Hvitt hullhistorie, teori og hvordan den dannes

Han Hvitt hull Det er en unikhet i rommet - tid, tilhørende de nøyaktige løsningene av ligningene av generell relativitet. Disse singularitetene har det som kalles en Hendelseshorisont. Dette betyr tilstedeværelsen av en barriere, som i et hvitt hull ingenting utenfra. Teoretisk sett er et hvitt hull en unikhet som går til fortiden.

For øyeblikket har ingen vært i stand til å observere noen. Men vi skylder kanskje eksistensen til det mest spesielle av alle: Big Bang for 13 siden.8 milliarder år kan betraktes som en hendelse forårsaket av et supermassivt hvitt hull.

En stor masse som en planet, kan deformere romtid. Kilde: Mysid [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)]

Teorien om generell relativitet vurderer at romtid kan deformere på grunn av akselerasjon eller tilstedeværelse av masseobjekter. Dette er den samme teorien som spådde eksistensen av sorte hull, hvorav hvite hull ville være motstykket. Derfor eksistensen av disse.

Nå, for å danne rom-tid singularitet, er det nødvendig med en fysisk mekanisme. Når det gjelder sorte hull er det kjent at årsaken er gravitasjonskollapsen av en supermassiv stjerne.

Men den fysiske mekanismen som kan danne et hvitt hull unikhet er ikke kjent så langt. Selv om kandidater selvfølgelig har dukket opp for å forklare deres mulige trening, vil det bli sett snart.

[TOC]

Forskjeller mellom sorte hull og hvite hull

Mange av de sorte hullene som er kjent er resten av en supergivent stjerne som har fått en intern kollaps.

Når det skjer, øker gravitasjonskreftene i en slik grad at ingenting som nærmer seg kan unnslippe dens innflytelse, ikke engang lys.

Det er grunnen til at sorte hull er i stand til å svelge alt som faller inn i dem. Tvert imot, ingenting kunne komme inn i et hvitt hull, alt ville bli avvist eller frastøtt fra det.

Er eksistensen av et lignende objekt mulig? Tross alt forble sorte hull lenge som en matematisk løsning av Einsteins feltlikninger, inntil de ble oppdaget takket være gravitasjons- og strålingseffektene som forårsaker i miljøet, og nylig ble fotografert.

På den annen side er hvite hull fortsatt skjult for kosmologer, hvis de virkelig eksisterer.

Historien om oppdagelsen din

Teorien om eksistensen av hvite hull startet fra verkene til Karl Schwarzschild (1873-1916), en tysk fysiker og den første til å finne en nøyaktig løsning på Albert Einsteins relativistiske feltligninger.

Kan tjene deg: Doppler Effekt: Beskrivelse, Formler, tilfeller, eksempler

For å gjøre dette utviklet han en modell med sfærisk symmetri hvis løsninger har stier, som er nettopp sorte hull og deres hvite kolleger.

Schwarzschilds arbeid var ikke akkurat populært, kanskje for å ha blitt publisert under verdenskrig. Vi måtte vente noen år på at to fysikere skulle gjenoppta uavhengig på 60 -tallet.

I 1965 analyserte matematikerne Igor Novikov og Yuval Ne'eman Schwarzschild -løsningene, men ved bruk av et annet koordinatsystem.

På det tidspunktet hadde begrepet hvitt hull ennå ikke blitt myntet. Faktisk var de kjent som "laggede kjerner", og de ble ansett som ustabile.

Imidlertid prøvde forskerne å finne et fysisk objekt hvis natur var kompatibel med spådommen for hvite hull, da.

Kvasarer og blancos hetter

Forskerne trodde å finne det i kvasarene, universets lyseste objekter. Disse avgir en intens strøm av stråling som detekteres ved radioteleskoper, da et hvitt hull skal gjøre det.

Imidlertid fikk quasars energi endelig en mer gjennomførbar forklaring, relatert til sorte hull i midten av galaksen. Og så var hvite hull igjen som abstrakte matematiske enheter.

Så til og med å være kjent, har hvite hull fått mye mindre oppmerksomhet enn sorte hull. Dette skyldes ikke bare å tro at de er ustabile, som stiller spørsmål ved dens virkelige eksistens, men for at det ikke er noen rimelig hypotese om dens mulige opprinnelse.

Tvert imot, sorte hull oppstår fra gravitasjonskollapsen av stjerner, et fysisk fenomen som har blitt godt dokumentert.

Mulig funn av et hvitt hull

Det er forskere som er overbevist om å ha endelig oppdaget et hvitt hull i et fenomen kalt GRB 060614, skjedde i 2006. Dette fenomenet er blitt foreslått som det første dokumenterte utseendet til et hvitt hull.

GRB 060614 var en eksplosjon av gammastråler oppdaget av Neil Gehrels Swift Observatory 14. juni 2006, med særegne egenskaper. Han utfordret en vitenskapelig enighet som tidligere ble opprettholdt om opprinnelsen til gammastråleutbrudd og sorte hull.

The Big Bang, som noen mener at det var et supermassivt hvitt hull, i sin tur kunne det ha vært et resultat av et svart hull også supermasiv, i hjertet av en ukjent galakse som ligger i vår universets far.

Det kan tjene deg: måter å elektrifisere en kropp (med eksempler)

En av vanskene med å observere et hvitt hull er at all materie blir utvist fra det i en unik puls. Så det hvite hullet mangler den nødvendige kontinuiteten som skal observeres, men sorte hull har nok utholdenhet til å bli sett.

Teori

Einstein postulerer at massen, tid og lengde har en nær avhengighet med hastigheten på referansesystemet der de måles.

I tillegg blir tiden sett på som en mer variabel, med samme betydning som romvariabler. Dermed er det snakk om romtid som en enhet der enhver hendelse og alle hendelser finner sted.

Materialet samhandler med romtidsstoff og endrer det. Einstein beskriver måten dette skjer med et sett med 10 spenningsligninger, kjent som feltlikninger.

Noen viktige konsepter i teorien om relativitet

De Spenninger De er matematiske enheter som tillater å vurdere den midlertidige variabelen på samme nivå av romvariablene. Velkjente vektorer som styrke, hastighet og akselerasjon er en del av dette utvidede settet med matematiske enheter.

Det matematiske aspektet av Einsteins ligninger involverer også begreper som beregninger, som er avstanden både i verdensrommet og i tid som skiller to uendelig nære hendelser.

To punkter i romtid er en del av en kurve som heter Geodesisk. Disse punktene er forent en rom-tidsavstand. Slik representasjon av tidsrommet observeres i følgende figur:

Kegleformen bestemmes av lysets hastighet c, som er en konstant i alle referansesystemer. Alle hendelser må finne sted i kjeglene. Hvis det er hendelser utenfor dem, er det ingen måte å vite, fordi informasjonen skal reise raskere enn lyset som skal oppfattes.

Einsteins feltlikninger innrømmer en løsning med to singulariteter i en tom region (det vil si uten masse). En av disse singularitetene er et svart hull og den andre er et hvitt hull. For begge er det en horisont av hendelser, som er en sfærisk grense av endelig radio som omgir singulariteten.  

Når det gjelder sorte hull, kan ingenting, ikke engang lyset, komme ut av denne regionen. Og i hvite hull er hendelseshorisonten en barriere som ingenting kan overføres utenfra. Black Hole -løsningen i vakuum.

Kan tjene deg: Gjennomsnittshastighet

Einsteins ligningsløsninger som omfatter et ekte svart hull krever tilstedeværelse av materie, og i dette tilfellet forsvinner løsningen som inneholder det hvite hullet. Derfor er det konkludert med at som en matematisk løsning, i teorien om entall løsninger uten materie, eksisterer hvite hull. Men det er ikke når saken er inkludert i Einsteins ligninger.

Hvordan dannes et hvitt hull?

I 2014 foreslo den teoretiske fysikeren Carlo Rovelli og hans arbeidsteam ved University of Aix-Marsella i Frankrike at hvite hull kan oppstå ved døden av et svart hull.

Allerede på 70 -tallet beregnet den maksimale ekspert på sorte hull, Stephen Hawking, at et svart hull mister masse gjennom utslippet av Hawking -stråling.

Ravellis beregninger og teamet hans indikerer at en slik sammentrekning for tap av stråling av et svart hull i sin siste fase kan produsere en rebound som har sin opprinnelse et hvitt hull.

Men Ravellis beregninger indikerer også at når det.

Hvite hull og mørk materie

Et sekund etter Big Bang kunne tetthetssvingningene i et raskt ekspansjonsunivers produsere primære sorte hull (uten behov for stjernekollaps).

Disse primære sorte hullene er mye mindre enn de med stjerneopprinnelse og kan fordampe til de dør for å vike et hvitt hull i en tid forstått i universets liv.

Mikroskopiske hvite hull kan være veldig massive. For eksempel kan en av størrelsen på et støvkorn ha en større masse enn månen.

Til og med Ravellis team antyder at disse mikroskopiske hvite hullene kan forklare mørk materie, et annet av de viktigste kosmologiske mysteriene.

Mikroskopiske hvite hull ville ikke avgi stråling; Og ettersom de er mindre enn en bølgelengde, viser de seg å være usynlige. Dette kan være en annen grunn som vil forklare hvorfor de ennå ikke har blitt oppdaget.

Referanser

1. Battersby, s. 2010. Evige sorte hull er den ultimate kosmiske trygge. Gjenopprettet fra: Newscientist.com.
2. Choi, c. 2018. Hvite hull kan være den hemmelige ingrediensen i mystioøs mørk materie. Gjenopprettet fra: plass.com.
3. Fraser, c. 2015. Hva er hvite hull?. Gjenopprettet fra: Phys.org.
4. Masters, Karen. 2015. Hva er et hvitt hull?. Nysgjerrig gjenvunnet.stjerne.Cornell.Edu
5. Wikiwand. Hvitt hull. Gjenopprettet fra: wikiwand.com