Zgodovina belih lukenj, teorija in kako se oblikuje

On Bela luknja To je edinstvenost prostora - čas, ki pripada natančnim rešitvam enačb splošne relativnosti. Te posebnosti imajo tako imenovano Horizon dogodek. To pomeni prisotnost pregrade, ki v beli luknji ne more nič od zunaj. Teoretično je bela luknja edinstvenost, ki gre v preteklost.

Trenutno nihče ni mogel opazovati. Lahko pa dolgujemo obstoju najbolj posebnemu od vseh: Veliki udarci pred 13.8 milijard let je mogoče obravnavati kot dogodek, ki ga povzroči supermasivna bela luknja.

Velika masa, kot je planet, lahko deformira prostor-čas. Vir: Mysid [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]

Teorija splošne relativnosti meni, da se prostor-čas lahko deformira zaradi pospeška ali prisotnosti masnih predmetov. To je ista teorija, ki je napovedovala obstoj črnih lukenj, katerih bele luknje bi bile nasprotne. Zato obstoj teh.

Zdaj, da oblikujemo posebnost prostora in časa, je potreben nekaj fizičnega mehanizma. V primeru črnih lukenj je znano, da je vzrok gravitacijski propad supermasivne zvezde.

Toda fizični mehanizem, ki bi lahko tvoril edinstvenost bele luknje, do zdaj ni znan. Čeprav so se seveda pojavili kandidati, ki so pojasnili svoje morebitno usposabljanje, kot bomo kmalu videli.

[TOC]

Razlike med črnimi luknjami in belimi luknjami

Številne črne luknje, ki so znane, so ostanek supergigentne zvezde, ki je utrpela notranji propad.

Ko se to zgodi, se gravitacijske sile do te mere povečajo, da se nič, kar se približa, ne more izogniti njenemu vplivu, niti svetlobe.

Zato so črne luknje sposobne pogoltniti vse, kar pade vanje. Nasprotno, nič ne bi moglo vstopiti v belo luknjo, vse bi bilo zavrnjeno ali odvrženo.

Je obstoj podobnega možnega predmeta? Konec koncev so črne luknje dolgo ostale kot matematična rešitev Einsteinovih poljskih enačb, dokler jih niso odkrili zahvaljujoč učinkom gravitacij in sevanja, ki povzročajo v njihovem okolju, in pred kratkim fotografirani.

Po drugi strani pa so bele luknje še vedno skrite pred kozmologi, če res obstajajo.

Zgodovina vašega odkritja

Teorija o obstoju belih lukenj se je začela iz del Karla Schwarzschilda (1873-1916), nemškega fizika in prve, ki je našla natančno rešitev za relativistične enačbe Alberta Einsteina.

Vam lahko služi: Dopplerjev učinek: opis, formule, primeri, primeri

Za to je razvil model s sferično simetrijo, katere rešitve imajo poti, ki so natančno črne luknje in njihovi beli kolegi.

Schwarzschildovo delo ni bilo ravno priljubljeno, morda zato, ker je bilo objavljeno med svetovno vojno. Nekaj ​​let smo morali počakati, da se dva fizika v 60. letih samostojno nadaljujeta.

Leta 1965 sta matematika Igor Novikov in Yuval Ne'eman analizirala rešitve Schwarzschilda, vendar z uporabo drugačnega koordinatnega sistema.

Takrat izraz bela luknja še ni bila skovana. Pravzaprav so bili znani kot "zaostala jedra" in veljala za nestabilne.

Vendar pa so raziskovalci poskušali najti fizični predmet, katerega narava je bila združljiva z napovedjo za bele luknje.

Quasares in Blancos Hoods

Raziskovalci so verjeli, da ga najdejo v kvasarje, najsvetlejših predmetov vesolja. Ti oddajajo intenziven pretok sevanja, ki ga je mogoče zaznati z radijskimi teleskopi, kot bi morala to storiti bela luknja.

Vendar je bila energija kvazarjev končno dana bolj izvedljiva razlaga, povezana s črnimi luknjami v središču galaksij. In tako so bile bele luknje spet kot abstraktne matematične entitete.

Torej, ko so bile znane, so bele luknje namenjene veliko manj pozornosti kot črne luknje. To ne bi smelo samo verjeti, da so nestabilne, kar sprašuje o njenem resničnem obstoju, ampak da ni razumne hipoteze o njegovem možnem izvoru.

Nasprotno, črne luknje izhajajo iz gravitacijskega propada zvezd, fizičnega pojava, ki je bil dobro dokumentiran.

Možna ugotovitev bele luknje

Obstajajo raziskovalci, ki so prepričani, da so končno odkrili belo luknjo v pojavu, imenovanem GRB 060614, se je zgodila leta 2006. Ta pojav je bil predlagan kot prvi dokumentiran videz bele luknje.

GRB 060614 je bila eksplozija gama žarkov, ki jih je 14. junija 2006 zaznal Neil Gehrels Swift observatorij s posebnimi lastnostmi. Izzival je znanstveno soglasje, ki je bilo prej vzdržno na izvoru gama žarkov in črnih lukenj.

Big Bang, za katerega nekateri verjamejo, da gre za supermasivno belo luknjo, bi to lahko bila posledica tudi črne luknje, tudi v osrčju neznane galaksije, ki se nahaja v našem vesolju oče oče.

Lahko vam služi: načine za elektriko telesa (s primeri)

Ena od težav pri opazovanju bele luknje je, da je vsa snov iz njega izgnana v edinstven impulz. Torej v beli luknji nima potrebne kontinuitete, ki jo je treba opaziti, vendar imajo črne luknje dovolj vztrajnosti, da jih je mogoče videti.

Teorija

Einstein postulira, da imajo masa, čas in dolžina tesno odvisnost od hitrosti referenčnega sistema, v katerem se merijo.

Poleg tega se čas šteje za eno bolj spremenljivko, z enakim pomenom kot spremenljivke prostora. Tako se govori o prostoru in času kot subjektu, v katerem poteka kateri koli dogodek in vsi dogodki.

Matter sodeluje s tkanino prostora in časa in jo spreminja. Einstein opisuje način, kako se to zgodi z nizom 10 napetostnih enačb, znanih kot poljske enačbe.

Nekaj ​​pomembnih konceptov v teoriji relativnosti

The Napenjalniki So matematične entitete, ki omogočajo preučitev začasne spremenljivke na isti ravni prostora spremenljivk. Dobro znani vektorji, kot so moč, hitrost in pospešek, so del tega razširjenega nabora matematičnih entitet.

Matematični vidik Einsteinovih enačb vključuje tudi koncepte, kot so Metrike, kar je razdalja tako v prostoru kot v času, ki ločuje dva neskončno zaprta dogodka.

Dve točki v prostoru sta del krivulje, imenovane Geodetski. Te točke so združene na razdalji prostora in časa. Takšna predstavitev časovnega prostora opazimo na naslednji sliki:

Oblika stožca je določena s hitrostjo svetlobe c, ki je konstanta v vseh referenčnih sistemih. Vsi dogodki se morajo zgoditi znotraj stožcev. Če so zunaj njih dogodki, ni mogoče vedeti, ker bi morale informacije potovati hitreje od svetlobe, ki jo je treba zaznati.

Einsteinove poljske enačbe priznavajo rešitev z dvema posebnostjo v prazni regiji (torej brez mase). Ena od teh posebnosti je črna luknja, druga pa bela luknja. Za oba je obzorje dogodkov, ki je sferična meja končnega radia, ki obdaja posebnost.  

V primeru črnih lukenj nič, niti svetlobe, ne more izhajati iz te regije. In v belih luknjah je obzorje dogodkov ovira, na katero se od zunaj ni mogoče prenesti. Raztopina črne luknje v vakuumu je v stožcu prihodnosti, raztopina bele luknje.

Vam lahko služi: povprečna hitrost

Einsteinove rešitve za enačbe, ki obsegajo resnično črno luknjo, zahtevajo prisotnost snovi, in v tem primeru rešitev, ki vsebuje belo luknjo, izgine. Zato je sklenjeno, da kot matematična rešitev v teoriji edinstvenih rešitev brez snovi obstajajo bele luknje. Toda to ni takrat, ko je zadeva vključena v Einsteinove enačbe.

Kako se tvori bela luknja?

Leta 2014 sta teoretični fizik Carlo Rovelli in njegova delovna ekipa na univerzi Aix-Marella v Franciji predlagala, da lahko bele luknje izhajajo iz smrti črne luknje.

Že v 70. letih je maksimalni strokovnjak za črne luknje, Stephen Hawking, izračunal, da črna luknja izgubi maso z oddajanjem sevanja s sokovnim sevanjem.

Izračuni Ravellija in njegova ekipa kažejo, da bi takšno krčenje zaradi izgube sevanja črne luknje lahko v zadnji fazi ustvarilo odboj, ki izvira iz bele luknje.

Toda izračuni Ravellija kažejo tudi, da bi v primeru črne luknje s testo, ki je enaka soncu, približno štiriletna starost sedanje starosti vesolja.

Bele luknje in temna snov

Drugo po velikem udarcu bi lahko nihanja gostote hitrega širitvenega vesolja ustvarila primarne črne luknje (brez potrebe po propadu zvezd).

Te primarne črne luknje so veliko manjše od tistih iz zvezdnega izvora in lahko izhlapijo, dokler ne umrejo, da bi v času, ki ga v življenju vesolje razumejo, dali belo luknjo.

Mikroskopske bele luknje so lahko zelo masivne. Na primer, ena od velikosti zrna prahu ima lahko večjo maso kot luna.

Tudi Ravellijeva ekipa nakazuje, da lahko te mikroskopske bele luknje razložijo temno snov, še eno najpomembnejših kozmoloških skrivnosti.

Mikroskopske bele luknje ne bi oddajale sevanja; In ker so manjši od valovne dolžine, se izkažejo za nevidne. To bi lahko bil še en razlog, ki bi pojasnil, zakaj še niso bili odkriti.

Reference

1. Battersby, s. 2010. Večne črne luknje so vrhunski kozmični sef. Okrevano od: Newscialist.com.
2. Choi, c. 2018. Bele luknje so lahko skrivna sestavina v skrivnostni temni snovi. Okrevano od: vesolje.com.
3. Fraser, c. 2015. Kaj so bele luknje?. Okrevano od: Phys.org.
4. Masters, Karen. 2015. Kaj je bela luknja?. Radoveden okreval.zvezda.Cornell.Edu
5. Wikiwand. Bela luknja. Okreval od: wikiwand.com