Белые дыры — противоположность чёрным дырам

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

Телескоп Event Horizon сфотографировал сверхмассивную чёрную дыру в центре галактики M87. Изображение: сотрудничество EHT. — Телескоп Event Horizon сфотографировал сверхмассивную чёрную дыру 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. Сингулярность окружает горизонт событий — не твёрдая физическая граница, а 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 гибели.

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 как при движении вперёд, так и 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 — теоретические космические структуры, ведущие себя противоположно чёрным дырам. Фото: Future/Adam Smith — Белые дыры — теоретические космические структуры, ведущие себя противоположно чёрным дырам. Фото: *Future/Adam Smith*

Белые дыры ещё более странные, 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 может 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, единственный способ образования белых дыр — это какой-то странный процесс в ранней Вселенной, который позволил обойти проблему уменьшения энтропии. Они просто существовали с самого начала Вселенной.

Однако белые дыры всё равно будут крайне нестабильны. Они притягивают к себе материю, но ничто не может пересечь горизонт событий. Всё, даже фотон (частица света), аннигилирует, как только приблизится к белой дыре. Частица не сможет пересечь горизонт событий, что приведёт к резкому росту энергии системы. В конце концов, энергия частицы будет настолько велика, что белая дыра коллапсирует в чёрную, прекратив своё существование. Таким образом, как ни интересно, белые дыры, по всей видимости, не являются структурой в реальной Вселенной, а скорее «призраками», созданными математикой общей теории относительности.

Ту Тао (согласно космосу )

Ссылка на источник