Черные дыры не олицетворяют конец времени, а начало белых дыр: революционная теория может изменить наш взгляд на Вселенную

Наше представление о времени, черных дырах и темной энергии может оказаться на пороге радикальной трансформации благодаря инновационному исследованию, проведенному в Университете Шеффилда. Новое исследование предполагает, что черные дыры могут эволюционировать в «белые дыры» - теоретическая концепция, которая бросает вызов нашим нынешним представлениям о космической физике и самой структуре времени.

Черные дыры — это структуры, известные своей гравитацией, настолько сильной, что даже свет не может избежать ее. Согласно Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, любая материя, пересекающая горизонт событий черной дыры, неизбежно притягивается к ее центру, где находится так называемая сингулярность — точка бесконечной плотности, где обычные законы физики перестают иметь смысл.

В течение многих лет ученые пытались понять, что именно происходит внутри этих гравитационных гигантов. Однако объединение общей теории относительности и квантовой механики остается одной из самых сложных задач в современной физике.

Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, предполагает, что вместо того, чтобы исчезнуть в точке бесконечной плотности, материя и время внутри черной дыры могут претерпевать процесс трансформации, переходя в новую фазу, называемую белой дырой.

Теоретически белая дыра является противоположностью черной дыры: вместо того чтобы поглощать материю и энергию, она выбрасывает их наружу. Если для черных дыр характерно захватывать все, что пересекает их горизонт событий, то белые дыры поступают наоборот, выбрасывая материю и время обратно во Вселенную.

Исследовательская группа под руководством доктора Штеффена Гилена из Шеффилдского университета и Лусии Менендес-Пидаль из Мадридского университета Комплутенсе использовала принципы квантовой механики, чтобы переосмыслить природу сингулярности внутри черных дыр. В их исследовании использовалась упрощенная модель, известная как плоская черная дыра, граница которой представляет собой плоскую поверхность, а не классическую сфероидальную форму. Полученные ими результаты позволяют предположить, что тот же механизм может быть применим и к традиционным черным дырам.

В квантовой механике время никогда не останавливается; системы постоянно меняются и эволюционируют. Исходя из этого, сингулярность внутри черной дыры может представлять собой не конец времени, а переход в новое состояние, в котором черная дыра превращается в белую.

Инновационным аспектом исследования является связь, которую оно устанавливает между темной энергией и временем. Темная энергия — это таинственная сила, которая, по-видимому, является движущей силой ускоренного расширения Вселенной. Согласно предложенной теории, эта энергия может служить фундаментальной точкой отсчета для измерения времени во вселенском масштабе.

«Обычно время считается относительным по отношению к наблюдателю, но в нашем исследовании мы предполагаем, что время является производной от темной энергии, которая присутствует во всей Вселенной и отвечает за ее расширение», — пояснил доктор Гилен.

Теория о том, что то, что мы воспринимаем как сингулярность, на самом деле является началом, манит, предполагая существование чего-то еще более загадочного по ту сторону белой дыры.

«Гипотетически, наблюдатель может пересечь черную дыру, пройти через сингулярность и выйти на другой стороне, как если бы он прошел через белую дыру», — добавил Гилен. Хотя эта идея остается весьма спекулятивной, она может открыть новые пути для изучения таких понятий, как червоточины и межпространственные путешествия.