Vita hål öppnar upp möjligheten till tidsresor

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Möjligheten av förekomsten av vita hål föreslogs först av den teoretiske astrofysikern Igor Novikov 1964.

Ett vitt hål är en hypotetisk region i rumtiden som förutsägs som en del av lösningen på Einsteins fältekvationer.

Men låt oss börja med svarta hål eftersom de är lättare att förklara. Svarta hål bildas när mitten av en stor döende stjärna träffar sig själv. Hela massan pressas ut till en oändligt liten volym. Deras gravitationsattraktion blir så stor att inte ens ljus kan undkomma den.

Vita hål är precis motsatsen till svarta hål: även om ingenting kan fly från händelsehorisonten för ett svart hål, kan ingenting komma in i händelsehorisonten för ett vitt hål. Enkelt uttryckt spottar det vita hålet ut allt och ingenting kommer in.

Konceptet med ett vitt hål är extremt komplext. Därför har vi försökt förklara det i små avsnitt. I slutet av den här artikeln kommer du att ha lärt dig mycket mer om detta spännande fenomen.

Finns det vita hål?

Det vita hålet är bara ett teoretiskt matematiskt koncept och har inte observerats i universum. De flesta diskussioner om vita hål kretsar kring orden hypotetisk, ogenomförbar och overklig.

De är en potentiell lösning på den allmänna relativitetsteorien, som innebär att om eviga svarta hål existerar, så måste vita hål också finnas i universum.

De förväntas ha egenskaper som massa, laddning, rörelsemängd, men allt som närmar sig ett vitt hål (även med ljusets hastighet) kommer aldrig att nå det. I teorin finns det inte tillräckligt med energi i vårt universum för att dra dig inåt.

De bryter mot termodynamikens andra lag

En av de främsta anledningarna till att vita hål anses overkliga är att de minskar entropin, vilket strider mot termodynamikens lag.

Termodynamikens andra lag säger att universums totala entropi ständigt ökar, så förändringen i entropin är alltid positiv. Det är därför vita hål inte passar in i vår nuvarande modell av universum.

Bevis för vita hål

Medan bevisen och informationen om vita hål förblir osäkra, anses en gammastrålning, med namnet GRB 060614, upptäckt av Neil Gerels Swift Observatory 2006, vara den första registrerade händelsen för ett vitt hål.

Till skillnad från typiska GRB:er, som bara varar några sekunder, varade GRB 060614 hybridskuren i anmärkningsvärda 102 sekunder, men var inte associerad med en supernova. Detta ifrågasatte den tidigare vetenskapliga konsensusen om svarta hål och andra typer av himlakroppar som kan avge gammastrålning.

Vita hål kan utgöra mörk materia

Under 2018 föreslog forskare att vita hål med mikroskopiska diametrar kunde utgöra mörk materia. Sådana små vita hål kommer inte att avge någon strålning, och eftersom de är kortare än ljusets våglängd kommer de att vara osynliga.

Mörk materia utgör cirka 27 % av vårt universum, och dess lokala densitet är cirka 1 % av solens massa per kubik parsec. För att ta hänsyn till denna täthet med vita hål, uppskattade teamet att ett mikroskopiskt vitt hål (cirka en miljondels gram och mycket mindre än en proton) krävs per 10 000 kubikkilometer.

Vita hål kan till och med föregå Big Bang

En annan spännande teori som lagts fram av forskarna är att vita hål skulle kunna förklara Big Bang, eftersom detta är ytterligare ett fall där en enorm mängd materia och energi spontant dök upp.

Faktum är att det hävdades att Big Bang var resultatet av en vithålsexplosion, som förmodligen spydde ut all materia och information som absorberades av det svarta hålet.

Uppenbarligen vet vi inte om teorin stämmer eller inte, men återigen, det är roligt att tänka att livet uppstod ur ett vitt hål.

Vitt hål och svart hål kopplade genom ett maskhål

En av de främsta anledningarna till att studera förekomsten av vita hål är att de kan lösa ett mysterium: vad som händer i mitten av ett svart hål. Vad händer med all information som sugs in?

Flera teorier tyder på att det finns ett vitt hål i andra änden av det svarta hålet. All materia och information som absorberas av det svarta hålet kastas av det vita hålet till ett annat universum.

"Inträdet" av ett svart hål och "utgången" av ett vitt hål kan vara associerat med två helt olika universum. Och det som gör denna koppling möjlig kallas ett maskhål: det kan ses som en tunnel med två ändar, var och en på olika platser i rymdtiden.

Den allmänna relativitetsteorin har verkliga ekvationer som består av maskhål, dock har de ännu inte observerats i universum. Ett maskhål kan koppla samman korta avstånd (några meter), extremt långa avstånd (miljoner ljusår) eller olika universum.

År 1935 upptäckte forskare ett typ 1 maskhål, kallat ett Schwarzschild maskhål, med hjälp av Einsteins allmänna relativitetsteori. Hela Schwarzschild-metriken består av ett vitt hål, ett svart hål och två separata världar kopplade vid deras händelsehorisonter genom ett maskhål.

Schwarzschilds lösning har två reella ekvationer - positiv och negativ kvadratrot. Den senare förklarar att det svarta hålet rör sig bakåt i tiden, vilket också är ett vitt hål.

Vita hål öppnar upp möjligheter för tidsresor

Under vissa förhållanden kan ett maskhål förbinda två punkter i tiden istället för två punkter i rymden. Således kan ett föremål som sväljs av ett svart hål passera genom maskhålet och bryta ut som ett vitt hål i en annan region av tiden [eller rummet].

Konceptet har dock många nackdelar. Till exempel kommer ett föremål som faller i ett svart hål inte att kunna motstå dess enorma gravitationskraft. Och eftersom maskhålet är otroligt instabilt kommer det omedelbart att kollapsa på sig själv.

Vissa fysiker har dock visat att ett maskhål (om det finns) kan tillåta resor i både rum och tid. Professor Kip Thorne vid California Institute of Technology, som också är nobelpristagare, föreslog att dessa tre fenomen (svarta hål, maskhål och vita hål) kunde tillåta människor att resa fram och tillbaka i tiden (tusentals år).

Ärligt talat finns det hundratals teorier om vita hål, men forskare har inte hittat övertygande bevis som stödjer deras existens. Kanske finns det till och med en plats för dem i vårt stora mystiska universum.