Skocz do zawartości




Zapraszamy do zabawy w konkursie mundialowym -- typuj wyniki i zgarniaj punkty!


Zdjęcie

Białe Dziury - Niezwykła Tajemnica Wszechświata


  • Zaloguj się, aby dodać odpowiedź
6 odpowiedzi w tym temacie

#1

Gorti
  • Postów: 100
  • Tematów: 42
Reputacja ponadprzeciętna
Reputacja

Napisano

W kosmosie znajdują się zadziwiające planety i niezwykłe gwiazdy, jednak obiektami które najbardziej działają na wyobraźnię pozostają czarne dziury. Niewykluczone jednak, że w kosmosie istnieją także hipotetyczne przeciwieństwa czarnych dziur, czyli tzw. białe dziury. Tajemnicze obiekty mogą być odpowiedzialne za powstanie wszechświata.

 

 

Białe dziury to tylko hipotetyczne obiekty astronomiczne, na których istnienie brakuje jak dotąd naukowych dowodów, zatem wszystkie informacje pozostają jedynie spekulacjami. Mimo tego, koncepcja białych dziur rozpala wyobraźnię wielu ludzi na całym świecie. Jako że białe dziury są hipotetycznym przeciwieństwem czarnych dziur, warto przypomnieć właściwości tych obiektów. Czarne dziury powstają najczęściej w wyniku zapadania grawitacyjnego bardzo masywnych gwiazd pod koniec ich życia. Z powodu ogromnej grawitacji nic nie jest w stanie wydostać się z czarnej dziury, którą otacza tzw. horyzont zdarzeń. Wg najnowszych szacunków, tylko w naszej galaktyce może się znajdować aż 100 mln czarnych dziur. Obiekty, z których nie może uciec nawet światło, były analizowane przez naukowców przez wiele dekad. W międzyczasie, powstała idea obiektów, które miałyby być ich przeciwieństwem.

 

Na pomysł tzw. białych dziur wpadli dwaj naukowcy – rosyjski astrofizyk i kosmolog Igor Nowikow oraz brytyjski kosmolog i astrofizyk Fred Hoyle. Ich rozumowanie opierało się na tym, że skoro czarne dziury pochłaniają materię, która nie może już się wydostać, to być może istnieją obiekty, które ją z siebie wyrzucają. Model hipotetycznej białej dziury został oparty o istnienie tunelu czasoprzestrzennego, który łączyłby ją z czarną dziurą. Istnienie takiego połączenia już w 1921 r. zaproponował niemiecki fizyk Hermann Weyl podczas swoich badań nad masą w polu elektromagnetycznym. W kolejnych latach koncepcję tę rozwijali Albert Einstein oraz Nathan Rosen, którzy opracowali model Mostu Einsteina-Rosena. Most ten byłby rodzajem skrótu, łączącym dwa punkty we wszechświecie lub też w różnych wszechświatach.

 

Wejście do tunelu znajdowałoby się w czarnej dziurze. Materia, która by do niej wpadła, zostałaby następnie wyrzucona przez białą dziurę, znajdującą się na drugim końcu tunelu. Na pierwszy rzut oka, dzięki takiemu tunelowi można by np. znacznie skrócić długość podróży kosmicznych. W 1962 roku amerykański fizyk John Wheeler opublikował jednak pracę zgodnie z którą most Einsteina-Rosena byłby bardzo niestabilny. Jego zdaniem nic, nawet światło, nie zdołałoby się przez niego przedostać, gdyż tunel natychmiast by się zamknął. Gdyby jednak się udało to materia, która wniknęłaby do czarnej dziury, zostałaby wyrzucona na drugim końcu tunelu z białej dziury tylko i wyłącznie w strzępkach. Ogromne siły, prądy i jonizacja dosłownie zamieniłyby wędrującą materię w pył oraz molekuły.

 

Być może przetrwanie podróży statkiem w takim tunelu byłoby niemożliwe, jednak matematyczne modele wskazywały, że białe dziury faktycznie mogą istnieć. Przez długi czas naukowcy poszukiwali w kosmosie obiektów, które przejawiałyby odpowiednie właściwości. Część badaczy wiązała istnienie białych dziur z kwazarami, czyli ogromnymi obiektami gwiazdopodobnymi, które emitują ciągłe promieniowanie elektromagnetyczne. Szczegółowe badania wykazały jednak, że kwazary nie mogły być poszukiwanymi białymi dziurami. Przez długi czas zapanowała stagnacja ws. badań białych dziur, jednak w ostatnich latach pojawiły się dwie bardzo interesujące publikacje.

 

W 2014 roku dwaj fizycy Carlo Rovelli oraz Hal Haggard opublikowali pracę, w której przedstawili rewolucyjny model białych dziur. Ich zdaniem, grawitacja oraz czasoprzestrzeń wewnątrz czarnej dziury uległyby kwantyzacji. Na skutek tego procesu umierająca gwiazda znajdująca się już za horyzontem zdarzeń nieustannie kurczy się wewnątrz czarnej dziury aż do momentu, kiedy zostanie maksymalnie skompresowana. Następnie czarna dziura uległaby transformacji, przekształcając się w białą dziurę. Zdaniem fizyków, proces ten trwałby bardzo krótko, gdyż zaledwie kilka milisekund. Mimo tak krótkiego czasu, dla zewnętrznego obserwatora proces ten trwałby przez miliardy lat, gdyż grawitacja czarnych dziur ciągnie fale świetlne i rozszerza czas. Czarna dziura zmieniłaby się zatem w białą dziurę, która wyrzuciłaby z siebie całą energię i materię z osobliwości.

 

Druga interesująca publikacja pochodzi z 2010 roku, a jej autorem jest polski fizyk Nikodem Popławski, pracujący na Uniwersytecie Indiany. Na łamach czasopisma naukowego Physics Letters B, przedstawił koncepcję, zgodnie z którą czarne oraz białe dziury mogą być odpowiedzialne za powstawanie nowych wszechświatów. National Geographic oraz Science zaliczyły teorię Popławskiego do 10 największych odkryć 2010 roku. Zdaniem polskiego fizyka materia wewnątrz czarnej dziury zapada się nie do punktu zwanego osobliwością, ale do stanu o ogromnej, skończonej gęstości, po czym wybucha z białej dziury, dając początek nowemu, zamkniętemu wszechświatowi po drugiej stronie horyzontu zdarzeń. Czarna dziura staje się wówczas tunelem czasoprzestrzennym, łączącym oba wszechświaty. Wg Popławskiego analogicznie Wielki Wybuch, który dał początek naszemu Wszechświatowi, był w rzeczywistości Wielkim Odbiciem wewnątrz czarnej dziury istniejącej w innym wszechświecie.

 

Teoria zgodnie z którą białe dziury są odpowiedzialne za powstawanie wszechświatów brzmi fascynująco, lecz wymaga dalszych badań. Jak na razie naukowcy nie zaobserwowali istnienia białych dziur, które wciąż pozostają jedynie hipotetycznymi obiektami. Niewykluczone, że modele przewidujące istnienie takich struktur są zupełnie nietrafione. Historia badań kosmosu pokazuje nam jednak, że to co wydaje się niemożliwe, często staje się prawdziwe. Z tego powodu warto mieć na uwadze różne koncepcje dotyczące istnienia tajemniczych białych dziur. Być może nowe badania pokażą nam, że wszechświat jest jeszcze dziwniejszy niż dotąd sądziliśmy.


  • 1

#2

asbiel
  • Postów: 349
  • Tematów: 9
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja ponadprzeciętna
Reputacja

Napisano

To jest śmieszne z tym powstawaniem nowych Wszechświatów z czarnych dziur. W dodatku teoria powstała 7 lat temu gdzie nasza granica obserwacji ciągnie się na miliardy lat. Jednak teoria zdobyła uznanie. No cóż może podam szybki przykład:

 

20140507univerzum-evolucio1.jpg

 

Każdy pixel na tej grafice to odrębna galaktyka. Jak to wytłumaczyć, że tyle materii wybucha z czarnej dziury? O ile wiem Droga Mleczna ma ok. 11 mld lat i w jej centrum jest wielki obiekt w postaci czarnej dziury. Dlaczego ona nie znika a raczej odbija się od niej większość materii? (wiem, że to prostacko opisałem), ale to jest fakt. Tylko odłamek materii wpada do środka.

 

Wytłumaczeniem tego zjawiska jest ciekawy filmik:

Polskie napisy dostępne.

 

Już bardziej wiarygodny fakt jest iż czarna dziura to dysk, który zapisuje informację. Jednak tworzenie się Wszechświata z każdej czarnej dziury to jakiś absurd. Są lepsze teorię na różny temat z otchłani kosmosu, ale akurat do tej klaskali. Jakieś solidniejsze podstawy? Czy fantastyka popularno-naukowa?


  • 0

#3

Nick
  • Postów: 848
  • Tematów: 343
  • Płeć:Mężczyzna
  • Artykułów: 1
Reputacja znakomita
Reputacja

Napisano

Y3c9MTE3MCZjaD01MTM=_src_14564-wszechswi

 

Białe dziury - osobliwość w osobliwości

 

Zgodnie z intuicją wydają się konsekwencją istnienia czarnych dziur. Matematycznie też wszystko jest z nimi w porządku. Mówiąc krótko - byłoby miło, gdyby istniały. Niestety, nie ma na to na razie jakiegokolwiek dowodu.

Możliwość istnienia białych dziur po raz pierwszy została zauważona przez brytyjskiego kosmologa i astrofizyka Freda Hoyle’a w 1957 r, a potem Rosjanina Igora Dmitrijewicza Nowikowa w 1964 r. Obiekty tego rodzaju są przewidywane jako aspekt rozwiązania Schwarzschilda, opisującego pole grawitacyjne wokół sferycznie symetrycznej nierotującej masy, takiej jak gwiazda, planeta czy czarna dziura.

 

Druga zasada termodynamiki stwierdza, że ilość entropii we wszechświecie może być stała lub wzrastać. Rosnąca entropia czarnych dziur wspaniale się w nią wpasowuje. Natomiast biała dziura opiera się na czymś odwrotnym - zmniejszającej się entropii, co z punktu widzenia znanej nam fizyki jest niedozwolone. Znana nam fizyka ma jednak to do siebie, że obowiązuje w znanym nam Wszechświecie. Natomiast w innym, jeśli taki w ogóle miałby istnieć, obowiązywałaby już pewnie inna fizyka, w której entropia rzeczywiście mogłaby spadać. Docieramy tym samym do chyba nieuchronnej konsekwencji koncepcji białych dziur, jaką jest multiwszechświat.

 

Niektórzy naukowcy uważają, że białe dziury - będące niejako konsekwencją i "drugą stroną" czarnych dziur - pojawiają się jednak również i w naszym Wszechświecie, choć na bardzo krótkie chwile, by momentalnie zniknąć, "zawstydzone" łamaniem drugiej zasady termodynamiki. W 2006 r. zauważono rozbłysk gamma (oznaczony jako 060614), który trwał 102 sekundy. Zazwyczaj zjawiska takie przebiegają znacznie szybciej, więc prawie dwuminutowe świecenie w zakresie najwyższych częstotliwości było dość zaskakujące. Pojawiły się sugestie, że chodziło właśnie o białą dziurę. Dla wielu astronomów była to jednak hipoteza nie do przyjęcia.

 

dz04NjAmaD02NjA=_src_14565-2.1-Obraz-roz

Obraz rozbłysku gamma 060614

 

 

Przez lata część badaczy wiązała istnienie białych dziur z kwazarami - ogromnymi obiektami gwiazdopodobnymi, które emitują ciągłe promieniowanie elektromagnetyczne. Dokładne badania wyeliminowały jednak taką możliwość.

Na obrzeżach nauki krążą teorie, że możliwe jest powstanie tunelu czasoprzestrzennego (ang. wormhole) łączącego białą dziurę z czarną. Istnienie takiego połączenia już w 1921 r. zaproponował niemiecki fizyk Hermann Weyl podczas swoich badań nad masą w polu elektromagnetycznym. W kolejnych latach koncepcję tę rozwijali Albert Einstein oraz Nathan Rosen, którzy opracowali model mostu Einsteina-Rosena. Most ten byłby rodzajem skrótu, łączącym dwa punkty we Wszechświecie lub też w różnych wszechświatach. Nowikow i i Hoyle rozumowali, iż skoro czarne dziury pochłaniają materię, która nie jest już w stanie się wydostać, to być może istnieją obiekty, które ją z siebie wyrzucają. Model hipotetycznej białej dziury został oparty o istnienie tunelu czasoprzestrzennego, który łączyłby ją z czarną dziurą. Dalsze spekulacje idą dalej, mówiąc np. o możliwości połączenia białej dziury z przeszłości z teraźniejszą czarną dziurą, co hipotetycznie prowadziłoby do powstania wehikułu czasu…

 

Istnienie mostu Einsteina-Rosena nasuwa myśl o nieograniczonych podróżach kosmicznych. Jednak w 1962 r. amerykański fizyk John Wheeler opublikował pracę, zgodnie z którą most Einsteina-Rosena byłby bardzo niestabilny. Jego zdaniem nic, nawet światło, nie zdołałoby się przez niego przedostać, gdyż tunel natychmiast by się zamknął. Gdyby jednak w jakiś sposób się to udało, wówczas materia, która wniknęłaby do czarnej dziury, zostałaby wyrzucona na drugim końcu tunelu, z białej dziury, tylko i wyłącznie w strzępkach. Ogromne siły, prądy i jonizacja dosłownie zamieniłyby wędrującą materię w pył oraz molekuły.

 

Białe dziury są więc póki co tworami całkowicie teoretycznymi. W tej chwili nie mamy żadnych dowodów na ich istnienie. Większość naukowców uważa, że to fikcja, choć umożliwiająca tworzenie przydatnych konstrukcji matematycznych, które pozwalają dobrze ilustrować rozważania o przestrzeni wokół czarnej dziury. Z powodu ogromnej grawitacji nic nie jest w stanie wydostać się z czarnej dziury, otoczonej przez tzw. horyzont zdarzeń. Według najnowszych szacunków, tylko w naszej Galaktyce może się znajdować aż 100 mln czarnych dziur. Obiekty, z których nie może uciec nawet światło, były analizowane przez naukowców przez wiele dekad.

 

dz04NjAmaD04MzM=_src_14567-2.2-Czarna-i-

Czarna i biała dziura - model

 

Sfera białych dziur jest, jak widać, dość mglista, co jednak dla wielu teoretyków stanowi zachętę do snucia hipotez. W 2014 r. dwaj fizycy - Carlo Rovelli oraz Hal Haggard z Uniwersytetu Aix-Marseille we Francji - opublikowali pracę, w której przedstawili model kwantowego odbicia wewnątrz czarnej dziury w białą dziurę. Zdaniem naukowców, trwa to zaledwie kilka milisekund. Jednak mimo że transformacja jest niemal natychmiastowa, astrofizycy podkreślają, iż czarne dziury mogą się nam pokazywać jako istniejące jeszcze przez miliardy lat, bo ich grawitacja rozciąga fale świetlne i wydłuża czas. Należałoby zatem rozumieć te teorię tak, że białe dziury już "istnieją", ale my ich ze względu na efekty grawitacyjne nie widzimy.

 

Nieco wcześniej Nikodem Popławski - Polak pracujący na Uniwersytecie stanu Indiana - opublikował teorię, zgodnie z którą czarne oraz białe dziury mogą być odpowiedzialne za powstawanie nowych wszechświatów. Trzymając się jego koncepcji, Wielki Wybuch był w rzeczywistości efektem odwrócenia zjawisk kompresji wewnątrz czarnej dziury istniejącej w innym wszechświecie.

 

Teorie dotyczące białych dziur jako efektów przeobrażania czarnych i tak wydają się w tej chwili bardziej do przyjęcia niż twierdzenia Stephena Hawkinga sprzed lat o "parującym" horyzoncie zdarzeń i znikaniu czarnych dziur wraz z informacją i energią, którą wcześniej wchłonęły.

Jak na razie spoza horyzontu zdarzeń, który odgradza czarną dziurę od znanej nam rzeczywistości, faktycznie nie może wydostać się jakakolwiek informacja. Przede wszystkim informacja o białych dziurach - czy istnieją, czy nie. A dobrze byłoby wiedzieć, czy we wszystkich tych opowieściach o tunelach i bramach do innych wszechświatów, które znamy ze science-fiction, jest coś na rzeczy.

 

Fotografie pochodzą z artykułu.

 

https://mlodytechnik...c-w-osobliwosci


  • 2



#4

TheWalkingAlive
  • Postów: 56
  • Tematów: 13
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja neutralna
Reputacja

Napisano

Jak to wytłumaczyć, że tyle materii wybucha z czarnej dziury?

 

Dobre pytanie :)

Czarna dziura przez całe swoje istnienie pochłonie tylko milionową część promila całej masy wszechświata. Skąd więc budulec do powstania nowego wszechświata za horyzontem zdarzeń?

Myślę, że mogłoby to być na zasadzie kompresji wszystkiego... W osobliwości, w ogromnej grawitacji, wszystko zostaje pomniejszone: czasoprzestrzeń, materia, energia... Wszystko ulega rozpadowi i kompresji i powstaje coś jakby miniwszechświat znajdujący się w osobliwości. Dla mieszkańca tego miniwszechświata wydawałby się równie wielki jak nam nasz.

Taki mini wielki wybuch byłby też białą dziurą uwalniającą nagromadzoną materię i energię.


  • 0

#5

Panjuzek
  • Postów: 1652
  • Tematów: 13
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja znakomita
Reputacja

Napisano

 

Czarna dziura przez całe swoje istnienie pochłonie tylko milionową część promila całej masy wszechświata. Skąd więc budulec do powstania nowego wszechświata za horyzontem zdarzeń?

 A potem pochłonie inną czarną dziurę lub zostanie pochłonięta przez takową. i tak powoli, gdy wszystkie czarne dziury pochłoną już, całą widzialną materię zaczną się wchłaniać nawzajem i wtedy.... kto wie?  Do mnie bardziej przemawia hipoteza ze czarne dziury to po prostu skompresowana materia. Tak bardzo że atomy niemal się dotykają. A eksplozja może nastąpić wtedy gdy wszystkie cząstki materii, na skutek grawitacji połączą się ze sobą tworząc ... no właśnie nie wiem jak to nazwać. Osobliwość? 

 

 Obrazując nieco to co chciałem opisać, podam jeden przykład na to jak rozproszonym tworem jest znana nam materia. (nie pamiętam gdzie się z tym spotkałem, ale to nie mój pomysł)

 

"Gdyby przykładowy atom, był wielkości łebka od szpilki umieszczonego na środku największego nawet stadionu piłkarskiego, to orbity najbliższych mu elektronów, znajdowały by się poza jego murami."  Tak mniej więcej wygląda skala rozproszenia otaczającej nas materii. I mowa tu o ciałach stałych.

 

Moim zdaniem białe dziury to takie troszkę chciejstwo. Fajnie by było gdyby istniały, Tylko dla czego nie możemy ich zaobserwować?  Radzimy sobie z obserwacją czarnych dziur, mimo ze nie emitują światła, i zazwyczaj są w centrach galaktyk, otoczone przez niewyobrażalna liczbę oślepiających gwiazd. 

 W przypadku białych dziur, które mają być przeciwieństwem czarnych, mowa o ogromnych wulkanach emitujących masę materi a co za tym idzie ogromne ilości różnego rodzaju promieniowania elektromagnetycznego. Logicznie rzecz biorąc, jesteśmy w stanie zaobserwować niewidoczne obiekty, a nie możemy dostrzec długotrwałej erupcji, przy której supernowa świeci jak zapałka w oświetlonym studiu fotograficznym?  Nie wydaje mi się.  Aczkolwiek hipoteza naprawdę ciekawa, i pobudzająca fantazję.


  • 0



#6

TheWalkingAlive
  • Postów: 56
  • Tematów: 13
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja neutralna
Reputacja

Napisano

Moim zdaniem białe dziury to takie troszkę chciejstwo. Fajnie by było gdyby istniały, Tylko dla czego nie możemy ich zaobserwować?  Radzimy sobie z obserwacją czarnych dziur, mimo ze nie emitują światła, i zazwyczaj są w centrach galaktyk, otoczone przez niewyobrażalna liczbę oślepiających gwiazd.

 

Racja. Może białe dziury są dla nas po prostu niewidoczne? Np. ukryte w czarnych dziurach lub zaczęły powstawać na tyle niedawno, że ich światło jeszcze do nas nie dotarło - przyjmując, że biała dziura nie powstaje jednocześnie z czarną jako jej przeciwieństwo, a jako efekt nagromadzenia się z czasem dostatecznej ilości materii w niewielkim obszarze, na tyle dużym, że tworzy dziurę w czasoprzestrzeni, tunel do innej czarnej dziury lub jeszcze coś innego...

A może wcale nie chodzi tylko o pochłanianie materii przez czarną dziurę i jej wyrzucanie przez białą. Czarne dziury zaginają czasoprzestrzeń jak ciężarek położony na membranie, czyli ich przeciwieństwa - białe dziury - musiałyby wypychać tą membranę tworząc coś w rodzaju antygrawitacji - odpychającej całą pobliską materię. Może są to te puste przestrzenie we wszechświecie?

(Oczywiście ja tu tylko fantazjuję, nic nie biorę za pewnik, staram się podejść do tematu z każdej strony ;])


  • 0

#7

asbiel
  • Postów: 349
  • Tematów: 9
  • Płeć:Mężczyzna
Reputacja ponadprzeciętna
Reputacja

Napisano

W istocie faktem może być, że wiedza o czarnych dziurach będzie tylko mglistym obrazem z danym obserwacyjnych. Człowiek nigdy w żaden sposób tam nie doleci, nie zobaczy tego z bliższej odległości. Żadna sonda, nic tam nie doleci za naszego życia. To jest potężne zjawisko we Wszechświecie, które jest w praktyce jądrem całych galaktyk. My jak liść na wietrze z układem słonecznym ciśniemy w spirali z innymi gwiazdami wokół centrum. Proszę się zastanowić czy człowiek musi zeżreć całe ego i nadal twierdzić iż nauka określa zawsze prawdę. Na koniec ktoś beknie, że jak czarna to i pewnie biała.


  • 0



Użytkownicy przeglądający ten temat: 0

0 użytkowników, 0 gości oraz 0 użytkowników anonimowych

stat4u