Tunel czasoprzestrzenny jest hipotetycznym „tunelem” łączącym dwa różne punkty czasoprzestrzeni i teoretycznie na każdym końcu tunelu czasoprzestrzennego mogą istnieć dwa wszechświaty. Fizyk teoretyczny Nikodem Popławski z Uniwersytetu Indiana posunął się o krok dalej, proponując, że być może nasz wszechświat mógłby się znajdować w wnętrzu tunelu czasoprzestrzennego, który sam jest częścią czarnej dziury, która leży w znacznie większym wszechświecie.
Whoa. Być może właśnie straciłem orientację.
Tak szalona, jak brzmi koncepcja tuneli czasoprzestrzennych, oferuje rozwiązania równań ogólnej teorii względności Einsteina. W rzeczywistości tunele czasoprzestrzenne - zwane także mostem Einsteina-Rosen - oferują tak świetne rozwiązanie, że niektórzy teoretycy uważają, że prawdziwe tunele czasoprzestrzenne mogą w końcu zostać odnalezione lub nawet stworzone, a być może mogłyby zostać wykorzystane do szybkiej podróży między dwoma obszarami w kosmosie , a może nawet podróż w czasie.
Jednak znaną właściwością tuneli czasoprzestrzennych jest to, że są one bardzo niestabilne i prawdopodobnie rozpadłyby się natychmiast, gdyby nawet najmniejsza ilość materii, na przykład pojedynczy foton, próbowała przez nie podróżować.
Ale czy to zadziałałoby - i mogłoby istnieć - gdybyśmy byli w tunelu czasoprzestrzennym w czarnej dziurze w innym wszechświecie? Popławski tak uważa. Wykorzystuje oparty na euklidesie układ współrzędnych zwany współrzędnymi izotropowymi, aby opisać pole grawitacyjne czarnej dziury i modelować promieniowy ruch geodezyjny masywnej cząstki w czarną dziurę.
„Warunek ten byłby spełniony, gdyby nasz wszechświat był wnętrzem czarnej dziury istniejącej w większym wszechświecie” - powiedział Popławski. „Ponieważ ogólna teoria względności Einsteina nie wybiera orientacji czasowej, jeśli czarna dziura może powstać w wyniku grawitacyjnego zapadania się materii przez horyzont zdarzeń w przyszłości, możliwy jest również proces odwrotny. Taki proces opisałby eksplodującą białą dziurę: materię wydobywającą się z horyzontu zdarzeń w przeszłości, podobnie jak rozszerzający się wszechświat. ”
Biała dziura byłaby więc połączona z tunelem czasoprzestrzennym i jest hipotetycznie odwróceniem czasu czarnej dziury. (Ojej, teraz mam zawroty głowy ...)
Artykuł Popławskiego sugeruje, że wszystkie astrofizyczne czarne dziury, nie tylko czarne dziury Schwarzschilda i Einsteina-Rosen, mogą mieć mosty Einsteina-Rosen, z których każdy ma nowy wszechświat, który uformował się jednocześnie z czarną dziurą.
„Z tego wynika, że nasz wszechświat mógł sam się uformować z wnętrza czarnej dziury istniejącej w innym wszechświecie” - powiedział.
Kontynuując badania zapadania się grawitacyjnego kuli pyłu o współrzędnych izotropowych oraz stosując obecne badania do innych rodzajów czarnych dziur, widoki, w których wszechświat rodzi się z wnętrza czarnej dziury Einsteina-Rosen, mogłyby uniknąć problemów obserwowanych przez naukowcy z teorią Wielkiego Wybuchu i problemem utraty informacji o czarnej dziurze, który twierdzi, że wszystkie informacje o materii są tracone w miarę, jak przechodzi ona przez horyzont zdarzeń (co z kolei przeczy prawom fizyki kwantowej).
Popławski teorii, że ten model we współrzędnych izotropowych wszechświata jako czarna dziura może wyjaśnić źródło kosmicznej inflacji.
Czy można to przetestować? Cóż, istnieje problem polegający na tym, że aby zobaczyć, czy obiekt może przejść przez tunel czasoprzestrzenny, obserwator musiałby również znajdować się w tunelu czasoprzestrzennym, ponieważ wnętrze nie może być obserwowane, dopóki obserwator nie wejdzie do niego lub nie będzie w nim przebywał.
Możliwym rozwiązaniem jest to, że egzotyczna materia nie zawali tunelu czasoprzestrzennego, więc musielibyśmy stworzyć - i być zrobieni - egzotyczną materię, aby utrzymać ją otwartą. Być może jednak, jak proponuje Popławski, gdyby tunel czasoprzestrzenny znalazł się w czarnej dziurze w innym wszechświecie, działałby.
Czy ktoś jest gotów spróbować?
„Ruch promieniowy do mostu Einsteina-Rosen”, Physics Letters B, autor: Nikodem J. Popławski. (Tom 687, numery 2-3, 12 kwietnia 2010 r., Strony 110–113.
Źródła: Indiana University
, Internetowa encyklopedia nauki
