Hvide huller åbner mulighed for tidsrejser

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Muligheden for eksistensen af hvide huller blev først foreslået af den teoretiske astrofysiker Igor Novikov i 1964.

Et hvidt hul er et hypotetisk område i rumtiden, der forudsiges som en del af løsningen på Einsteins feltligninger.

Men lad os starte med sorte huller, fordi de er nemmere at forklare. Sorte huller dannes, når midten af en stor døende stjerne rammer sig selv. Hele massen presses ud til et uendeligt lille volumen. Deres gravitationstiltrækning bliver så stor, at selv lys ikke kan undslippe den.

Hvide huller er præcis det modsatte af sorte huller: Selvom intet kan undslippe et sort huls begivenhedshorisont, kan intet komme ind i begivenhedshorisonten for et hvidt hul. Kort sagt spytter det hvide hul alt ud, og der kommer intet ind.

Konceptet med et hvidt hul er ekstremt komplekst. Derfor har vi forsøgt at forklare det i små afsnit. Ved slutningen af denne artikel vil du have lært meget mere om dette spændende fænomen.

Findes der hvide huller?

Det hvide hul er blot et teoretisk matematisk begreb og er ikke blevet observeret i universet. De fleste diskussioner om hvide huller kredser om ordene hypotetisk, upraktisk og uvirkelig.

De er en potentiel løsning på den generelle relativitetsteori, som indebærer, at hvis der eksisterer evige sorte huller, så skal der også eksistere hvide huller i universet.

De forventes at have egenskaber som masse, ladning, vinkelmomentum, men alt, der nærmer sig et hvidt hul (selv med lysets hastighed), vil aldrig nå det. I teorien er der ikke nok energi i vores univers til at trække dig indad.

De overtræder termodynamikkens anden lov

En af hovedårsagerne til, at hvide huller betragtes som uvirkelige, er, at de reducerer entropien, hvilket er i strid med termodynamikkens lov.

Termodynamikkens anden lov siger, at universets samlede entropi konstant stiger, så ændringen i entropi er altid positiv. Det er derfor, hvide huller ikke passer ind i vores nuværende model af universet.

Beviser for hvide huller

Mens beviser og oplysninger om hvide huller stadig er usikre, betragtes et gammastråleudbrud, kaldet GRB 060614, opdaget af Neil Gerels Swift Observatory i 2006, som den første registrerede hændelse for et hvidt hul.

I modsætning til typiske GRB'er, som kun varer et par sekunder, varede GRB 060614-hybridudbruddet i bemærkelsesværdige 102 sekunder, men var ikke forbundet med en supernova. Dette satte spørgsmålstegn ved den tidligere videnskabelige konsensus om sorte huller og andre typer af himmellegemer, der kan udsende gammastråleudbrud.

Hvide huller kan udgøre mørkt stof

I 2018 foreslog forskere, at hvide huller med mikroskopiske diametre kunne udgøre mørkt stof. Sådanne små hvide huller vil ikke udsende nogen stråling, og da de er kortere end lysets bølgelængde, vil de være usynlige.

Mørkt stof udgør omkring 27 % af vores univers, og dets lokale tæthed er omkring 1 % af Solens masse pr. kubik parsec. For at tage højde for denne tæthed med hvide huller, estimerede holdet, at der kræves et mikroskopisk hvidt hul (ca. en milliontedel af et gram og meget mindre end en proton) pr. 10.000 kubikkilometer.

Hvide huller kan endda gå forud for Big Bang

En anden spændende teori fremsat af forskerne er, at hvide huller kunne forklare Big Bang, da dette er endnu et tilfælde, hvor en enorm mængde stof og energi spontant dukkede op.

Faktisk blev det hævdet, at Big Bang var resultatet af en eksplosion i et hvidt hul, som angiveligt spydde ud af alt stof og information, der blev absorberet af det sorte hul.

Vi ved selvfølgelig ikke, om teorien er korrekt eller ej, men igen, det er sjovt at tænke på, at livet opstod fra et hvidt hul.

Hvidt hul og sort hul forbundet gennem et ormehul

En af hovedårsagerne til at studere eksistensen af hvide huller er, at de kan løse et mysterium: hvad der sker i midten af et sort hul. Hvad sker der med al den information, der bliver suget ind?

Flere teorier tyder på, at der er et hvidt hul i den anden ende af det sorte hul. Alt stof og information, der absorberes af det sorte hul, kastes af det hvide hul ind i et andet univers.

"Indgangen" af et sort hul og "udgangen" af et hvidt hul kan være forbundet med to helt forskellige universer. Og det, der gør denne forbindelse mulig, kaldes et ormehul: Det kan opfattes som en tunnel med to ender, hver på et andet sted i rumtiden.

Den generelle relativitetsteori har reelle ligninger, der består af ormehuller, dog er de endnu ikke blevet observeret i universet. Et ormehul kan forbinde korte afstande (få meter), ekstremt lange afstande (millioner af lysår) eller forskellige universer.

I 1935 opdagede forskere et type 1-ormehul, kaldet et Schwarzschild-ormehul, ved hjælp af Einsteins generelle relativitetsteori. Hele Schwarzschild-metrikken består af et hvidt hul, et sort hul og to separate verdener forbundet ved deres begivenhedshorisonter gennem et ormehul.

Schwarzschilds løsning har to reelle ligninger - positiv og negativ kvadratrod. Sidstnævnte forklarer, at det sorte hul bevæger sig bagud i tiden, hvilket også er et hvidt hul.

Hvide huller åbner muligheder for tidsrejser

Under visse forhold kan et ormehul forbinde to punkter i tiden i stedet for to punkter i rummet. Således kan en genstand, der sluges af et sort hul, passere gennem ormehullet og bryde ud som et hvidt hul i et andet område af tid [eller rum].

Konceptet har dog adskillige ulemper. For eksempel vil et objekt, der falder ned i et sort hul, ikke være i stand til at modstå dets enorme tyngdekraft. Og da ormehullet er utroligt ustabilt, vil det øjeblikkeligt falde sammen om sig selv.

Nogle fysikere har dog vist, at et ormehul (hvis det findes) kan tillade rejser i både rum og tid. Professor Kip Thorne fra California Institute of Technology, som også er nobelpristager, foreslog, at disse tre fænomener (sorte huller, ormehuller og hvide huller) kunne tillade mennesker at rejse frem og tilbage i tiden (tusinder af år).

Helt ærligt er der hundredvis af teorier om hvide huller, men videnskabsmænd har ikke fundet overbevisende beviser for at understøtte deres eksistens. Måske er der endda en plads til dem i vores store mystiske univers.