MY.UAНовини
Чи існують у космосі білі діри: чим відрізняються від чорних і що кажуть учені
Чи існують у космосі білі діри: чим відрізняються від чорних і що кажуть учені

Чи існують у космосі білі діри: чим відрізняються від чорних і що кажуть учені

Про існування у космосі чорних дір знають навіть школярі. Ці супермасивні об’єкти являють собою одну з найбільших загадок Всесвіту. Але вчені припускають, що у міжзоряному просторі можуть існувати також їхні антиподи – білі діри.

Про ці теоретичні космічні області розповіло видання Space.com. Вважається, що вони можуть функціонувати протилежним чином. Якщо ніщо з того, що потрапило всередину, не може покинути чорну діру, так само ніщо не може потрапити у білу діру.

Що таке біла діра

Білі діри довгий час вважалися плодом загальної теорії відносності, породженими тими ж рівняннями, що і чорні діри. Проте не так давно фізики-теоретики задались питанням, чи можуть бути ці подвійні вихори простору-часу бути двома сторонами однієї медалі.

Для екіпажу космічного корабля, що спостерігає здалеку, біла діра виглядає так само, як чорна діра. Вона масивна і може обертатись. Навколо її горизонту подій може збиратись кільце пилу та газу. Але лише біля білої діри можна спостерігати, як вона відторгає об’єкт. І лише в цей момент теоретично можна зрозуміти, що йдеться саме про білу, а не про чорну діру.

Фізики описують білу діру як "обернення часу" чорної діри. Приблизно, як м’яч, що відстрибує є оберненням часу для м’яча, що падає. У той час, як горизонт подій чорної діри – це межа, з-за якої немає повернення, горизонт білої діри – найнепроникніший кордон у Всесвіті.

Об'єкти, які перебувають всередині білої діри, можуть виходити і взаємодіяти із зовнішнім світом. Але оскільки ніщо не може потрапити всередину, її внутрішній простір відрізаний від минулого Всесвіту: жодна зовнішня подія ніколи не вплине на внутрішню.

Рівняння Ейнштейна, яке перевернуло уявлення про космоc

Рівняння поля Ейнштейна здійснило справжню революцію у фізиці ще у 1915 році і науковці досі розбираються з реаліями Всесвіту, які вдалось вивести завдяки йому. Крім опису сили гравітації, гіпотези видатного фізика також докорінно змінило парадигму уявлення про природу реальності. Простір і час почали представлятись, як тверде тіло, яке може згинатись і складатись разом із масою зірок і планет. Вчені почали зясовувати, які властивості можуть мати подібні процеси.

Протягом року фізик та астроном Карл Шварцшильд знайшов перше точне рішення рівнянь Ейнштейна, розрахувавши, як простір-час викривляється навколо однієї кулі маси. У його відповіді закладений базис того, що сьогодні фізики називають сингулярністю — сферична маса, стиснута до нескінченно щільної точки, яка настільки щільно обволікає простір, що ця область відокремлюється від решти Всесвіту. Так утворюється об’єкт, горизонт подій якої розриває зв'язок між причиною та наслідком.

Найвідомішим прикладом сингулярності є чорні діри. Це настільки викривлені області космосу, що з них не існує виходів. Зовнішній Всесвіт може впливати на внутрішню частину горизонту чорної дірки, але внутрішня частина не може впливати на зовнішню. Щоби остаточно зрозуміти природу таких об’єктів, знадобилось 40 років. Їх дослідження тривають і досі. І, вочевидь, ще дуже далекі від завершення.

Як працює біла діра

Як пояснив астрофізик, спеціаліст із гравітаційного лінзування Герайнт Льюїс (Сіднейський унівеситет), у спрощеному поясненні біла діра є зворотним боком чорної. Розрахунки Шварцшильда показали, що у загальній теорії відносності немає нічого, що диктувало б, у якому напрямі протікає час. У звичному нам потоці часу ми бачимо, як речі безкінечно падають у чорну діру. Але, якщо обрати протилежний напрямок протікання часу, ефект теж стане оберненим. Таким чином, крім чорної діри, математика Шварцшильда також дає нам білу діру, просто перевертаючи те, як працює час.

Чим білі дірки відрізняються від чорних?

У чорній дірі діє потужне гравітаційне поле, яке притягує речі. Воно оточене односторонньою мембраною, яка називається горизонтом подій. Все, що потрапляє за неї, потім не може вибратись – потрапляє у нездоланну пастку. Гравітація захоплює об’єкт і його майбутнє з цього моменту – це опинитись в центрі чорної дірки, змінити яке неможливо, що б ви не робили.

Біла діра представляє собою зворотний бік цього. Її можна описати, як антигравітацію, що нескінченно викидає матерію. Вона також має горизонт подій, де речі зсередини перетинають його і викидаються у Всесвіт. І потрапити всередину цього об’єкта неможливо. Отже, в чорній дірі ви можете пройти всередину, але не назовні, з білої діри ви можете вийти назовні, але не потрапити всередину.

Чи є докази існування білих дірок?

Фактичних доказів існування подібних об’єктів у космосі не існує – вони залишаються теоретичними моделями. Як пояснює Льюїс, так може відбуватись через те, що ми здатні сприймати лише один напрямок руху часу – з минулого у майбутнє. А це означає, що ми можемо мати рішення тільки для чорних дір.

Деякі вчені припускають, що справа в тому, що Всесвіт асиметричний, ми бачимо початок з Великого Вибуху, а попереду у нас нескінченне майбутнє. Математично існування білої діри можливе, але асиметричність Всесвіту, який рухається по часовій шкалі в один бік, означає що вони фізично не реалізовані.

Як можна виявити білу діру?

Подібний обєкт уявляють як місце, звідки матерія викидається з великою енергією. Такі вчені, як Роджер Пенроуз (Нобелівська премія з фізики 2020), припускають, що біла діра – це вихід для чорної діри в інший Всесвіт. Таким чином, матерія, яка потрапить в чорну діру в одному Всесвіті, буде викинута в іншому Всесвіті через білу.

Втім, Льюїс висловив переконання, що подібних об’єктів у Всесвіті не існує. Наразі фізики не мають уявлення, яким чином вони можуть утворюватися. Так чорна діра виникає внаслідок колапсу зірки. Але відтворення цього процесу у зворотньому напрямку часу не має фізичного сенсу. Горизонт подій, що перетворюється на функціонуючу зірку, буде трохи схожий на яєчню, що знову стає яйцем – це порушення статистичного закону, що вимагає, щоб Всесвіт з часом ставав все більш безладним.

І навіть якби білі діри утворювались, існувати довго вони, ймовірно, не могли б. Будь-яка матерія, яка виходить з такого об’єкту, зіткнеться з матерією на орбіті, і система перетвориться на чорну діру.

Чому білі діри можуть існувати

З того часу, як Стівен Хокінг у 1970-х роках зрозумів, що чорні діри випускають енергію, фізики сперечаються про те, як ці сутності можуть припинити своє існування. Якщо чорна діра "випарується", що станеться з внутрішнім записом всього, що вона поглинула? Загальна теорія відносності не пропускає інформацію, а квантова механіка забороняє її видалення.

Карло Ровеллі, фізик-теоретик з Центру теоретичної фізики у Франції, пояснює це так: "Як помирає чорна діра? Ми не знаємо. Як народжується біла діра? Можливо, біла діра – це смерть чорної діри. Ці два питання чудово поєднуються, але при переході від одного до іншого доводиться порушувати рівняння загальної теорії відносності".

Ровеллі є засновником теорії квантової петльової гравітації – незавершеної спроби вийти за рамки загальної теорії відносності, описуючи сам простір як побудований з частинок в стилі Lego. Керуючись інструментами з цієї схеми, він та інші описують сценарій, у якому чорна діра стає настільки маленькою, що більше не підкоряється правилам існування зірок. На рівні частинок набуває чинності квантова випадковість, і чорна діра може перетворитися на білу діру.

Згідно з Халом Хаггардом, фізиком-теоретиком з Бард коледжу у Нью-Йорку, така біла діра розміром у мікрограм, що має масу, подібну до людського волосся, не матиме нічого спільного з гравітаційною драмою свого предка, чорної діри. Але вона може приховувати кавернозну внутрішню частину, що містить інформацію про все, що вона поглинула у своєму попередньому житті. Занадто маленька, щоб притягувати речовину, що обертається навколо неї, біла діра може залишатися досить стабільною, щоб зрештою видати всю інформацію, накопичену її попередником. В такій картині Всесвіту колись саме біли діри почнуть домінувати у часі-просторі, коли всі чорні діри "випаруються".

Модель білої діри

Фізики також припускають, що наслідки дії білої діри можуть існувати всюди. Так Великий вибух, з якого почався наш Всесвіт, виглядає як потенційна поведінка білої діри. "Геометрія в обох випадках дуже схожа. Навіть настільки, що часом вони математично ідентичні", – пояснив Хаггард.

Космологи називають цю картину "Великим відскоком", а деякі шукають характерні риси білої дірки в ранньому світлі Всесвіту, яке можна досі спостерігати. Ровеллі також задається питанням, чи становлять потужні радіосплески відголоски теоретичних міні-чорних дір, що залишилися після Великого вибуху, коли вони здійснюють ранній перехід у білі діри (хоча це пояснення здається все більш малоймовірним).

Всесвіт може не приймати всі форми, що допускаються загальною теорією відносності, але Хаггард вважає, що фізики повинні дослідити цю кролячу нору до кінця. "Чому б вам не дослідити, чи мають вони [білі дірки] цікаві наслідки. Можливо, ці наслідки не такі, як ви очікували, але ігнорувати їх було б безрозсудно", – каже він.

Підписуйтесь на канали OBOZREVATEL в Telegram, Viber і Threads, щоб бути в курсі останніх подій.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Шокирующая правда о пище: продукт, который "дарит" морщины и ускоряет старение организма
TSN
2026-01-13T16:33:14Z
Шокирующая правда о тонкой пленке на чае: что на самом деле мы пьем годами
TSN
2026-01-12T15:36:52Z
Как быстро согреться, если в квартире отключили отопление: простые способы
Знай
2026-01-13T16:36:20Z
Эти бананы загонят вас в могилу: в украинских супермаркетах появились опасные фрукты, как вычислить
Знай
2026-01-11T03:51:10Z
Мед с молоком: влияет ли на иммунитет и какую пользу имеет для организма
Знай
2026-01-14T19:51:55Z
Добавление одного ингредиента в рацион может облегчить боль в суглубах во время артрита
TSN
2026-01-14T15:06:14Z
Большинство все это время заблуждались: когда лучше принимать мультивитамины
Comments UA
2026-01-05T08:00:53Z
Бесплатные обследования и новые прививки: что изменится для украинцев в январе
Знай
2026-01-03T22:33:21Z
Секреты ухода за волосами после 45: вот как вернуть ему блеск и густоту
TSN
2026-01-03T16:51:16Z
"Прокляни тебя Бог": молчун Игорь Николаев раскрыл правду о личном
GlavRed
2026-01-13T21:15:06Z
Неузнаваемая певица, изменившая Украине, появилась со вставными зубами и вспомнила Бога на фоне Кремля
Comments UA
2026-01-09T21:51:00Z
Скандал в Камарило: американский актер Дэниел Стерн попал в полицию из-за попытки снять шлюху
Comments UA
2026-01-10T20:03:41Z
Отец криминальный авторитет из Днепра: певица Grisana четко отреагировала на обвинения
Comments UA
2026-01-12T20:30:08Z
Известная украинская ведущая и актриса сказала, когда закончится война, и набросилась на украинцев
Comments UA
2026-01-14T20:48:15Z
"Больная": в РФ снова заговорили о состоянии Аллы Пугачевой
Comments UA
2026-01-14T20:27:40Z
$800 тысяч за виллу с секретами: во Львове продают уникальный дом начала XX века
Комсомольская правда
2026-01-07T05:06:51Z
Дмитрий Волканов шокировал подробностями, как едва не подавился в новогоднюю ночь открыткой с желаниями
TSN
2026-01-01T14:42:00Z
Надпись на могиле Мэтью Перри довела фанатов до слез: семья через 2 года решилась на отсылку в "Друзья"
Знай
2026-01-04T16:51:16Z
В Париже вооруженные бандиты ограбили путиниста, российского блоггера украинского происхождения Игоря Синяка
Comments UA
2026-01-06T15:30:39Z
Елка с наркотиками вместо игрушек: в Киеве задержали иностранца, которого подозревают в сбыте
Украинская правда
2026-01-12T15:42:56Z
Трагедия в новогоднюю ночь на курорте Швейцарии: стала известна вероятная причина пожара
TSN
2026-01-02T18:06:05Z
Кровавое 1 января на Полтавщине: в доме нашли убитого мужчину и тело его жены
TSN
2026-01-01T18:36:51Z
В Киеве разоблачили масштабный мошеннический колл-центр с сотнями иностранцев: "охранники" напали на журналистов
Знай
2026-01-14T20:45:53Z
Драма на Бойковщине: полиция увидела странный свет в сугробе — там замерзал подросток
TSN
2026-01-14T19:33:09Z
Число пострадавших от российской атаки в Киеве возросло до 3: двое – в тяжелом состоянии
Украинская правда
2026-01-05T06:12:09Z
В Днепре из-за атаки РФ 7 пострадавших, повреждены более 10 многоэтажек и учебные заведения
Украинская правда
2026-01-07T00:18:18Z
Смерть в собственной квартире: киевская семья погибла из-за включенного генератора
Comments UA
2026-01-14T19:27:31Z
Школы переведут на дистанционное обучение: Зеленский сделал важное заявление
GlavRed
2026-01-14T18:51:59Z
Война, которую уже не скрыть: российская журналистка о стране без отцов
Comments UA
2026-01-13T20:57:28Z
Умер "слуга" Александр Кабанов
Лига
2026-01-14T15:51:21Z
Пенсионеров заставят вернуть государству пенсии: кому придется отдать деньги
Знай
2026-01-02T18:06:40Z
60 дней на явку: ТЦК разъяснил правила мобилизации женщин
Хвиля
2026-01-14T20:30:09Z
Потери армии РФ приближаются к критическому уровню — Business Insider
Новости Украины
2026-01-14T18:51:14Z
Федоров: 2 млн украинцев в розыске, 200 000 – в СОЧ
Лига
2026-01-14T12:06:34Z
Как изменилось доверие к Зеленскому: что показали результаты опроса КМИС
Comments UA
2026-01-05T09:57:57Z
Главный «кладовщик» Кремля: Беларусь методично вывозит свои танки на российские базы резерва
Новости Украины
2026-01-01T19:18:43Z
Синоптики спрогнозировали пик арктических морозов в Украине и назвали дату потепления
Новости Украины
2026-01-09T21:36:19Z
В Харькове была слышна серия взрывов: над городом активность ударных БПЛА
GlavRed
2026-01-12T22:45:11Z
РФ стянула "элитные войска" для захвата одного города: где идут горячие бои
GlavRed
2026-01-05T11:12:45Z
Ситуация на фронте на вечер 2 января 2026 года
UAToday
2026-01-02T17:57:21Z
"Вода заливает целые подъезды": в разных районах Киева фиксируют массовые прорывы труб
Фокус
2026-01-14T20:51:00Z
Восстановление энергетики в Киеве: эксперт сделал печальный прогноз
Comments UA
2026-01-14T20:45:07Z
Генштаб: За первые сутки нового года враг штурмовал почти сотню раз
Украинская правда
2026-01-02T07:21:29Z
Командир РДК Денис Капустин жив. ГУР сорвало операцию спецслужб России по его убийству
Лига
2026-01-01T17:30:40Z
Украинские военные прокомментировали иностранных наемников в Донецкой области: о чем это свидетельствует
Comments UA
2026-01-09T22:27:29Z
Цена блэкаута: сколько кофейни и магазины тратят на генераторы
Хвиля
2026-01-13T19:57:03Z
Субсидию больше не получат: кому в 2026 году отменят помощь
Знай
2026-01-01T13:36:57Z
Датская компания заявила, что Россия взяла под контроль ее заводы на территории РФ
Европейская правда
2026-01-13T22:57:19Z
Снять деньги проще, чем перевести: банки анонсировали пересмотр лимитов
Знай
2026-01-01T19:36:06Z
Когда государство может забрать у вас земельный участок без объяснений
Знай
2026-01-14T20:33:17Z
Во всей энергетике Украины введут чрезвычайную ситуацию
Лига
2026-01-14T19:54:58Z
Как изменятся цены на продукты после зимних праздников: эксперт рассказал, что вырастет в цене
Знай
2026-01-01T04:06:00Z
Автогражданка: как выбрать полис и не переплатить за страхование
Хвиля
2026-01-02T05:21:29Z
Горючее поползет вверх: нефть и доллар заставляют украинцев платить на АЗС больше
Новости Украины
2026-01-14T19:33:55Z
Нам выставят ультиматум после визита Трампа в Киев: экс-глава МИД Украины дал объяснение
Comments UA
2026-01-02T06:27:54Z
Поляки откровенно шокировали отношение к угрозе со стороны РФ: неожиданные детали
Comments UA
2026-01-05T09:33:48Z
Начало года со скандалом: кто в ЕС "набросился" на Зеленского, назвав его окружение «хунтой»
Comments UA
2026-01-02T05:15:23Z
Подозреваемого в биржевых махинациях на миллиард экс-нардепа задержали в Германии
Украинская правда
2026-01-05T16:33:33Z
В Вашингтоне завершились переговоры глав МИД Дании и Гренландии с Вэнсом и Рубио. ВИДЕО
Новости Украины
2026-01-14T20:42:32Z
"Время начинать пить": Кая Каллас иронически оценила ситуацию в мире
TSN
2026-01-14T20:36:03Z
В США совершили нападение на дом вице-президента Вэнса: что известно
Comments UA
2026-01-05T18:42:22Z
Макрон назвал главную угрозу 2026 года: что ждет Европу и Украину
Хвиля
2026-01-01T13:30:55Z
Трамп снова посягнул на Гренландию: что ответила Дания, которой принадлежит остров
TSN
2026-01-05T08:51:10Z
Глаза в темноте: зачем россияне снабдили свои беспилотники инфракрасными маяками - ответ эксперта. ВИДЕО
Новости Украины
2026-01-14T16:21:51Z
Инопланетные цивилизации могут общаться как светлячки у всех на виду, считают ученые
Фокус
2026-01-07T09:36:31Z
У "Резерв+" появились уведомления о бумажных повестках: считается ли это официальным вручением
UAToday
2026-01-07T21:03:17Z
Мы излучаем свет, пока живы: ученые сделали шокирующее открытие
TSN
2026-01-07T08:06:57Z
"Сделана с любовью": Создатель Persona 5 Кацура Хасино поделился мнением о Clair Obscur: Expedition 33
GameMag
2026-01-14T20:33:20Z
Бесплатные игры для подписчиков PS Plus Premium и PS Plus Extra на январь 2026 года раскрыты: Чем порадует Sony
GameMag
2026-01-14T20:33:07Z
Разгадайте код за 20 секунд и сможете гордиться собой — головоломка
TSN
2026-01-14T20:03:04Z
Новый владелец GOG планирует конкурировать со Steam за счёт классики и строгой модерации контента
GameMag
2026-01-14T19:06:24Z
Утечка: Forza Horizon 6 выйдет 19 мая 2026 года на ПК и Xbox Series X|S — сразу в Xbox Game Pass
GameMag
2026-01-14T19:00:07Z
Что сделать, чтобы ноги не мерзли даже в самый сильный мороз
TSN
2026-01-01T13:09:06Z
Гороскоп Таро на завтра 8 января: Весам - худшее позади, Рыбам - сосредоточиться
GlavRed
2026-01-07T08:00:08Z
Украинский борщ вошел в пятерку самых вкусных супов мира
UAToday
2026-01-07T17:33:40Z
Новый год без негатива: как очистить дом после праздников и пригласить положительную энергию
Comments UA
2026-01-01T13:15:07Z
Ваши котлеты всегда будут сочными и ароматными, если узнаете эти секреты приготовления
Знай
2026-01-14T20:51:41Z
Косметику нужно немедленно выбросить: четыре признака просрочки
GlavRed
2026-01-14T19:36:42Z
Китайский гороскоп на 2026 год: у кого возникнут проблемы с деньгами
Comments UA
2026-01-01T13:12:09Z
Как обогреть квартиру, если нет газа и света
Знай
2026-01-14T19:06:10Z
Когда стоит покупать обувь в секонд-хенде: эксперт рассказал, на что обратить внимание при выборе
Знай
2026-01-14T17:51:20Z
Норвежских прыгунов с трамплина обвинили в увеличении половых органов: что произошло
Comments UA
2026-01-07T07:21:07Z
Энтони Джошуа решил завершить карьеру: родные боксера сообщили детали
Comments UA
2026-01-06T16:33:11Z
Фристайлистка Екатерина Коцар: На то мы и украинцы, чтобы показывать лучший результат в сложных условиях
Комсомольская правда
2026-01-14T07:06:08Z
Рекорд больше не принадлежит Шевченко — кто обошел легенду украинского футбола
GlavRed
2026-01-12T23:36:07Z
Беременная Бех-Романчук пожаловалась на свои "габариты": "Выглядит именно так"
GlavRed
2026-01-12T23:03:26Z
Языковой скандал вокруг жены футболиста Конопли
Comments UA
2026-01-12T15:27:44Z
Харьковчанин отобрался на Олимпиаду-2026 в составе сборной США по фигурному катанию
Комсомольская правда
2026-01-12T14:27:30Z
Свитолина поднялась в рейтинге WTA на одну позицию, а Костюк вошла в топ-20 сильнейших
Комсомольская правда
2026-01-12T14:03:18Z
Экс-коуч киевского Динамо призывает россиян ехать на войну в Украину
Comments UA
2026-01-12T12:09:05Z
Водители призвали взять пакеты с теплой водой в авто - неожиданный лайфхак
GlavRed
2026-01-07T00:30:36Z
За эту модификацию авто можно потерять водительское удостоверение: что следует знать водителям о тонировке авто в 2026 году
Знай
2026-01-14T19:21:17Z
Украинских водителей штрафуют в Польше: за что можно влететь почти на 35 тысяч гривен
Знай
2026-01-14T16:21:16Z
Nissan представил семейный электрокроссовер с запасом хода 650 км по цене Duster
Фокус
2026-01-14T14:06:47Z
Кроссоверы и электрокары: названы лучшие авто 2026 года для женщин
Фокус
2026-01-14T10:15:22Z
Почему опытные водители зимой в автомобиле возят огурец: неожиданный секрет
Comments UA
2026-01-14T05:45:55Z
Китай впервые в истории обогнал Японию и США: о чем идет речь
Comments UA
2026-01-13T20:54:55Z
За отсутствие этого документа водителям грозит штраф от 425 гривен
Знай
2026-01-13T20:51:39Z
Honda изменила культовый логотип – новая "H" появится с 2027 года
Лига
2026-01-13T16:27:05Z