Ako postoji jedna stvar koju gotovo svi znaju o crnim rupama, to je da iz njih ništa ne može da pobjegne čak ni svjetlost. Čak i kada bismo u crnu rupu poslali sondu, ona se nikada ne bi vratila da nam kaže šta je pronašla, piše Science Focus.
Sve što pređe horizont događaja, spoljašnju granicu crne rupe, nestaje zauvijek iza vela izuzetno snažne gravitacije. Ono što se nalazi iza horizonta događaja za nas je praktično nevidljivo. Ipak, to nije spriječilo naučnike da pokušaju da otkriju šta se tamo krije. Radoznalost je jedan od razloga, ali postoji i mnogo važniji. Odgovor bi mogao da riješi jedan od najvećih problema moderne fizike,
Dvije teorije koje ne mogu da se pomire
Savremena fizika počiva na dvije izuzetno uspješne teorije. Prva je Ajnštajnova Opšta teorija relativnosti, koja objašnjava gravitaciju i kretanje zvijezda, planeta i galaksija. Druga je kvantna mehanika, koja opisuje ponašanje atoma i subatomskih čestica. Obje teorije izuzetno precizno objašnjavaju svijet u svojim domenima, ali se međusobno ne slažu. Gravitacija, kako je opisuje Opšta teorija relativnosti, ne funkcioniše na kvantnom nivou, dok kvantna mehanika ne može da objasni gravitaciju.
Do danas niko nije uspio da ih objedini u jedinstvenu teoriju. Crne rupe predstavljaju rijetku priliku da se obje teorije proučavaju na istom objektu.
– Imate svu masu jedne zvijezde sabijenu u nevjerovatno mali prostor. Tu su istovremeno važni i Opšta teorija relativnosti i kvantna mehanika – objašnjava Kris Ejkers, docent fizike na Univerzitetu Kolorado u Bolderu.
Ako bismo uspjeli da razumijemo šta se događa unutar crne rupe, možda bismo konačno mogli da objedinimo dvije najveće teorije fizike u jednu – takozvanu Teoriju svega.
Unutrašnjost crne rupe nije onakva kakvom je zamišljamo
Mnogi zamišljaju da se odmah po prelasku horizonta događaja prostor i vrijeme potpuno raspadaju. Međutim, to nije sasvim tačno. Kod dovoljno velikih crnih rupa prostor neposredno iza horizonta događaja mogao bi da izgleda gotovo isto kao i prostor neposredno ispred njega. Kada biste prešli tu granicu, i dalje biste mogli da vidite zvijezde oko sebe, iako vas niko spolja više ne bi mogao vidjeti. Čak ni gravitacija ne bi odmah bila smrtonosna, sve dok ste dovoljno daleko od singularnosti – tačke u kojoj, prema sadašnjim teorijama, zakoni fizike prestaju da važe. Ali kako biste joj se približavali, zakrivljenost prostor-vremena postajala bi sve veća.
Ogromne plimske sile počele bi da razvlače tijelo, jer bi djelovi bliži singularnosti bili izloženi mnogo jačoj gravitaciji od onih udaljenijih. Najveći problem je što se singularnost ne može izbjeći.
Konačno bismo mogli da otkrijemo šta se krije u unutrašnjosti crne rupe
– Jednom kada pređete horizont događaja, susret sa singularnošću postaje neizbježan – kaže teorijski fizičar Luka Iliesiu sa Univerziteta Kalifornije u Berkliju.
Drugim riječima, nije riječ o mjestu koje možete zaobići – ono se nalazi u vašoj budućnosti u prostor-vremenu.
Crna rupa možda nije trodimenzionalna
Jedna od najneobičnijih ideja u savremenoj fizici jeste da se unutrašnjost crne rupe možda može opisati kao dvodimenzionalna površina. Ovaj koncept proizlazi iz otkrića Stivena Hokinga da crne rupe emituju slabo zračenje i imaju entropiju. Entropija predstavlja broj mogućih kvantnih stanja nekog sistema. Kod običnih objekata ona raste sa zapreminom. Kod crnih rupa, međutim, raste sa površinom horizonta događaja.
– To je veoma čudna i duboka osobina gravitacije – kaže Ejkers.
Iz toga je nastala ideja poznata kao holografski princip. Prema toj teoriji, sve informacije o trodimenzionalnoj unutrašnjosti crne rupe zapravo su zapisane na njenoj dvodimenzionalnoj površini, slično hologramima koji stvaraju trodimenzionalnu sliku.
Kako napraviti mapu nečega što se ne vidi?
Naučnici danas pokušavaju da naprave svojevrsnu „mapu“ između ova dva opisa crne rupe. To nije mapa u klasičnom smislu, već više podsjeća na rječnik koji prevodi matematičke opise iz jednog modela u drugi. Takav pristup već omogućava fizičarima da prave konkretna predviđanja, poput procjene kako se zapremina unutrašnjosti crne rupe mijenja tokom vremena. Neka istraživanja čak sugerišu da unutrašnjost crne rupe možda nije ista tokom njenog čitavog postojanja. Spolja sve crne rupe izgledaju gotovo identično bez obzira na starost, ali unutrašnjost bi mogla da se mijenja kako vrijeme prolazi. Za sada je to još uvijek teorijska pretpostavka.
hype2usa.com S.S.
