Voisiko avaruuden aaltoilu osoittaa madonreikiä?

Sisällysluettelo:

Voisiko avaruuden aaltoilu osoittaa madonreikiä?
Voisiko avaruuden aaltoilu osoittaa madonreikiä?
Anonim

Avaruusaika, kuten nykyään tiedämme, on fyysinen malli, joka täydentää tilaa samalla aikaulottuvuudella. Tämän mallin ansiosta luotiin teoreettinen-fyysinen rakenne, jota kutsuttiin avaruus-ajan jatkuvuudeksi. On tärkeää huomata, että ennen Einsteinin yleistä suhteellisuusteoriaa fysiikan peruslakien ymmärtäminen oli puutteellista, mutta yleisen suhteellisuusteorian julkaiseminen vuonna 1905 jätti monia kysymyksiä, joista yksi oli mustia aukkoja ja madonreikiä - "tunneli" avaruus-aika, joka yhdistää eri aika-avaruuden pisteet … Ja jos mustien aukkojen olemassaolo todistettiin useita vuosia sitten, madonreikien kanssa kaikki ei ole niin yksiselitteistä - ne kuuluvat hypoteettisesti olemassa oleviin esineisiin. Mutta jotkut tutkijat uskovat, että voimme pian löytää ne myös. Niinpä viime kuukausina on julkaistu useita tieteellisiä tutkimuksia kerralla, jotka tarjoavat uusia, kiehtovia tapoja etsiä näitä avaruusobjekteja.

Mielenkiintoinen fakta

Tutkijat raportoivat, että madonreiän ympäri kiertävä musta aukko säteilee erityistä gravitaatioaaltoa - ainutlaatuista madonreikille.

Kuinka löytää madonreikä?

Aluksi mustat aukot ja madonreiät ovat erityisiä ratkaisuja Einsteinin yhtälöihin, jotka syntyvät, kun avaruusajan rakenne on voimakkaasti vääntynyt painovoiman vaikutuksesta. Esimerkiksi kun aine on erittäin tiheää, avaruusajan kangas voi tulla niin kaarevaksi, ettei edes valo pääse karkuun. Kutsumme tällaisia esineitä mustiksi aukoiksi.

Koska yleinen suhteellisuusteoria sallii avaruusajan kankaan venymisen ja taipumisen, Einstein ja fyysikko Nathan Rosen kuvailivat vuonna 1935, kuinka kaksi avaruusajan osaa voidaan yhdistää toisiinsa ja luoda eräänlainen silta kahden maailmankaikkeuden välille. Tämä on eräänlainen madonreikä, mutta monia muita on kuvattu sen jälkeen.

Image
Image

Einstein-Rosen-silta on kuvan osa, joka yhdistää kaksi aika-arkki-arkkia.

Madonrei'istä puheen ollen ei voi olla mainitsematta painovoima -aaltoja, joiden olemassaolo todistettiin vuonna 2015. Tosiasia on, että tehokkaiden ilmaisimien LIGO ja VIRGO avulla tutkijat ovat jo löytäneet mustia aukkoja, mutta seuraava löytö voi siirtää madonreikiä hypoteettisista kohteista todellisiin. Ja jos madonreikiä on olemassa, ne voivat ulkopuolelta näyttää mustilta aukoilta.

Ero madonreiän ja mustan aukon välillä on se, että kerran mustassa aukossa oleva esine ei voi paeta siitä, ja kun se on madonreiässä, se voi kulkea sen läpi toiselle puolelle. Voima, jonka koemme painovoimana, on itse asiassa tulosta avaruusajan kaarevuudesta.

Maailmankaikkeuden kummallisuus

Joten planeetat pyörivät auringon ympäri, koska se luo kulhon muodon avaruuteen. (On helpointa kuvitella planeetat palloina, jotka kiertävät tämän paksun ympärillä ja sisällä). Mustat aukot puolestaan taivuttavat aika-avaruuden niin syviin kuiluihin, ettei mikään voi jättää niitä. Avaruusaika voi kuitenkin taipua myös muihin outoihin muotoihin, kuten tunneleihin.

Image
Image

Tässä esitetty madonreikä on avaruusalan tunneli, joka yhdistää maailmankaikkeuden eri osat.

Nämä tunnelit tai madonreiät voisivat tarjota lyhintä reittiä kahden kaukana olevan paikan ja ajan välillä tai kahden eri maailmankaikkeuden välillä. Tila -aika voi taipua, mutta se voi myös vaihdella. Näitä aaltoja kutsutaan painovoima -aalloiksi ja ne voivat osoittaa madonreikiä.

Painovoima -aallot, mustat aukot ja madonreiät

Tutkijat uskovat, että madonreikään kiertyvän mustan aukon pitäisi luoda outo aaltoilu kuvio avaruudessa. Ja oikeilla välineillä jotkut observatoriot voivat havaita ne.

Image
Image

Madonreiästä tulo ja sieltä poistuminen näyttää todennäköisesti tältä.

Fyysikot tulivat tähän johtopäätökseen paperissa, joka julkaistiin keskellä kesää arXiv.org -esipainopalvelimella. Mustan aukon ja madonreiän parin aallot vilkkuvat ja syttyvät, kun musta aukko kulkee madonreiän läpi ja poistuu sitten uudestaan. Mutta toistaiseksi ei ole todisteita näiden esineiden olemassaolosta.

Madonreiät ovat varmasti spekulatiivisia, ja niillä on iso C -kirjain”, William Gabella sanoo. Hän on fyysikko Vanderbiltin yliopistossa Nashvillessä Tennesseessä. Jos madonreikiä on kuitenkin olemassa, tutkijoilla pitäisi olla mahdollisuus löytää ne. Se vaatisi vain oikeat olosuhteet ja painovoima -aallonilmaisimen.

Musta aukko kulkee madonreiän läpi

WordsSideKick.comin mukaan Gabellan tiimi tutki mustan aukon, jonka massa oli viisi kertaa suurempi kuin Auringon massa. He kuvittelivat mustan aukon kiertävän madonreikää noin 1,6 miljardin valovuoden päässä Maasta. Heidän laskelmiensa mukaan, kun musta aukko pyörii madonreiän ympärillä, sen pitäisi alkaa kiertyä sisäänpäin ja vapauttaa painovoima -aaltoja.

Ja aluksi ne näyttäisivät aivan kuin gravitaatioaallot kahdesta mustasta aukosta. Aaltojen rakenne, jota jotkut fyysikot kutsuvat piippauksiksi, kasvaa taajuudella ajan myötä. Mutta kun se saavuttaa madonreiän keskipisteen tai "kaulan", musta aukko kulkee sen läpi.

Image
Image

Einstein-Rosen-silta taiteilijan näkemänä.

Tutkijat tarkastelivat sitten, mitä tapahtuisi, jos kaukaiseen paikkaan ilmestyisi musta aukko. Esimerkiksi toisessa universumissa. Tässä tapauksessa ensimmäisen maailmankaikkeuden painovoima -aallot pysähtyisivät yhtäkkiä, ja toisessa universumissa musta aukko "ampuisi" ulospäin ennen kuin se kiertäisi uudelleen. Sitten hänen on mentävä takaisin madonreiän läpi ja takaisin ensimmäiseen universumiin.

Kun musta aukko palaa, se kiertyy ensin ulos madonreiästä. Tämä voi aiheuttaa "anti -chirp" - gravitaatioaaltojen kuvio, joka on päinvastainen kuin chirping - ennen kuin sukeltaa uudelleen tähän tilaan, tieteellisen artikkelin kirjoittajat kirjoittavat.

Ajan myötä musta aukko hyppää edelleen kahden maailmankaikkeuden välillä, minkä pitäisi aiheuttaa toistuvia gravitaatioaaltoja. Mutta välillä olisi hiljaisuuskausia - heti kun musta aukko menettää tarpeeksi energiaa painovoima -aaltojen luomiseksi, sen matka päättyy ja se asettuu madonreiän kaulaan.

Suositeltava: