Белые дыры — противоположность чёрным дырам

Существование белых дыр — гигантских космических структур, отталкивающих все приближающиеся объекты, — до сих пор остается спорным и считается «призраком», рожденным математикой общей теории относительности.

Телескоп Event Horizon сделал это изображение сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики M87. Изображение: сотрудничество EHT. — Телескоп Event Horizon сделал это изображение сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики M87. Изображение: *сотрудничество EHT.*

Чёрные дыры — это области полного гравитационного коллапса, где гравитация подавляет все остальные силы во Вселенной и сжимает массу материи в бесконечно малую точку, называемую сингулярностью. Вокруг сингулярности находится горизонт событий — не твёрдая физическая граница, а просто граница вокруг сингулярности, где гравитация настолько сильна, что ничто, даже свет, не может её покинуть.

Когда умирает массивная звезда, её огромный вес давит на её ядро, что приводит к образованию чёрной дыры. Любое вещество или излучение, оказавшееся слишком близко к чёрной дыре, захватывается её мощной гравитацией и затягивается за горизонт событий, что приводит к её разрушению.

Эксперты понимают, как образуются эти чёрные дыры и как они взаимодействуют с окружающей средой, благодаря общей теории относительности Эйнштейна. Общая теория относительности не учитывает течение времени. Уравнения симметричны относительно времени, то есть они математически работают независимо от того, движетесь ли вы вперёд или назад во времени.

Если снять на видео формирование чёрной дыры и воспроизвести запись, вы увидите объект, испускающий излучение и частицы. В конце концов, он взорвётся, оставив после себя гигантскую звезду. Это будет белая дыра, и, согласно общей теории относительности, такой сценарий вполне возможен.

Белые дыры — это теоретические космические структуры, действующие противоположно чёрным дырам. Фото: Future/Adam Smith — Белые дыры — это теоретические космические структуры, действующие противоположно чёрным дырам. Фото: *Future/Adam Smith*

Белые дыры ещё более странны, чем чёрные. У них всё ещё есть сингулярность в центре и горизонт событий на краю. Они всё ещё остаются массивными объектами с сильной гравитацией. Но любая материя, приближающаяся к белой дыре, будет мгновенно выброшена со сверхсветовой скоростью, заставляя белую дыру ярко светиться. Всё, что находится за пределами белой дыры, не сможет попасть внутрь, поскольку для преодоления горизонта событий ему потребуется двигаться быстрее света.

Однако существование белых дыр остаётся спорным, поскольку общая теория относительности — не единственная теория, объясняющая устройство Вселенной. Существуют и другие разделы физики, например, теории электромагнетизма и термодинамики.

В термодинамике существует понятие энтропии, которая является мерой беспорядка в системе. Второй закон термодинамики гласит, что энтропия замкнутых систем не может уменьшаться.

Например, если бросить пианино в измельчитель древесины, на выходе получится куча осколков. Беспорядок в системе увеличивается, что соответствует второму закону термодинамики. Но если бросить в тот же измельчитель древесины случайные обломки, на выходе получится не целое пианино, поскольку это уменьшило бы беспорядок. Соответственно, невозможно просто перемотать процесс образования чёрной дыры назад, чтобы получить белую дыру, поскольку это уменьшило бы энтропию, а звёзды не могут образоваться в результате мощного взрыва.

Таким образом, белые дыры могли образоваться только в том случае, если в ранней Вселенной произошёл какой-то странный процесс, позволивший обойти проблему уменьшения энтропии. Они просто существовали с самого начала Вселенной.

Однако белые дыры всё равно были бы очень нестабильны. Они притягивали бы к себе материю, но ничто не могло бы пересечь горизонт событий. Всё, даже фотон (частица света), аннигилировало бы сразу же, как только приблизилось бы к белой дыре. Частица не смогла бы пересечь горизонт событий, что привело бы к резкому росту энергии системы. В конце концов, энергия частицы оказалась бы настолько велика, что белая дыра схлопнулась бы в чёрную, прекратив своё существование. Поэтому, что довольно интересно, белые дыры, похоже, не являются реальными космическими структурами, а скорее «призраками», созданными математикой общей теории относительности.

Ту Тао (согласно космосу )

Ссылка на источник