Létezhet a fekete lyuk szöges ellentéte?
A csillagászoktól mindig a fekete lyukak kapják az összes figyelmet. De mi a helyzet ‘ikertestvéreikkel’, a fehér lyukakkal? Létezhetnek egyáltalán? És ha igen, hol találhatók? Kialakulhat ugyanúgy, mint egy ‘mezei’ fekete lyuk?
Ahhoz, hogy megértsük a fehér lyukak természetét, először meg kell vizsgálnunk a sokkal ismertebb fekete lyukakat. A fekete lyukak azok a helyek, ahol a gravitáció legyőzte az univerzum minden más erejét, és egy anyaghalmazt egészen egy végtelenül apró pontba, az úgynevezett szingularitásba nyomott. Ezt a szingularitást egy eseményhorizont veszi körül, amely nem egy fizikai, szilárd határ, hanem egyszerűen a szingularitás körüli határ, ahol a gravitáció olyan erős, hogy semmi, még a fény sem tud elmenekülni.
Azt tudjuk, hogyan alakulnak ki a fekete lyukak. Amikor egy nagy tömegű csillag elpusztul, hatalmas súlya a mag felé omlik, és egy fekete lyuk keletkezését váltja ki. Bármilyen anyag vagy sugárzás, amely túl közel vándorol a fekete lyukhoz, az erős gravitáció csapdájába esik, és az eseményhorizont alá húzódik, ahol végzetessé válik, derül ki a Space.com beszámolójából.
A fekete lyuk kialakulásának folyamata jól ismert, de elég lenne azt megfordítani?
A fekete lyukak kialakulásának folyamatát, valamint a fekete lyukak és környezetük kölcsönhatását Einstein általános relativitáselméletén keresztül érthetjük meg. Ahhoz, hogy eljussunk a fehér lyuk fogalmához, tudnunk kell, hogy az általános relativitáselméletet nem érdekli az idő. Az egyenletek időszimmetrikusak, ami azt jelenti, hogy a matematika tökéletesen működik az időben előre vagy hátrafelé haladva egyaránt.
Ha tehát egy fekete lyuk keletkezéséről készült filmet visszafelé játszanánk le, akkor egy sugárzást és részecskéket áramoltató objektumot találnánk. Ez végül felrobbanna, és egy hatalmas csillagot hagyna maga után. Ez lenne a fehér lyuk és keletkezése, és az általános relativitáselmélet szerint ez a forgatókönyv teljesen rendben van.
A fehér lyukak még a fekete lyukaknál furcsábbak lennének. Még mindig szingularitás alkotná a középpontját és az eseményhorizont jelentené határát. Ezen felül még mindig masszív, gravitációs objektumok lennének. De minden anyag, amely egy fehér lyukba kerül, azonnal a fénysebességnél gyorsabban kilökődne, ami vakító fehér fényt eredményezne. Bármi, ami a fehér lyukon kívül van, soha nem tudna bejutni a fehér lyuk belsejébe, mert a fénysebességnél gyorsabban kellene haladnia ahhoz, hogy az eseményhorizonton keresztül befelé haladjon.
Létezhet egyáltalán ilyen objektum?
De ha a fehér lyukak létezését az általános relativitáselmélet matematikája lehetővé teszi, akkor miért tartjuk valószínűtlennek, hogy léteznek az univerzumban? A válasz az, hogy az általános relativitáselmélet nem az egyetlen meghatározó tényező. A fizikának más ágai is az univerzum belső működésével foglalkoznak, mint például az elektromágnesesség és a termodinamika.
A termodinamikán belül létezik az entrópia fogalma, amely nagyjából a rendszer rendezetlenségének mértékegysége. A termodinamika második törvénye szerint a zárt rendszerek entrópiája csak növekedhet.
Példaként dobjunk egy zongorát egy faaprítóba. Az eredmény egy zongorányi porított törmelék. A rendszer rendezetlensége megnőtt, és a termodinamika második törvénye teljesült. De ha ugyanabba a faaprítóba egy csomó véletlenszerű darabot dobunk, akkor sem fogunk egy kész zongorát kapni, mert akkor a rendezetlenség csökkenne.
A fekete lyukak keletkezésének folyamatát nem tudjuk egyszerűen visszafelé lefuttatni, és fehér lyukat kapni, mert akkor a rendezetlenség csökkenne. A csillagok nem jelennek meg csodával határos módon gigantikus kozmikus robbanásokból. Tehát, míg az általános relativitáselmélet a fehér lyukak valóságáról nem nyilatkozik, addig a termodinamika határozott nemet mond a koncepcióra.
Érdemes elolvasni:
