|
Черные дыры могут эволюционировать в белые дыры
|
|
|
|
Радикально новая теория предполагает, что черные дыры могут превращаться в белые дыры, создавая место в пространстве, где начинается время, путем выброса вещества обратно в космос. Теория также предполагает квантово-механическую связь между черными и белыми дырами, включая аспект загадочной темной материи.
|
|
|
|
Исследовательская группа, стоящая за новой теорией, считает, что их работа может стать важным шагом на пути к согласованию квантовой механики и гравитации, что потенциально может привести к появлению новых теорий о природе Вселенной.
|
|
|
|
Впервые предложенная Альбертом Эйнштейном теория черных дыр долгое время привлекала ученых. Тем не менее, непосредственное изучение черной дыры оказалось сложной задачей, поскольку ближайшая к Земле черная дыра находится на расстоянии более 30 световых лет.
|
|
|
|
Некоторые теории предполагают наличие связи между черными дырами и темной материей. Согласно другому исследованию, черные дыры могут содержать ключ к темной энергии, еще одной теоретической форме экзотической материи, которая, наряду с темной материей, составляет почти всю массу Вселенной.
|
|
|
|
|
|
|
В 2023 году ученые Северо-Западного университета предположили, что черные дыры поглощают материю быстрее, чем считалось ранее, что потенциально противоречит законам физики. Совсем недавно сверхмассивные черные дыры озадачили ученых, которые утверждают, что само их существование бросает вызов физике.
|
|
|
|
Более умозрительные теории предполагают, что черные дыры могут состоять из света. В одной из них даже высказывалось предположение, что развитые цивилизации могли бы использовать черные дыры в качестве оружия.
|
|
|
|
В новом исследовании ученых из Университета Шеффилда говорится, что черные дыры могут эволюционировать в белые дыры, где время приобретает совершенно новое значение.
|
|
“Где начинается время”
|
|
|
|
В пресс-релизе, объявляющем о своем открытии, исследователи из Университета Шеффилда описывают фундаментальную концепцию белых дыр и то, чем они отличаются от черных дыр.
|
|
|
|
“В то время как черные дыры часто описываются как засасывающие все, включая время, в точку небытия, в статье утверждается, что белые дыры действуют в обратном направлении, выбрасывая материю, энергию и время обратно во Вселенную”, - объясняют они. “Вместо того, чтобы быть сингулярностью, означающей конец, это может означать новое начало”.
|
|
|
|
Команда использовала упрощенную компьютерную модель двумерной черной дыры, известной как плоская черная дыра, для изучения концепции белых дыр. Хотя типичные черные дыры имеют сферическую форму, команда предполагает, что те же общие механизмы, которые они описывают, могут быть применимы и к типичным черным дырам.
|
|
|
|
В ходе моделирования команда заменила сингулярность, которая, как считается, находится в центре черных дыр, флуктуирующим квантовым полем. Их анализ показал, что эти крошечные изменения, “где пространство и время не заканчиваются”, создают ситуацию, когда черная дыра превращается в белую. Получившаяся в результате теоретическая область пространства будет работать в противоположность черной дыре, выбрасывая во вселенную свет, материю и даже время. Таким образом, пишут они, “Белая дыра может быть местом, где начинается время”.
|
|
|
|
“Гипотетически, вы могли бы заставить наблюдателя – гипотетическую сущность – пройти через черную дыру, через то, что мы называем сингулярностью, и появиться по другую сторону белой дыры. Это очень абстрактное понятие о наблюдателе, но теоретически такое может произойти”, - объяснил доктор Штеффен Гилен из Школы математических и физических наук Университета Шеффилда, который написал статью в соавторстве с Лусией Менендес-Пидаль из Мадридского университета Комплутенсе.
|
|
Квантовая механика и Темная материя
|
|
|
|
В то время как традиционное определение времени предполагает движение только в одном направлении, квантовая механика опровергла это представление. Исследователи из Кембриджского университета показали, как квантовая механика может позволить путешествовать во времени в прошлое с 25%-ной вероятностью реального изменения событий. Физики Вашингтонского университета предложили квантовый датчик, который мог бы собирать данные из прошлого.
|
|
|
|
“Долгое время возникал вопрос о том, может ли квантовая механика изменить наше понимание черных дыр и дать нам представление об их истинной природе”, - сказал доктор Штеффен Гилен из Школы математических и физических наук Университета Шеффилда, который написал статью в соавторстве с Лусией Менендес-Пидаль из Комплутенсе Мадридский университет.
|
|
|
|
По словам Гилена, квантовая механика предполагает, что время само по себе не может закончиться. Вместо этого системы постоянно меняются и эволюционируют с течением времени. Чтобы понять потенциальную связь между квантовой механикой и белыми дырами, исследовательская группа обратила внимание на таинственную субстанцию, известную как темная энергия.
|
|
|
|
“Хотя в целом считается, что время зависит от наблюдателя, в нашем исследовании время определяется таинственной темной энергией, которая пронизывает всю Вселенную”, - сказал доктор Гилен. “Мы предполагаем, что время измеряется темной энергией, которая присутствует повсюду во Вселенной и ответственна за ее текущее расширение”.
|
|
|
|
“Это ключевая новая идея, которая позволяет нам понять явления, происходящие внутри черной дыры”, - добавил он.
|
|
|
|
Хотя работа команды все еще носит теоретический характер, они предполагают, что она может выявить “глубокую связь” между самой природой времени и темной энергией, которую они надеются исследовать в будущем. Они полагают, что, если их работа окажется верной, она также может предложить новый подход к согласованию квантовой механики и гравитации, “потенциально прокладывая путь к новым фундаментальным теориям и прорывам в нашем понимании Вселенной”.
|
|
|
|
Источник
|
