არსებობენ თუ არა თეთრი ხვრელები?

 მეზღვაურებს გიგანტური რვაფეხები და სხვა ურჩხულები ეჩვენებათ, ფიზიკოსებს კი თეთრი ხვრელები: კოსმოსური წარმონაქმნები – არსებულსა და არ არსებულს შორის. რელურად ისინი არავის დაუნახავს, მხოლოდ მათემატიკურ გამოთვლებში. თუ თეორია სახელად ხვეულებიანი კვანტური გრავიტაცია მართებული აღმოჩნდა, თეთრი ხვრელები რეალობად შეიძლება იქცნენ, შესაძლებელია, ისინი უკვე დავინახეთ კიდეც.

 მარტივად რომ ვთქვათ, თეთრი ხვრელი – შავი ხვრელის ანტიპოდია(შავი ხვრელების საიდუმლო). ეს უკანასკნელი, თავის მხრივ, არის ადგილი, სადაც შესაძლებელია შესვლა, უკან გამოსვლა კი შეუძლებელი. თეთრი ხვრელი, შესაბამისად, არის ადგილი, საიდანაც შესაძლებელია გამოსვლა, შესვლა კი შეუძლებელი. კალიფორნიის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის ფიზიკოსი შონ ქეროლი ამბობს: „თეთრი ხვრელი მათმატიკურადაც და გეომეტრუილადაც შვი ხვრელის იდენტურია“. კერძოდ, ყველაფერი ორ ძირითდ ასპექტამდე დადის: სინგულარობა – რომელშიც მასა წერტილამდე იკუმშება, და მოვლენათა ჰორიზონტამდე, უკან დაუბრუნებლობის უხილავი წერტილი, რომელიც პირველად გერმანელმა ფიზიკოსმა კარლ შვარცშილდმა(გრავიტაციული რადიუსი) მათემატიკურად 1916 წელს აღწერა. შავი ხვრელისთვის მოვლენათა ჰორიზონტი ერთ მხარეს შესასვლი წერტილია, თეთრისთვის, მხოლოდ გამოსასვლელი.

 არსებობს უამრავი მტკიცებულება იმისა, რომ შავი ხვრელები ნამდვილად არსებობენ და ასტროფიზიკოსებს გარკვეული წარმოდგენაც გააჩნიათ, რას წარმოადგენენ ეს ხვრელები. იმისათვის, რომ წარმოვიდგინოთ როგორ ფორმირდება თეთრი ხვრელი, ჩვენ ასტრონომიული სიბრტყიდან უნდა გამოვიდეთ. ვარიანტებიდან ერთ-ერთი – მბრუნავი შავი ხვრელი. ანინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის მიხედვით(ფარდობითობის თეორია) ბრუნვა, სინგულარობას რგოლად ახვევს, რაც თეორიულად მასში მოგზაურობის საშუალებას იძლევა, ისე, რომ არ გავნადგურდეთ. ფარდობითობის ზოგადი თეორიის განტოლებებიდან გამომდინარე, ასეთ ხვრელში მოხვედრილი ობიექტი დრო-სივრცის ტუნელში(თხუნელას ორმოში) შეიძლება გავიდეს და თეთრ ხვრელში ამოვიდეს, დრო-სივრცის სრულიად სხვა რეგიონში მოხვედრით(დროის მარყუჟი: მოგზაურობა წარსულში).

 მათემატიკური ამონახსნები არსებობენ, თუმცა, „არარეალისტური“, ამბობს ენდრიუ ჰამილთონი, ასტროფიზიკოსი კოლორადოს უნივერსიტეტიდან ბოულდერში. საქმე იმაშია, რომ ისინი აღწერენ სამყაროებს, რომლებშიც მხოლოდ შავი, თეთრი ხვრელები და თხუნელას ორმოებია – მატერიის, რადიაციისა ან ენერგიის გარეშე. წინა კვლევბი, ჰამილთონის ჩათვლით, ვარაუდობენ, რომ ყველაფერი, რაც მბრუნავ შავ ხვრელში მოხვდება, უხეშად რომ ვთქვათ, თხუნელას ორმოში იჭედება, რითაც თეთრ ხვრელში გამოსასვლელს კეტავს.

 თხუნელას ორმოს ბოლოში სინათლე მაინც ჩანს. ფარდობითობის ზოგადი თეორიის მიხედვით, რომელზე დაყრდნობითაც ჰამილთონს თავისი დასკვნები გამოაქვს, შავი ხვრელის სინგულარობაში იმსხვრევა. „ენერგიის სიმკვრივე და სიმრუდე იმდენად დიდი ხდება, რომ კლასიკური გრავიტაცია მის აღწერას ვერ ახერხებს“ – ამბობს სთივენ ჰსუ, ფიზკოსი მიჩიგანის უნივერსიტეტიდან ისთ-ლინსინგში. შესაძლებელია, გრავიტაციის უფრო სრული მოდელი, რომელიც კვანტურ მასშტაბებშიც კარგად მუშაობს, ამ არასტაბილურობას უარყოფს და თეთრ ხვრელებს გაუხსნის გზას.

 გრავიტაციისა და კვანტური მექანიკის გამაერთიანებელი თეორია, თანამედროვე ფიზიკის წმინდა გრაალია. ასეთი თეორიებიდან ერთ-ერთის გამოყენებით, ხვეულებიანი კვანტური გრავიტაციის, შავი ხვრელებისთვის, თეორეტიკოსებმა ჰელ ჰაგგარდმა და ქეროლ როუელმა გვიჩვენეს(ექს-მარსელის უნივერსიტეტი, საფრანგეთი), რომ გარკვეულ კვანტურ პროცესებში შავ ხვრელებს თეთრებად გადაქცევა შეუძლიათ.

 ხვეულებიანი კვანტური გრავიტაცია ვარაუდობს, რომ დრო-სივრცე ფუნდამენტური სამშენებლო მასალისგან შედგება, რომლებიც ხვულებად არიან ფორმირებულნი. ჰაგგარდისა და როუელის აზრით, ხვეულების ზღვრული ზომა მომაკვდავი ვარსკვლავების ერთ წერტილში კოლაფსს აფერხებს და ამის მაგივრად კუმშვის პროცესში მყოფ ობიექტს თეთრ ხვრელად აქცევს. ეს პროცესი წამის მეათასედში ხდება, თუმცა მასში მონაწილე უძლიერესი გრავიტაციის ხარჯზე რელატივისტური ეფექტები ამ ტრანსფორნაციას დროში წელავენ, თუ მას შორიდან ვაკვირდებით. ამგვარად, ადრეულ სამყაროში დაბადებული პატარა ხვრელები, ახლა შეიძლება აფეთქდნენ, თეთრი ხვრელების წარმოქმნით. ზოგიერთი ასეთი აფეთქება, როგორც ასტრონომები ვარაუდობენ, არა ზეახლის აფეთქებით, არამედ თეთრი ხვრელის გაჩენით დასრულდა.

 შავი ხვრელის თეთრად გადაქცევა ერთ ძველ თავსატეხსაც ამოხსნიდა, რომელიც შავი ხვრელის ინფორმაციული პარადოქსის სახელით არის ცნობილი. ფიზიკოსები ყველას ანათემაზე გადასცემენ, ვინც თვლის, რომ ინფორმაციის განადგურება შესაძლებელია, თუმცა, ფარდობითობის ზოგადი თეორია ამბობს, რომ ყველაფერი, ინფორმაციის ჩათვლით, შავ ხვრელში მოხვედრის მერე სამუდამოდ იკარგება. ამ ორი მტკიცებულების კონფლიქტი იქამდე გრძელდებოდა, სანამ სტივენ ჰოკინგი ხვრელების აორთქლების ეფექტს წარმოადგენდა(ჰოკინგი ხვრელების ბუნებამ დააეჭვა). ინფორმაციული პარადოქსის გარშემო დისკუსიები ახლაც გრძელდება.

 იქნებ, თუ შავი ხვრელი თეთრად გადაიქცევა, „ინფორმაცია ისევ აღდგეს?“ – კითხულობს ჰაგგარდი. „ჩვენ ამ მექანიზმით ვართ დაინტერესებულნი, რადგან ის ძალიან ბევრ მნიშვნელოვან საკითხს გადაწყვეტს“(გ. დვალი – შავი ხვრელი: მეხსიერების მოწყობილობა).

 ახალი ნამუშევარი ჯერ ისევ ახლად რჩება, არ არსებობს 100 პროცენტიანი გარანტია იმისა, რომ ხვეულებიანი კვანტური გრავიტაცია რეალობის აღწერას შეძლებს. თეთრი ხვრელების არსებობის ლაბორატორიული მტკიცებულების მიღებაც შეუძლებელია. ქეროლი ამბობს, რომ ყველაფერი რიგზეა. ეს მითიური კოსმოსური არსებები ფიზიკოსთა ინტუიციას გაამძაფრებენ, რაც შეიძლება იყოს ძალიან სასარგებლო მეცნიერების განვითარებისთვის(კიდევ ერთხელ უარყოფილი შავი ხვრელები; შავი ხვრელი – თეთრი ხვრელი; ირმის ნახტომის ცენტრში თხუნელას ორმოა?!; თეთრი ხვრელი აღმოაჩინეს?; ).

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.