Bílé díry otevírají možnost cestování časem

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Možnost existence bílých děr poprvé navrhl teoretický astrofyzik Igor Novikov v roce 1964.

Bílá díra je hypotetická oblast v časoprostoru, která je předpovězena jako součást řešení Einsteinových rovnic pole.

Ale začněme černými dírami, protože se dají snáze vysvětlit. Černé díry se tvoří, když střed velké umírající hvězdy zasáhne sám sebe. Celá hmota je vytlačena do nekonečně malého objemu. Jejich gravitační přitažlivost je tak velká, že jí nemůže uniknout ani světlo.

Bílé díry jsou přesným opakem černých děr: ačkoli nic nemůže uniknout z horizontu událostí černé díry, nic nemůže vstoupit do horizontu událostí bílé díry. Jednoduše řečeno, bílá díra vše vyplivne a nic nevstoupí.

Koncept bílé díry je extrémně složitý. Proto jsme se to pokusili vysvětlit v malých částech. Na konci tohoto článku se o tomto zajímavém fenoménu dozvíte mnohem více.

Existují bílé díry?

Bílá díra je pouze teoretický matematický koncept a ve vesmíru nebyla pozorována. Většina diskuzí o bílých dírách se točí kolem slov hypotetický, neproveditelný a neskutečný.

Jsou potenciálním řešením zákonů obecné relativity, z nichž vyplývá, že pokud existují věčné černé díry, musí ve vesmíru existovat i bílé díry.

Očekává se, že budou mít vlastnosti jako hmotnost, náboj, moment hybnosti, ale cokoli, co se přiblíží bílé díře (dokonce i rychlostí světla), k ní nikdy nedosáhne. Teoreticky v našem vesmíru není dostatek energie, aby vás vtáhla dovnitř.

Porušují druhý zákon termodynamiky

Jedním z hlavních důvodů, proč jsou bílé díry považovány za neskutečné, je to, že snižují entropii, což je v rozporu se zákonem termodynamiky.

Druhý termodynamický zákon říká, že celková entropie vesmíru neustále roste, takže změna entropie je vždy pozitivní. To je důvod, proč bílé díry nezapadají do našeho současného modelu vesmíru.

Důkaz pro bílé díry

Zatímco důkazy a informace týkající se bílých děr zůstávají nejisté, gama záblesk s názvem GRB 060614, objevený Neil Gerel's Swift Observatory v roce 2006, je považován za první zaznamenanou událost pro bílou díru.

Na rozdíl od typických GRB, které trvají jen několik sekund, trval hybridní výbuch GRB 060614 pozoruhodných 102 sekund, ale nebyl spojen se supernovou. To zpochybnilo předchozí vědecký konsenzus ohledně černých děr a dalších typů nebeských těles, která mohou vysílat gama záblesky.

Bílé díry mohou tvořit temnou hmotu

V roce 2018 vědci navrhli, že bílé díry s mikroskopickými průměry by mohly tvořit temnou hmotu. Takové drobné bílé dírky nebudou vyzařovat žádné záření, a protože jsou kratší než vlnová délka světla, budou neviditelné.

Temná hmota tvoří asi 27 % našeho vesmíru a její místní hustota je asi 1 % hmotnosti Slunce na krychlový parsek. Aby se započítala tato hustota s bílými dírami, tým odhadl, že na 10 000 krychlových kilometrů je zapotřebí jedna mikroskopická bílá díra (asi jedna miliontina gramu a mnohem menší než proton).

Bílé díry mohou dokonce předcházet Velkému třesku

Další zajímavou teorií, kterou vědci předložili, je, že bílé díry by mohly vysvětlit Velký třesk, protože toto je další případ, kdy se spontánně objevilo obrovské množství hmoty a energie.

Ve skutečnosti se tvrdilo, že Velký třesk byl výsledkem exploze bílé díry, která údajně vyvrhla veškerou hmotu a informace, které černá díra pohltila.

Je zřejmé, že nevíme, zda je teorie správná nebo ne, ale opět je legrační myslet si, že život vznikl z bílé díry.

Bílá díra a černá díra jsou propojeny červí dírou

Jedním z hlavních důvodů pro studium existence bílých děr je to, že mohou vyřešit záhadu: co se děje ve středu černé díry. Co se stane se všemi informacemi, které se nasají?

Několik teorií naznačuje, že na druhém konci černé díry je bílá díra. Veškerá hmota a informace absorbované černou dírou jsou vrženy bílou dírou do jiného vesmíru.

„Vstup“černé díry a „výstup“bílé díry mohou být spojeny se dvěma zcela odlišnými vesmíry. A to, co umožňuje toto spojení, se nazývá červí díra: lze si ji představit jako tunel se dvěma konci, každý na jiném místě v časoprostoru.

Teorie obecné relativity má reálné rovnice, které se skládají z červích děr, ty však dosud nebyly ve vesmíru pozorovány. Červí díra může spojovat krátké vzdálenosti (několik metrů), extrémně dlouhé vzdálenosti (miliony světelných let) nebo různé vesmíry.

V roce 1935 vědci pomocí Einsteinovy obecné teorie relativity objevili červí díru typu 1, nazývanou Schwarzschildova červí díra. Celá Schwarzschildova metrika se skládá z bílé díry, černé díry a dvou samostatných světů spojených na jejich horizontech událostí červí dírou.

Schwarzschildovo řešení má dvě reálné rovnice – kladnou a zápornou odmocninu. Ten vysvětluje, že černá díra se pohybuje zpět v čase, což je také bílá díra.

Bílé díry otevírají možnosti cestování časem

Za určitých podmínek může červí díra spojit dva body v čase místo dvou bodů v prostoru. Objekt pohlcený černou dírou tedy může projít červí dírou a vybuchnout jako bílá díra v jiné oblasti času [nebo prostoru].

Koncept má však řadu nevýhod. Například objekt spadající do černé díry nebude schopen odolat její obrovské gravitaci. A jelikož je červí díra neuvěřitelně nestabilní, okamžitě se sama zhroutí.

Někteří fyzici však ukázali, že červí díra (pokud existuje) může umožnit cestování v prostoru i čase. Profesor Kip Thorne z Kalifornského technologického institutu, který je rovněž nositelem Nobelovy ceny, navrhl, že tyto tři jevy (černé díry, červí díry a bílé díry) by mohly umožnit lidem cestovat tam a zpět v čase (tisíce let).

Upřímně řečeno, existují stovky teorií o bílých dírách, ale vědci nenašli přesvědčivé důkazy, které by jejich existenci podpořily. Možná pro ně dokonce existuje místo v našem obrovském tajemném vesmíru.