Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Universul nostru, într-o gaură de vierme dintr-o gaură neagră dintr-un alt univers

Universul nostru, într-o gaură de vierme dintr-o gaură neagră dintr-un alt univers

postat în: Fizica, Știință 0

În fizică, o gaură de vierme este o caracteristică topologică ipotetică a continuumului spaţiu-timp, care ar constitui un fel de “scurtcircuit” în acest model de univers cu patru dimensiuni (trei dimensiuni spaţiale şi una temporară). Pentru a înţelege această idee, imaginaţi-vă că trăiţi într-un spaţiu bidimensional, ca o coală de hârtie, unde toate obiectele nu au decât două dimensiuni. Dacă această suprafaţă este “îndoită” în a treia dimensiune, fiinţele nu îşi dau seama de această curbură. Dar se poate imagina, pentru o “superfiinţă” care trăieşte în spaţiul tridimenional, o “punte tridimensională” între cele două suprafeţe curbate aparţinând aceluiaşi univers bidimensional. Această punte, denumită “gaură de vierme” pentru spaţiul quadridimensional spaţiu-timp de către oamenii de ştiinţă, este, practic, un tunel cu două terminale în două puncte diferite din continuumul spaţiu-timp.

Găurile de vierme sunt soluţii valide în teoria generală a relativităţii.

Găurile de vierme Schwarzschild sau punţile Einstein-Rosen sunt punţi între diferite zone spaţiale care pot fi modelate ca soluţii de vacuum în modelele matematice einsteiniene combinnd modelele unei găuri negre cu o gaură albă.

Călătorii cu viteze mai mari decât viteza luminii şi călătorii în timp

Imposibilitatea deplasării cu viteze mai mari decât viteza luminii se aplică doar local. Găurile de vierme permit călătoria cu viteze superluminice cu condiţia ca viteaza luminii să nu fie depăşită local nicăieri. Dacă două puncte sunt conectate printr-o gaură de vierme, timpul necesar traversării va fi mai mic decât cel necesar unei raze de lumină care se deplasează în spaţiul din afara găurii de vierme. Dacă lumina se deplasează şi ea prin gaura de vierme, atunci viteza ei este mai mare decât a oricărui alt obiect. O analogie aproximativă ar fi deplasarea între două puncte opuse la poalele unui munte, în cazul clasic escaladând muntele, faţă de cazul “găurii de vierme” care ar avea ca analogie în acest caz un tunel.

Există teorii conform cărora gurile de vierme permit călătoriile în timp. Aceasta ar fi posibil accelerând unul din capetele găurii de vierme la o viteză mult mai mare decât celălalt capăt şi aducându-le, la un moment ulterior, în starea iniţială. ar rezulta de aici o dilatare relativistă a timpului la capătul accelerat al găurii de vierme, timpul scurgându-se aici mai încet decât la celălalt capăt staţionar din punctul de vedere al unui observator extern, similar cu paradoxul gemenilor.

Universul nostru, într-o gaură neagră

Fizicianul Nikodem Poplawski propune o teorie conform căreia universul nostru actual a apărut, s-a dezvoltat şi se dezvoltă în continuare într-o astfel de punte Einstein-Rosen, folosind sistemul de coordonate clasice euclidiene (izotrope) pentru a descrie câmpul gravitaţional al unei găuri negre şi a modela mişcarea geodezică radială a unei particule masive într-o gaură neagră.

Studiind această mişcare la extremitatea unei găuri negre, Poplawski admite că mişcarea unei particule care este absorbită într-o gaură neagră poate fi determinată doar prin experiment sau observaţie, şi că observaţiile nu pot fi efectuate decât în exteriorul găurii negre, în interior fiind posibilă observarea doar de către un observator plasat în interiorul găurii negre. “Această condiţie ar putea fi satisfăcută doar dacă universul nostru s-ar găsi în interiorul unei găuri negre care ar aparţine unui univers mult mai mare“, afirmă Poplawski. “Întrucât teoria generală a relativităţii a lui Einstein nu stabileşte o orientare pentru timp, dacă o gaură neagră se poate forma din colapsul gravitaţional al materiei, atunci este posibil şi procesul invers. Un astfel de proces ar consta în explozia unei găuri albe: materia rezultată ar forma universul în expansiune“.

(Găurile negre sunt, conform teoriei generale a relativităţii, regiuni spaţiale din care nu poate scăpa nimic, nici măcar lumina, datorită deformării continuumului spaţiu-timp prin acumulraea de mase compacte uriaşe. Găurile albe sunt regiuni spaţiale ăn care nu se poate pătrunde din afară, dar din care lumina şi materia pot scăpa.)

O gaură albă este conectată la o gaură neagră în teoria punţilor Einstein-Rosen fiind, ipotetic, o deplasare în trecut a găurii nerge pe axa temporară. Nikodem Poplawski sugerează că toate găurile negre din astrofizică, nu numai cele din teoria punţilor Einstein-Rosen sau a viermilor Schwarzschild, pot conţine punţi Einstein-Rosen, fiecare cu un nou univers inclus care s-a format simultan cu gaura neagră.

De aici rezultă că universul nostru se poate găsi el însuşi într-o gaură neagră care aparţine unui alt univers“, concluzionează acesta.

Concluzii

Studiind colapsul gravitaţional al unei sfere de nisip în coordonate izotrope, şi folosind cercetările recente la alte tipuri de găuri negre, s-ar putea evita probleme neclarificate încă de oamenii de ştiinţă în teoria Big Bang şi problema pierderii informaţiilor într-o gaură neagră conform căreia toate informaţiile despre materie sunt pierdute când se intră în raza de acţiune a găurii negre, legile fizicii cuantice nemaifiind valabile aici.

Poplawski extrapolează spunând că acest model în coordonate izotropice al universului ca o gaură neagră poate explica şi originea expansiunii cosmice.

Nikodem Poplawski este cercetător la Universitatea Indiana, cu un masterat şi un doctorat în fizică şi un masterat în astronomie la Universitatea Varşovia, Polonia. Versiunea finală a acestui studiu a apărut în Physics Letters.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *