Białe dziury wewnątrz czarnych dziur mogą „zresetować czas”

Przełomowa teoria, która może zmienić nasze fundamentalne rozumienie kosmosu, została właśnie zaproponowana przez brytyjskich naukowców z University of Sheffield. Według ich badań, opublikowanych w prestiżowym czasopiśmie Physical Review Letters, w centrum czarnych dziur mogą znajdować się białe dziury – tajemnicze obszary, gdzie czas i przestrzeń rozpoczynają swoje istnienie na nowo. Ta koncepcja znacząco przekształca nasze dotychczasowe wyobrażenia o końcu materii wpadającej w czarne dziury.

 

 

Zgodnie z ogólną teorią względności Alberta Einsteina, czarne dziury to obszary przestrzeni kosmicznej, w których grawitacja osiąga tak ogromną siłę, że nic – nawet światło – nie jest w stanie z nich uciec. W centrum takiego obiektu znajduje się osobliwość, czyli punkt, w którym materia zostaje ściśnięta do nieskończenie małych rozmiarów, a znane nam prawa fizyki przestają obowiązywać.

 

Rewolucyjność nowego badania polega na zakwestionowaniu tego, co dzieje się w osobliwości. Zamiast uważać ją za ostateczny koniec wszystkiego, co zostało wciągnięte przez czarną dziurę, naukowcy sugerują, że może ona stanowić początek zupełnie nowej fazy. Według tej teorii, zamiast niszczyć materię i energię, czarna dziura może je przekształcać i tworzyć białą dziurę – hipotetyczny obiekt, który działa dokładnie odwrotnie, wyrzucając materię i energię z powrotem do wszechświata.

 

Dr Steffen Gielen, współautor badania, wyjaśnia: "W mechanice kwantowej czas nie może po prostu się skończyć. Zamiast tego wkracza w nową fazę, w której przestrzeń i czas nadal istnieją, ale w innej formie."

 

Aby udowodnić swoją teorię, naukowcy wykorzystali uproszczony model czarnej dziury, znany jako czarna dziura płaska. Za pomocą tego modelu pokazali, w jaki sposób fluktuacje kwantowe mogłyby zastąpić osobliwość specjalnym obszarem, w którym czas i przestrzeń nie ulegają destrukcji, lecz transformacji.

Image

Szczególnie interesującym aspektem tego badania jest powiązanie czasu z ciemną energią – tajemniczą siłą, która według obecnej wiedzy odpowiada za przyspieszenie rozszerzania się wszechświata. Ten związek otwiera nowe możliwości interpretacji podstawowych sił kosmicznych.

 

Teoria zakłada również fascynującą możliwość – obserwator, który hipotetycznie przeszedłby przez czarną dziurę, mógłby znaleźć się po drugiej stronie białej dziury. Choć brzmi to jak wizja rodem z powieści science fiction, koncepcje te prowadzą do zupełnie nowych horyzontów w badaniu fundamentalnej natury czasu i przestrzeni.

 

Badania naukowców z Sheffield mają potencjał daleko wykraczający poza samo zrozumienie czarnych dziur. Mogą one stanowić kluczowy krok w kierunku pogodzenia dwóch podstawowych, lecz często sprzecznych ze sobą teorii – ogólnej teorii względności opisującej grawitację i mechaniki kwantowej wyjaśniającej zachowanie materii na poziomie najmniejszych cząstek. Zjednoczenie tych teorii w ramach jednej spójnej koncepcji jest jednym z największych wyzwań współczesnej fizyki.

 

Jeśli teoria o białych dziurach ukrytych w czarnych dziurach okaże się prawdziwa, może to całkowicie odmienić nasze rozumienie podstawowych zasad rządzących wszechświatem i przybliżyć nas do stworzenia jednolitej teorii wszystkiego, nad którą naukowcy pracują od dziesięcioleci.