Vitt hålhistoria, teori och hur den bildas

han Vit hål Det är en unikhet i rymden - tid som tillhör de exakta lösningarna i ekvationerna för allmän relativitet. Dessa singulariteter har det som kallas a Evenemangshorisont. Detta betyder närvaron av en barriär, som i ett vitt hål inte kan något utanför. Teoretiskt sett är ett vitt hål en unikhet som går till det förflutna.

Just nu har ingen kunnat observera något. Men vi kan vara skyldiga till det mest speciella av alla: den stora bang för 13 sedan.8 miljarder år kan betraktas som en händelse orsakad av ett supermassivt vitt hål.

En stor massa som en planet, kan deformera rymdtid. Källa: Mysid [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)]

Teorin om allmän relativitet anser att rymdtid kan deformera på grund av acceleration eller närvaro av massföremål. Detta är samma teori som förutspådde förekomsten av svarta hål, av vilka vita hål skulle vara motsvarigheten. Därför förekomsten av dessa.

För att bilda rymdtids singularitet krävs en viss fysisk mekanism. När det gäller svarta hål är det känt att orsaken är gravitationskollaps av en supermassiv stjärna.

Men den fysiska mekanismen som kan bilda ett vitt hål är inte känt hittills. Även om naturligtvis kandidater har dykt upp för att förklara deras möjliga utbildning, vilket kommer att ses inom kort.

[TOC]

Skillnader mellan svarta hål och vita hål

Många av de svarta hålen som är kända är resterna av en supergigent stjärna som har drabbats av en intern kollaps.

När det händer ökar gravitationskrafterna i en sådan utsträckning att ingenting som närmar sig kan undkomma dess inflytande, inte ens ljus.

Det är därför svarta hål kan svälja allt som faller in i dem. Tvärtom, ingenting kunde komma in i ett vitt hål, allt skulle avvisas eller avvisas från det.

Är förekomsten av ett liknande objekt möjligt? När allt kommer omkring förblev svarta hål en lång tid som en matematisk lösning av Einsteins fältekvationer, tills de upptäcktes tack vare gravitations- och strålningseffekter som orsakar i deras miljö och nyligen fotograferas.

Å andra sidan är vita hål fortfarande dolda för kosmologer, om de verkligen finns.

Historik om din upptäckt

Teorin om förekomsten av vita hål startade från verk av Karl Schwarzschild (1873-1916), en tysk fysiker och den första som hittade en exakt lösning på Albert Einsteins relativistiska fältekvationer.

Kan tjäna dig: Doppler -effekt: Beskrivning, formler, fall, exempel

För att göra detta utvecklade han en modell med sfärisk symmetri vars lösningar har vägar, som är exakt svarta hål och deras vita motsvarigheter.

Schwarzschilds arbete var inte exakt populärt, kanske för att ha publicerats under världskriget. Vi var tvungna att vänta några år på att två fysiker skulle återuppta oberoende på 60 -talet.

1965 analyserade matematikerna Igor Novikov och Yuval Ne'eman Schwarzschild -lösningarna, men med hjälp av ett annat koordinatsystem.

Vid den tiden hade termen vita hål ännu inte myntats. Faktum är att de var kända som "laggade kärnor", och de ansågs instabila.

Men som motsvarigheten till svarta hål försökte forskarna hitta ett fysiskt föremål vars natur var kompatibel med förutsägelsen för vita hål.

Kvasarer och blancos huvor

Forskarna trodde att hitta det i kvasarerna, universums ljusaste föremål. Dessa avger ett intensivt flöde av strålning som detekteras med radioteleskop, som ett vitt hål borde göra det.

Emellertid fick kvasarnas energi äntligen en mer genomförbar förklaring, relaterad till svarta hål i mitten av galaxerna. Och så var vita hål igen som abstrakta matematiska enheter.

Så även om de är kända har vita hål ägnats mycket mindre uppmärksamhet än svarta hål. Detta beror inte bara på att de är instabila, som ifrågasätter dess verkliga existens, utan för att det inte finns någon rimlig hypotes om dess möjliga ursprung.

Tvärtom, svarta hål uppstår från gravitationskollaps av stjärnor, ett fysiskt fenomen som har dokumenterats väl.

Möjligt upptäckt av ett vitt hål

Det finns forskare som är övertygade om att äntligen ha upptäckt ett vitt hål i ett fenomen som heter GRB 060614, inträffade 2006. Detta fenomen har föreslagits som det första dokumenterade utseendet på ett vitt hål.

GRB 060614 var en explosion av gammastrålar upptäckt av Neil Gehrels Swift Observatory den 14 juni 2006, med speciella egenskaper. Han ifrågasatte en vetenskaplig konsensus som tidigare hade drabbats av ursprunget till Gamma Ray Bursts och svarta hål.

Big Bang, som vissa tror att det var ett supermassivt vitt hål, i sin tur kunde det ha varit resultatet av ett svart hål också supermasivt, i hjärtat av en okänd galax som ligger i vårt universum far.

Det kan tjäna dig: sätt att elektrifiera en kropp (med exempel)

En av svårigheterna med att observera ett vitt hål är att all materia förvisas från det i en unik puls. Så det vita hålet saknar den nödvändiga kontinuiteten för att observeras, men svarta hål har tillräckligt med uthållighet för att se.

Teori

Einstein postulerar att massan, tiden och längden har ett nära beroende av hastigheten på referenssystemet där de mäts.

Dessutom betraktas tiden som en mer variabel, med samma betydelse som rymdvariabler. Således talas det om rymdtid som en enhet där alla evenemang och alla evenemang äger rum.

Matter interagerar med rymdtid och modifierar det. Einstein beskriver hur detta händer med en uppsättning av 10 spännande ekvationer, känd som fältekvationer.

Några viktiga begrepp i relativitetsteorin

De Spännande Det är matematiska enheter som tillåter att överväga den tillfälliga variabeln på samma nivå för rymdvariablerna. Välkända vektorer som styrka, hastighet och acceleration är en del av denna utökade uppsättning matematiska enheter.

Den matematiska aspekten av Einsteins ekvationer involverar också begrepp som metrik, vilket är avståndet både i rymden och i tiden som skiljer två oändligt nära händelser.

Två punkter i rymdtid är en del av en kurva som heter Geodetisk. Dessa punkter är förenade ett rymdtidsavstånd. Sådan representation av tidsutrymmet observeras i följande figur:

Konformen bestäms av ljusets hastighet c, vilket är en konstant i alla referenssystem. Alla händelser måste äga rum i kottarna. Om det finns händelser utanför dem finns det inget sätt att veta, eftersom informationen ska resa snabbare än ljuset som ska uppfattas.

Einsteins fältekvationer medger en lösning med två singulariteter i en tom region (det vill säga utan massa). En av dessa singulariteter är ett svart hål och det andra är ett vitt hål. För båda finns det en horisont av händelser, som är en sfärisk gräns av ändlig radio som omger singulariteten.  

När det gäller svarta hål kan ingenting, inte ens ljuset, komma ut från denna region. Och i vita hål är händelseshorisonten en barriär som ingenting kan överföras från utsidan. Det svarta hållösningen i vakuumet ligger i framtidskon.

Kan tjäna dig: medelhastighet

Einsteins ekvationslösningar som omfattar ett riktigt svart hål kräver närvaro av materia, och i detta fall försvinner lösningen som innehåller det vita hålet. Därför dras slutsatsen att som en matematisk lösning, i teorin om singulära lösningar utan materia, finns det vita hål. Men det är inte när saken ingår i Einsteins ekvationer.

Hur bildas ett vitt hål?

2014 föreslog den teoretiska fysikern Carlo Rovelli och hans arbetsteam vid University of Aix-Marsella i Frankrike att vita hål kan uppstå från döden av ett svart hål.

Redan på 70 -talet beräknade den maximala experten på svarta hål, Stephen Hawking, att ett svart hål tappar massa genom utsläpp av hökstrålning.

Ravellis beräkningar och hans team indikerar att en sådan sammandragning för förlust av strålning av ett svart hål i sitt slutstadium kan producera ett rebound som har sitt ursprung ett vitt hål.

Men Ravellis beräkningar indikerar också att i fallet med ett svart hål med en deg lika med solen, skulle ungefär en fyra -årig ålder i universums nuvarande ålder krävas för att bilda ett vitt hål.

Vita hål och mörk materia

En sekund efter Big Bang kan täthetsfluktuationerna i ett snabbt expansionsunivers producera primära svarta hål (utan behov av stjärnkollaps).

Dessa primära svarta hål är mycket mindre än av stjärnt ursprung och kan avdunsta tills de dör för att vika ett vitt hål i en tid som förstås inom universums liv.

Mikroskopiska vita hål kan vara mycket massiva. Till exempel kan en av storleken på ett dammkorn ha en större massa än månen.

Till och med Ravellis team föreslår att dessa mikroskopiska vita hål kan förklara mörk materia, ett annat av de viktigaste kosmologiska mysterierna.

Mikroskopiska vita hål skulle inte avge strålning; Och eftersom de är mindre än en våglängd visar de sig vara osynliga. Detta kan vara en annan anledning som skulle förklara varför de ännu inte har upptäckts.

Referenser

1. Battersby, s. 2010. Eviga svarta hål är de ultimata kosmiska kassaskåpet. Återhämtat sig från: Newscientist.com.
2. Choi, c. 2018. Vita hål kan vara den hemliga ingrediensen i mystisk mörk materia. Återhämtat sig från: rymden.com.
3. Fraser, C. 2015. Vad är vita hål?. Återhämtat sig från: phys.org.
4. Masters, Karen. 2015. Vad är ett vitt hål?. Nyfikna återhämtade sig.stjärna.Cornell.Edu
5. Wikiwand. Vit hål. Återhämtat sig från: wikiwand.com