Все знают, что такое черная дыра. Но не все знают, что у черной дыры есть антипод. И называется он – белая дыра. И сейчас мы поговорим именно об этом.
Белая дыра – это гипотетический объект во Вселенной, характеризующийся свойствами полностью противоположными свойствам черной дыры.
Считается, что белые дыры существуют на основе тех же уравнений общей теории относительности, которые описывают и черные дыры. Белые дыры также обладают гравитацией, также искривляют пространство-время и также притягивают к себе объекты, но с той разницей, что всё, что идет на сближение с белой дырой никогда ее не достигнет.
Белые дыры не пропускают внутрь ничего, даже свет. Вместо этого они излучают мощную энергию, предотвращая попадание чего-либо за их горизонт событий. Если смотреть на белую дыру со стороны, можно увидеть такую же картину, как и с черной дырой, только свет и материя, будут извергаться от горизонта событий обратно в космос.
Что произойдет при сближении с белой дырой?
Теоретически считается, что приблизиться к белой дыре невозможно. Даже если лететь на очень прочном космическом корабле свет исходящий от белой дыры и прочие излучения будут давить и замедлять корабль так, как воздух давит и замедляет движущиеся объекты на Земле.
И если даже игнорировать все эти излучения и свет (что сделать очень трудно), игнорировать искривления пространства-времени будет невозможно. Двигаясь с постоянным ускорением в сторону белой дыры, мы увидим, что наша скорость становилась бы все меньше и меньше. И нет во Вселенной сколько энергии, сколько потребовалось бы нам для приближения к горизонту событий, не говоря уже о том, чтобы проникнуть за его предел.
Кому-то это покажется нелогичным. Откуда в белой дыре столько энергии? Как она туда поступает, если извергается обратно в космос мощными потоками? И это одна из причин, почему существование белых дыр считают маловероятным. Однако есть теории, в которых белые дыры возможны, но на основе других принципов, отличных от тех что описаны в общей теории относительности.
Как образуются белые дыры
Одна из теорий, пытающихся описать образование белых дыр заключается в том, что белые дыры, по сути, противоположные близнецы черных дыр. И если математически их существование более-менее доказано, то процесс образования понять не может никто.
С черными дырами все как-то ясно. Они образуются в результате гравитационного коллапса во время умирания и разрушения большой звезды. Противоположным процессом было бы превращение черной дыры обратно в звезду, что невозможно ибо нарушает правила энтропии.
Поэтому гипотеза предполагает, что черные дыры в конце своей жизни могут превращаться в белые, хотя и ненадолго. В 2014 году была разработана модель, в которой черные дыры превращаются в белые, взрывом выбрасывая в космос весь материал, накопленный за время своего существования.
Модель основана на теории, называемой «петлевой квантовой гравитацией», где гравитация и пространство-время заквантованы, сотканы из крошечных отдельных петель, которые невозможно разделить. По мере того как умирающая звезда разрушается под действием собственной гравитации, она начинает сжиматься до тех пор, пока не достигнет конечной стадии, при которой дальнейшее сжатие становится невозможным.
В этот момент петли оказывают внешнее давление, называемое «квантовым отскоком», которое превращает черную дыру в белую. По приблизительным оценкам, черной дыре требуется всего несколько тысячных долей секунды, чтобы превратиться в белую дыру. И все же, несмотря на то, что трансформация происходит почти мгновенно, черные дыры все еще могут казаться нам длящимися миллиарды или триллионы лет, потому что их гравитация растягивает световые волны и расширяет время.
Существуют ли белые дыры?
На данный момент белые дыры все еще считаются теорией, хотя, возможно, это зависит от нашего понимания законов физики.
Сегодня считается, что белые дыры крайне нестабильны. Маловероятно, что космическое событие, выбрасывающее столько материи и энергии, может существовать достаточно долго, чтобы его можно было заметить в телескопы. Некоторые ученые полагают, что, когда белая дыра выбрасывает свою материю, и когда эта материя сталкивается с любой другой материей на орбите белой дыры, все это схлопывается само в себя и превращается в черную дыру, создавая бесконечную петлю из черных, белых, затем снова черных дыр. Стивен Хокинг в свое время отметил, что эти объекты могут вести себя очень одинаково и мы вряд ли смогли бы их различить.
Многие явления выдвигались как потенциальные кандидаты на роль белых дыр. Как правило, это было что-то загадочное, таинственное и труднообъяснимое. Например, мощные всплески гамма-лучей, быстро вращающиеся нейтронные звезды и черные дыры в конечной стадии своей жизни. Даже Большой взрыв пытались описать как эффект очень большой белой дыры.
Тот факт, что белую дыру еще пока никто не наблюдал наводит на определенные мысли. Более того, из-за их странностей вызывают сомнения и их теоретические существования. Возможно, белые дыры используют в качестве некоего заполнителя пробела, до тех пор, пока не появятся новые наблюдения или более стройная теория.
Правда стоит отметить, что черные дыры тоже когда-то были чистой теорией, пока в 1971 годе не было подтверждено их существование на практике. Так что всё может быть…
