Mustat aukot syntyvät, kun tähdet kuolevat katastrofaalisesti supernovassa. Joten mikä universumissa on valkoinen aukko?
On mielikuvituksen päivä, ja aiomme puhua fantasiaolennoista. Kuten yksisarviset, mutta vielä harvinaisempia. Kuten leprechauns, mutta vielä upeampi!
Tänään puhumme valkoisista aukoista. Ennen kuin puhumme valkoisista aukoista, puhutaanpa mustista aukoista. Ja ennen kuin puhumme mustista aukoista, mikä tämä asia sinulla on reikien kanssa?
Mustat aukot ovat paikkoja universumissa, joissa aine ja energia tiivistyvät niin tiiviisti yhteen, että niiden pakonopeus on suurempi kuin valon nopeus. Olemme tehneet niistä ainakin miljoona videota, mutta jos haluat silti lisätietoja, voit aloittaa tästä Black Hole -soittolistallamme.
Mustan aukon täydellinen kuvaaminen vaatii paljon hienoa matematiikkaa, mutta nämä ovat todellisia esineitä universumissamme. Einsteinin suhteellisuusteoria ennusti ne, ja ne itse asiassa löydettiin muutaman viime vuosikymmenen aikana.
Mustat aukot syntyvät, kun tähdet, jotka ovat paljon massiivisempia kuin aurinkomme, kuolevat katastrofaalisesti supernovassa.
Joten mikä on valkoinen aukko?
Valkoiset aukot syntyvät, kun astrofyysikot tutkivat matemaattisesti mustien aukkojen ympärillä olevaa ympäristöä, mutta teeskentelevät, ettei tapahtumahorisontissa ole massaa. Mitä tapahtuu, kun sinulla on mustan aukon singulariteetti ilman massaa?
Valkoiset aukot ovat täysin teoreettisia matemaattisia käsitteitä. Itse asiassa, jos teet mustan aukon matematiikkaa elantonsa vuoksi, minulle kerrotaan, että singulaarisuuden massan huomiotta jättäminen tekee elämästäsi paljon helpompaa.
Ne eivät ole asioita, jotka todella ovat olemassa. Ei ole niin, että tähtitieteilijät olisivat havainneet epätavallisen säteilypurkauksen ja kehittäneet sitten hypoteettisia valkoisten aukkojen malleja selittääkseen niitä.
Valkoinen aukko. Kuvan luotto: universe-review.ca
Kuten hyvä ystäväni ja joskus Guide to Space -avustaja, tohtori Brian Koberlein sanoo: 'Jos aloitat viidestä kuppikakusta ja alat antaa niitä pois, loppuu lopulta. Siinä vaiheessa et voi antaa enempää. Tässä tapauksessa et voi laskea alas nollasta. Toki voit jakaa paperilappuja 'I O U ONE cupcakella'. kirjoitettuna niihin, mutta olisi naurettavaa käyttää negatiivisia lukuja väittämään, että 'negatiivisia kuppikakkuja' on olemassa ja että niitä voidaan jakaa ihmisille.'
Jos valkoisia aukkoja olisi olemassa, mutta niitä ei todennäköisesti ole, ne käyttäytyisivät kuin käänteiset mustat aukot – aivan kuten matematiikka ennustaa. Sen sijaan, että valkoinen reikä vetäisi materiaalia sisäänpäin, se puhaltaisi materiaalia ulos avaruuteen kuin jonkinlainen valkosuklaasuihkulähde. Niin antelias, nämä valkoiset reiät ja niiden suklaa.
Yksi valkoisten aukkojen matematiikan muista seurauksista on, että ne ovat olemassa vain teoreettisesti niin kauan kuin tapahtumahorisontissa ei ole yhtään ainetta. Heti kun yksi vetyatomi ajautuisi alueelle, koko asia romahtaisi. Vaikka valkoiset aukot olisi luotu jo universumin alussa, ne olisivat romahtaneet kauan sitten, koska universumimme on jo täynnä hajaainetta.
On kuitenkin olemassa muutamia fyysikoita, jotka ajattelevat, että valkoiset aukot voivat olla enemmän kuin teoreettisia. Hal Haggard ja Carlo Rovelli Aix-Marseillen yliopistosta Ranskasta yrittävät selittää, mitä mustissa aukoissa tapahtuu käyttämällä teoreettisen fysiikan haaraa, jota kutsutaan silmukan kvanttigravitaatioksi.
Taiteellinen näkymä säteilevää mustaa aukkoa. Kiitos: NASA
Teoriassa mustan aukon singulaarisuus puristuisi alas fysiikan ennustamaan pienimpään mahdolliseen kokoon. Sitten se palasi valkoiseksi aukoksi. Mutta mustan aukon ympärillä olevan vakavan aikadilataatiovaikutuksen vuoksi tämä tapahtuma kestäisi miljardeja vuosia, ennen kuin pieninkin massa olisi vihdoin poksahtanut.
Jos alkuräjähdyksen jälkeen syntyisi mikroskooppisia mustia aukkoja, ne saattavat rapistua ja räjähtää valkoisina aukkoina minä päivänä tahansa. Paitsi Stephen Hawkingin mukaan ne olisivat jo haihtuneet.
Toinen fyysikkojen mielenkiintoinen ajatus on, että valkoinen aukko voisi selittää alkuräjähdyksen, koska tämä on toinen tilanne, jossa valtava määrä ainetta ja energiaa ilmestyi spontaanisti.
Todennäköisesti valkoiset aukot ovat vain hienoa matematiikkaa. Ja koska fantastinen matematiikka harvoin selviää kosketuksesta todellisuuden kanssa, valkoiset aukot ovat luultavasti vain kuvitteellisia.
Mitä muita erittäin teoreettisia avaruuden ja fysiikan teorioita haluaisit meidän tutkivan? Kerro meille alla olevissa kommenteissa.
Podcast (ääni): ladata (Kesto: 4:40 – 4,3 Mt)
Tilaa: Applen podcastit | RSS
Podcast (video): ladata (Kesto: 5:03 – 60,0 Mt)
Tilaa: Applen podcastit | RSS