. Это можно представить как обратную сторону черной дыры. Такой объект называется белая дыра.
Что такое белая дыра
Если черная дыра функционирует подобно космическому пылесосу, затягивающему все вокруг, то белая дыра напоминает мощный фонтан. Она не обладает гравитационным притяжением, а наоборот, постоянно выбрасывает вещество наружу.
Для иллюстрации этой концепции давайте рассмотрим принцип действия черной дыры. В ней гравитация достигает невероятных значений, вследствие чего вторая космическая скорость – необходимая для преодоления гравитационного притяжения объекта – превышает скорость света. Поскольку свет является самым быстрым явлением во Вселенной, покинуть такую область пространства попросту невозможно.
В случае белой дыры наблюдается обратная картина: для попадания внутрь требуется скорость, превышающая скорость света. Следовательно, проникновение в нее представляется невозможным. Её можно сравнить с неприступной крепостью, из которой никто не может выбраться, и куда, кроме того, нельзя войти.
Происхождение концепции белых дыр
Изучение белых дыр берет свое начало в рамках теории относительности Эйнштейна. Немецкий физик Карл Шварцшильд, решая уравнения Эйнштейна для массивной точки, математически описал черную дыру. Однако в его вычислениях содержался интересный нюанс.
Вообразите ситуацию: вы наблюдаете за падением камня на экране кинохроники. Теперь представьте, что вы воспроизводите запись в обратном направлении – камень начинает подниматься вверх. В физике этот процесс называется инверсией времени. Если применить подобный прием к математическим уравнениям, описывающим черную дыру, то она трансформируется в белую. Гравитационный колодец преобразуется в возвышение, из которого выбрасывается вся материя и излучение, ранее поглощенные им.
Что представляет собой горизонт событий для черной дыры? Это условная граница, известная как «точка невозврата». Пересечение этой границы означает неизбежное падение внутрь.
В случае с белой дырой горизонт событий функционирует исключительно как выходной портал. Наблюдатель снаружи может бесконечно долго созерцать потоки частиц и света, вырывающиеся изнутри. Однако проникновение внутрь невозможно: фундаментальные законы физики не допускают этого. С точки зрения математического моделирования, горизонт событий белой дыры представляет собой предел, пересечение которого извне является невозможным.
Точно ли белые дыры существуют
Именно здесь начинается наиболее захватывающая часть. Астрономы до настоящего момента не обнаружили ни одного объекта, соответствующего описанию белой дыры. Тем не менее, теоретики-физики предлагают несколько гипотетических сценариев, в которых подобные объекты могли бы возникнуть.
- Наша Вселенная как белая дыра. Самый смелый сценарий — это Большой взрыв.Вся совокупность материи, формирующая звезды, планеты и все живое, предположительно произошла из одной чрезвычайно плотной точки – сингулярности. Не является ли это прекрасным описанием белой дыры? Вероятно, наш космос представляет собой огромный, постоянно расширяющийся «фонтан».
- Черные дыры, претерпевшие трансформацию и утратившие свои изначальные свойства. Существует научная гипотеза под названием «петлевая квантовая гравитация», утверждающая, что черная дыра не способна бесконечно сжиматься. Наступает момент, когда процесс сжатия прекращается и начинается мощное расширение, в результате которого происходит выворачивание дыры наизнанку и выброс всего содержащегося в ней вещества. Этот процесс можно сравнить с освобождением сильно сжатой пружины. Таким образом, на месте исчезнувшей черной дыры может возникнуть белая.
Почему белые дыры до сих пор не нашли
Если белые дыры действительно существуют, то они должны обладать исключительной яркостью и быть легко обнаруживаемыми, учитывая постоянное высвобождение энергии. Однако их наблюдение не зафиксировано. В чем причина отсутствия видимости?
Не исключено, что их существование ограничено крайне коротким периодом времени, после чего они стремительно исчезают. Либо же эти объекты скрываются в наиболее удаленных и труднодоступных областях космоса. Существует также версия о том, что белые дыры представляют собой исключительно теоретическую конструкцию — изящную погрешность в математических моделях, не имеющую физического воплощения. Однако нельзя исключать вероятность того, что белые дыры просто ожидают человека, который сможет их обнаружить.
