Mohli by vlnky v časopriestore naznačovať červie diery?

Obsah:

Mohli by vlnky v časopriestore naznačovať červie diery?
Mohli by vlnky v časopriestore naznačovať červie diery?
Anonim

Časopriestor, ako ho dnes poznáme, je fyzický model, ktorý dopĺňa priestor s rovnakým časovým rozmerom. Vďaka tomuto modelu bola vytvorená teoreticko-fyzikálna štruktúra, ktorá sa nazývala časopriestorové kontinuum. Je dôležité poznamenať, že pred Einsteinovou všeobecnou teóriou relativity bolo chápanie základných fyzikálnych zákonov neúplné, ale vydanie všeobecnej teórie relativity v roku 1905 zanechalo mnoho otázok, jednou z nich boli čierne diery a červie diery - „tunel“v r. časopriestor spájajúci rôzne body časopriestoru … A ak bola existencia čiernych dier dokázaná pred niekoľkými rokmi, potom s červými dierami nie je všetko také jednoznačné - patria k hypoteticky existujúcim objektom. Niektorí vedci sa však domnievajú, že čoskoro ich budeme môcť nájsť aj my. Za posledných niekoľko mesiacov bolo teda publikovaných niekoľko vedeckých štúdií naraz, ktoré ponúkajú nové, zaujímavé spôsoby hľadania týchto vesmírnych objektov.

Zaujímavý fakt

Vedci uvádzajú, že čierna diera obiehajúca červiu dieru bude vyžarovať špeciálny vzor gravitačných vĺn - jedinečný pre červie diery.

Ako nájsť červiu dieru?

Na začiatku sú čierne diery a červie diery špeciálnym typom riešení Einsteinových rovníc, ktoré vznikajú, keď je štruktúra časopriestoru silne zdeformovaná gravitáciou. Napríklad, keď je hmota extrémne hustá, tkanina časopriestoru sa môže tak zakriviť, že nemôže uniknúť ani svetlo. Takéto objekty nazývame čierne diery.

Pretože všeobecná teória relativity umožňuje rozťahovanie a ohýbanie štruktúry časopriestoru, v roku 1935 Einstein a fyzik z fyziky Nathan Rosen popísali, ako je možné spojiť dva kusy časopriestoru a vytvoriť tak akýsi most medzi týmito dvoma vesmírmi. Je to druh červej diery, ale odvtedy bolo popísaných mnoho ďalších.

Image
Image

Most Einstein-Rosen je úsek na obrázku, ktorý spája dva listy časopriestoru.

Keď už hovoríme o červích dierach, nemožno nespomenúť gravitačné vlny, ktorých existencia bola dokázaná v roku 2015. Faktom je, že pomocou výkonných detektorov LIGO a VIRGO už vedci objavili čierne diery, ale ich ďalší objav by mohol preniesť červie diery z hypotetických predmetov na skutočné. A ak existujú červie diery, zvonku sa môžu javiť ako čierne diery.

Rozdiel medzi červou dierou a čiernou dierou je v tom, že keď už je v čiernej diere, predmet z nej nemôže uniknúť a raz v červej diere bude môcť cez ňu prejsť priamo na druhú stranu. Sila, ktorú vnímame ako gravitáciu, je v skutočnosti výsledkom zakrivenia časopriestoru.

Zvláštnosť vesmíru

Planéty sa teda otáčajú okolo Slnka, pretože vytvára tvar misky v štruktúre vesmíru. (Najľahšie je predstaviť si planéty ako gule, ktoré krúžia okolo a vo vnútri tejto húštiny). Čierne diery zasa deformujú časopriestor do priepastí tak hlbokých, že ich nič nemôže opustiť. Časopriestor sa však môže ohnúť aj do iných podivných tvarov, ako sú tunely.

Image
Image

Tu zobrazená červia diera je tunel v časopriestore spájajúci rôzne časti vesmíru.

Tieto tunely alebo červie diery by mohli poskytnúť najkratšiu cestu medzi dvoma vzdialenými miestami v priestore a čase alebo medzi dvoma rôznymi vesmírmi. Časopriestor sa môže ohýbať, ale môže aj kolísať. Tieto vlny sa nazývajú gravitačné vlny a môžu naznačovať červie diery.

Gravitačné vlny, čierne diery a červie diery

Vedci sa domnievajú, že čierna diera špirálovito vstupujúca do červej diery by mala v časopriestore vytvoriť zvláštny zvlnený vzor. A so správnymi prístrojmi ich niektoré observatóriá dokázali odhaliť.

Image
Image

Vstup a výstup z červej diery vyzerá pravdepodobne takto.

Fyzici k tomuto záveru dospeli v článku publikovanom v polovici leta na serveri predtlače arXiv.org. Vlny z páru čierna diera-červia diera budú blikať a zapnú sa, keď čierna diera prejde červou dierou a potom znova vyjde. K dnešnému dňu však neexistujú žiadne dôkazy o existencii týchto predmetov.

Červie diery sú určite špekulatívne s veľkým C, “hovorí William Gabella. Je fyzikom na Vanderbiltovej univerzite v Nashville, Tennessee. Ak však červie diery existujú, výskumníci by ich mali mať šancu nájsť. Jednoducho by to vyžadovalo správne podmienky a detektor gravitačných vĺn.

Čierna diera putuje červou dierou

Podľa Live Science Gabellov tím preskúmal čiernu dieru s hmotnosťou päťnásobkom hmotnosti Slnka. Predstavili si čiernu dieru, ktorá obieha po červej diere vo vzdialenosti asi 1,6 miliardy svetelných rokov od Zeme. Podľa ich výpočtov, keď sa čierna diera otáča okolo červej diery, mala by sa začať špirálovať dovnútra a uvoľňovať gravitačné vlny.

A spočiatku by vyzerali presne ako gravitačné vlny z dvoch čiernych dier. Štruktúra vĺn, ktoré niektorí fyzici nazývajú štebotmi, bude postupom času zvyšovať frekvenciu. Ale akonáhle sa dostane do stredu červej diery alebo „krku“, čierna diera ním prejde.

Image
Image

Most Einstein-Rosen, ako ho videl umelec.

Vedci sa potom pozreli na to, čo by sa stalo, keby sa na vzdialenom mieste objavila čierna diera. Napríklad v inom vesmíre. V tomto prípade by sa gravitačné vlny v prvom vesmíre náhle zastavili a v druhom vesmíre by čierna diera „vystrelila“von, než by sa znova špirálovala. Potom musí ísť celú cestu späť cez červiu dieru a späť do prvého vesmíru.

Keď sa čierna diera vráti, najskôr špirála von z červej diery. To môže spôsobiť „anti -cvrlikanie“- vzor gravitačných vĺn opačný k cvrlikaniu - predtým, ako sa opäť dostanú do tohto stavu, píšu autori vedeckej práce.

Časom bude čierna diera naďalej preskakovať medzi týmito dvoma vesmírmi, čo by malo spôsobiť opakované výbuchy gravitačných vĺn. Medzi tým by ale boli obdobia ticha - akonáhle čierna diera stratí dostatok energie na vytvorenie gravitačných vĺn, jej cesta sa skončí a usadí sa v krku červej diery.

Odporúča: