Mobili versija | Apie | Visos naujienos | RSS | Kontaktai | Paslaugos
 
Jūs esate čia: Pradžia » Visos temos » Mokslas » Įdomusis mokslas

Ar aptikome baltąją bedugnę? Savo galimybėmis tiesiog fantastiškas objektas ir ką apie tai sako šiuolaikinė fizika

2019-12-06 (0) Rekomenduoja   (55) Perskaitymai (3937)
    Share

Paimkime, pavyzdžiui, skaičių 25 ir ištraukime kvadratinę šaknį. Gausime 5, bet toks atsakymas nebus pilnas – lygiai taip pat atsakymas gali būti ir -5. Kaip du lauko lygčių sprendiniai, savo laiku mokslininkus jaudino tiek juodosios, tiek baltosios bedugnės, tačiau išgarsėjo tik vienas.

Juodosios bedugnės – žavingi monstrai. Jos lyg niekur nieko sudrasko žvaigždes ir Jupiterio dydžio planetas, beprotiškai greitai besisukdamos, sugriebia viską, kas pasitaiko šalia. Peržengus jų įvykių horizontą, kelio atgal nebėra niekam, netgi šviesai. Toks objektas tūno mūsų galaktikos centre ir tikriausiai visų nakties danguje matomų galaktikų centruose. Jos, be jokios abejonės, yra vieni iš galingiausių visatos objektų. Tačiau, kad ir kiek mažai apie jas žinome ir kad ir kokios pribloškiamos jos bebūtų, jų atitikmenys – dar paslaptingesni ir jaudinantys.

Netrukus po to, kai praėjusio amžiaus pradžioje Einsteinas supažindino pasaulį su bendruoju reliatyvumu, atsirado pagrindas juodosioms bedugnėms, ir jų matematinėms priešingybėms — baltosioms bedugnėms. Pats Einsteinas jų egzistavimo neprognozavo; jo manymu, ir juodųjų bedugnių ekstremali prigimtis pernelyg tolima nuo realybės, kad vertėtų tai tyrinėti. Visgi, kitiems mokslininkams tai tapo didelio susidomėjimo objektu.

Iš esmės, tiek juodosios, tiek baltosios bedugnės sudarytos iš singuliarumo (kur didžiulė masė suspaudžiama nedidelėje erdvėje) ir įvykių horizonto. Jos yra identiškos viena kitai, išskyrus galimą judėjimo kryptį. Į juodąsias bedugnes krenta materija ir niekam neįmanoma iš jų pasprukti, tuo tarpu baltosios bedugnės skleidžia daugybę materijos ir spinduliavimo, neįsileisdamos nieko vidun. Į jas neįmanoma patekti. Jei nutrūktgalviška įgula pabandytų įskristi baltojon bedgnėn, juos, kartu su erdvėlaiviu sunaikintų vien gama spindulių jėga. Bet net jei erdvėlaivis būtų pakankamai stiprus atlaikyti šią energiją, apie baltąją bedugnę esantis erdvėlaikis yra toks, kad norint patekti vidun, reikėtų vis didesnio ir didesnio pagreičio. Trumpai tariant, norint pakliūti į baltąją bedugnę, reikėtų daugiau energijos, nei yra Visatoje.

 

Bet vien todėl, kad baltosios bedugnės paklūsta bendrajam reliatyvumui ir matematiškai pagrįstos, nereiškia, kad jos egzistuoja praktiškai. Daugelis mokslininkų baltąsias bedugnes vadina „neįmanoma galimybe”, – suprask, jų negalima visiškai atmesti, tačiau tuo pat metu jie nesitiki kada nors tokią išvysti savo teleskopais. Taip yra, nes toks reiškinys pažeistų antrąjį termodinamikos dėsnį: entropija visatoje visada turi išlikti tokia pati arba didėti.

 

Entropija dažnai apibūdinama kaip chaosas, bet tiksliau būtų apibūdinti, kiek tam tikros sistemos dalelės turi galimų būsenų. Pavyzdžiui, sugriautas namas yra entropijos padidėjimą, nes luženos gali būti panaudotos daugybei kitų struktūrų — pašiūrių, knygų lentynų, kalvelių ir popieriaus — tuo tarpu namas yra viena, labai konkreti šių dalelių būsena. Nedideli, lokalūs entropijos sumažėjimai vykti gali, tuo tarpu visatos entropija didėja. Juodosios bedugnės tai atlieka puikiausiai, nes jos paima mažos entropijos materiją, tarkime, planetą, ir ilgainiui išsklaido ją po kosmosą, padidindamas jo chaosą. Materiją skleidžiančios baltosios bedugnės šį dėsnį pažeidžia, nes jos bendrą entropiją mažintų. Būtent todėl fizikai teigia, kodėl laikas negali eiti atgalios.

Bet dėl to baltosios bedugnės netampa neįmanomomis.

Retkarčiais entropijos sumažėjimas gali laikinai pasukti laiką atgal ir suformuoti baltąją bedugnę. Tik bėda, kad laikui vėl ėmus tekėti įprastai, baltoji bedugnė susprogtų ir išnyktų galingame energijos blyksnyje. Kai kurie mokslininkai spekuliuoja, kad būtent tai ir sukūrė mūsų visatą; Didysis Sprogimas matematiškai labai primena baltąją bedugnę, o vienintelis skirtumas, kad DS neturėjo singuliarumo ir visur įvyko tuo pačiu metu. Tačiau tai paaiškintų, kodėl staiga atsirado tiek daug materijos ir energijos.

Kai kurie tyrėjai yra pareiškę, kad baltosios bedugnės yra atsakymas į juodųjų bedugnių informacijos paradoksą — prieštaravimą, kylantį dėl to, kad, viena vertus, juodosios bedugnės praryta informacija amžiams prarandama per Hawkingo spinduliavimą, tačiau antra vertus, taip būtų pažeidžiamas kvantinės mechanikos dėsnis, teigiantis, kad informacijos sunaikinti neįmanoma.

Jeigu juodoji bedugnė būtų sujungta su baltąja, visa juodosios bedugnės sunaudota materija ir energija būtų išsviedžiama kitoje visatos vietoje, ar ir net visai kitoje visatoje. Taip būtų išspręstas informacijos išsaugojimo klausimas. Šią teoriją ilgai rėmė Hawkingas.

Panašiai, 2014 m., fizikos teoretiko Carlo Rovelli vadovaujama komanda iškėlė idėją, kad, tada, kai juodosios bedugnės nebegali garuoti ir trauktis dėl erdvėlaikio apribojimų, juodoji bedugnė patirtų kvantinį atšokimą (išorėn nukreiptą slėgį) ir transformuotųsi į baltąją bedugnę. Tai reiškia, kad juodosios bedugnės tampa baltosiomis praktiškai susiformavimo momentu. Tačiau išoriniai stebėtojai tebemato juodąją bedugnę milijardus metų dėl gravitacijos sukeliamo laiko sulėtėjimo. Jei ši teorija teisinga, ankstyvaisiais visatos gyvavimo metais susiformavusios juodosios bedugnės bet kuriuo metu gali būti pasirengusios mirti ir bet kuriuo metu žybtelėti kaip kosminiai spinduliai ar kitos formos spinduliavimas.

Tiesą sakant, gal netgi jau esame tokį įvykį stebėję.

Drungną 2006 metų vasaros dieną, NASA Swift palydovas užfiksavo išskirtinai galingą gama spindulių žybsnį (pavadintą GRB 060614) labai keistame dangaus regione. Nors tokie žybsniai būna dviejų kategorijų — trumpus ir ilgus žybsnius — ir įprastai asocijuojami su supernovomis, GRB 060614 nepateko nė į vieną. Jis truko net 102 sekundes, bet su jokiu žvaigždės sprogimu nebuvo susietas. Dauguma gama spindulių žybsnių trunka tik 2–30 sekundžių.

GRB 060614 įvyko galaktikoje, kurioje buvo labai mažai sprogimus ar ilgus žybsnius galinčių sukurti žvaigždžių. Astronomams ir astrofizikams atrodė, kad šis gama žybsnis radosi iš niekur ir netrukus paprasčiausiai išnyko, nepalikdamas jokio pėdsako. Po kelių metų mokslininkai iškėlė hipotezę, kad GRB 060614 galėjo būti baltoji bedugnė. Jo aprašymas idealiai atitinka tai, ką tikėtumėmės išvysti iš baltosios bedugnės — galingą, nestabilų materijos ir energijos fontaną, išnykstantį netrukus po susiformavimo, įprastai iš taško, kuris pernelyg mažas, kad galėtume jį išvysti. Ir nors negalima neginčijamai nuspręsti, kad GRB 060614 iš tiesų buvo toks fantastiškas fenomenas, turimi moksliniai modeliai šio įvykio paaiškinti negali. NASA mokslininkai mano, kad gama spindulių žybsnį sukėlė kažkas visiškai naujo, o daugelis pripažįsta, kad nepaisant skirto nemenko stebėjimų laiko ir duomenų, jie tiesiog nežino, kas galėjo jį sukelti. Nuo atradimo 2006 m., šis įvykis tirtas dešimtimis teleskopų, įskaitant Hubble.

Kol kas niekas negali užtikrintai pasakyti, kad savo visatoje matėme šiuos fantastinius objektus. Bet galime teigti štai ką: juodosios bedugnės singuliarumas bendrąjį reliatyvumą sulaužo. Dėl energijos tankio ir erdvėlaiko iškreivėjimo bendroji reliatyvumo teorija paprasčiausiai negali gerai apibūdinti to, kas ten vyksta. Kol išsamiau nesuprasime fizikos, negalėsime atmesti kol kas tik mokslinėje fantastikoje egzistuojančių objektų kaip baltosios bedugnės ir kirmgraužos. Bet svarbu atsiminti, kad kadaise ir juodosios bedugnės laikytos fantastika.

Verta skaityti! Verta skaityti!
(58)
Neverta skaityti!
(3)
Reitingas
(55)
Komentarai (0)
Komentuoti gali tik registruoti vartotojai
Komentarų kol kas nėra. Pasidalinkite savo nuomone!
Naujausi įrašai

Įdomiausi

Paros
29(0)
20(1)
19(0)
18(2)
15(0)
15(1)
15(0)
14(9)
10(0)
Savaitės
107(14)
92(2)
76(0)
70(6)
Mėnesio
154(0)
133(27)
125(0)
111(5)
110(0)