Găurile negre care se rotesc pot servi ca portaluri pentru călătorii line în hiperspațiu

0

Unul dintre cele mai căutate scenarii de Science fiction folosește găurile negre pe post de portal către o altă dimensiune sau timp al Universului. Fantezia ar putea fi mult mai aproape de realitate decât ne-am imaginat până acum.

Găurile negre sunt probabil cele mai misterioase obiecte din Univers. Ele sunt consecința gravitației care strivește o stea care moare, fără limite, conducând la formarea unei adevărate singularități – care se întâmplă atunci când o stea întreagă se comprimă până ajunge un singur punct, rezultând într-un obiect cu densitate infinită. Singularitatea aceasta fierbinte și densă face o gaură în structura spațiu-timpului însuși, posibil deschizând o oportunitate pentru călătoria hiper-spațială. Cu alte cuvinte, aceasta este o scurtătură prin spațiu-timp, permițând călătoria la scară cosmică în perioade scurte de timp.

Oamenii de știință au crezut până acum că orice navetă spațială care încearcă să folosească gaura neagră pe post de portal ar trebui să facă față celei mai mai urgii a naturii. Singularitatea fierbinte și densă ar face ca naveta spațială să îndure o secvență de valuri din ce în ce mai inconfortabile de întindere și micșorare înainte de a fi vaporizată complet.

Zborul printr-o gaură neagră

Echipa mea de la the University of Massachusetts Dartmouth și un coleg de la Georgia Gwinnett College au demonstrat că nu toate găurile negre s-au născut egale. Dacă gaura neagră Sagittarius A*, din centrul propriei noastre garanții, este mare și se rotește, atunci designul navetei se schimbă în mod dramatic. Acest lucru se întâmplă pentru că singularitatea cu care naveta spațială ar trebui să se confrunte este foarte blândă și ar putea permite o trecere lină.

Motivul pentru care acest lucru este posibil este faptul că singularitatea relevantă din interiorul unei găuri negre care se rotește este din punct de vedere tehnic ”slabă” și deci nu distruge obiectele ce interacționează cu ea. La început, acest lucru pare contra-intuitiv. Însă, putem să vedem că acest fenomen este similar experienței comune de a trece rapid un deget prin flacăra de aproape 2.000 de grade a lumânării, fără să te arzi.

Colegul meu Lior Burko și cu mine investigăm fizica găurilor negre de peste două decenii. În 2016, studentul meu doctorand Caroline Mallary, inspirată de filmul faimos al lui Christopher Nolan, “Interstellar,” a început să testeze dacă personajul din film, Cooper, ar putea supraviețui unei căderi în Gargantua – o gaură neagră super-masivă, ce se rotește extrem de rapid, având o masă undeva la de 100 de milioane de ori masa Soarelui nostru “Interstellar” s-a bazat pe o carte pe o carte scrisă de astrofizicianul laureat Nobel, Kip Thorne , iar proprietățile fizice ale găurii negre Gargantua sunt punctul esențial al acțiunii acestui film hollywodian.

Bazându-se pe munca fizicianului Amos Ori cu două decenii în urmă și înarmată cu capacitățile ei extraordinare de calcul, Mallary a construit un model computerizat care include majoritatea efectelor fizice de pe o navetă spațială, sau orice alt obiect mare ce cade într-o gaură neagră mare, care se rotește, precum Sagittarius A*.

Nici măcar o zdruncinătură?

Ceea ce a descoperit este că, în toate situațiile, un obiect ce cade într-o gaură neagră ce se rotește nu va experimenta efecte la puteri infinite la trecerea prin așa zisa singularitate a găurii, numită orizont interior al singularității. Aceasta este singularitatea pe care un obiect care intră într-o gaură neagră care se rotește nu îl poate evita sau ocoli. Nu numai atât, ci în plus, în circumstanțele corecte, aceste efecte ar putea fi neglijabil de mici, permițând o trecere mai degrabă confortabilă prin singularitate. De fapt, ar putea să nu existe niciun efect notabil n obiectul ce cade. Această descoperire a crescut fezabilitatea folosirii găurilor negre mari care se rotesc ca portaluri pentru călătoriile hiper-spațiale.

Mallary a descoperit și o proprietate ce nu a fost apreciată la adevărata ei valoare până acum: faprul că efectele singularității în contextul unei găuri negre ce se rotește ar rezulta în cicluri tot mai rapide de întindere și micșorare pe naveta spațială. Însă, pentru găuri negre uriașe precum Gargantua, puterea acestui efect ar fi foarte mică. Deci, naveta și ocupanții săi nici măcar nu l-ar detecta.

Acest grafic prezintă stresul fizic asupra structurii de oțel a navetei spațiale pe măsură ce intră în gura neagră care se rotește. Graficul în vignetă prezintă o parte detaliată a graficului pentru niște momente spre finalul călătoriei. Elementul important ce trebuie subliniat este că stresul crește dramatic odată cu apropierea de gaura neagră, dar nu crește în mod infinit.Din această cauză, naveta spațială și ocupanții acesteia ar putea supraviețui călătoriei..Khanna/UMassD

Punctul crucial în toate aceste elemente este că efectele nu cresc fără limită; de fapt, ele sunt extrem de finite, cu toate că stresul aplicat navetei tinde să crească indefinit pe măsură ce se apropie de gaura neagră.

Există câteva presupuneri simplificatoare și avertismente rezultate în contextul modelului lui Mallary. Presupunerea principală este faptul că gaura neagră în cauză este complet izolată și nu este supusă unor forțe constante provenite de la o sursă din apropierea ei sau de orice altă sursă de radiație. Cu toate că această presupunere permite niște simplificări importante, trebuie menționat că majoritatea găurilor negre sunt înconjurate de material cosmic – gaze, praf, radiații.

De aceea, o continuare naturală a muncii lui Mallary ar fi un studiu similar în contextul unei găuri negre mai aproape de realitate din punct de vedere astrofizic.

Abordarea lui Mallary pentru o simulare computerizată, pentru examinarea efectelor unei găuri negre asupra unui obiect este una obișnuită în câmpul fizicii găurilor negre. Nu este nevoie să spunem și că niște experimente reale în interiorul sau în apropierea unor găuri negre nu se pot face încă, așadar oamenii de știință se bazează pe teorie și simulări pentru a reuși să înțeleagă, să facă predicții și noi descoperiri.

Articol scris de Gaurav Khanna, Profesor of Fizică, University of Massachusetts Dartmouth

Articolul este republicat din The Conversation under a Creative Commons license. Citește articolul original aici.

sursa: http://www.messagetoeagle.com/rotating-black-holes-may-serve-as-gentle-portals-for-hyperspace-travel/

https://www.aimgroup.ro/produs/mind-synergy/?utm_source=noulpamant&utm_term=bannerAflă cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
Hubble a descoperit o gaură neagră misterioasă ce pune sub semnul întrebării Teoria Relativității a lui Einstein

Din momentul în care a fost publicată prima imagine a unei găuri negre, astronomii obțin tot mai multe informații despre...

Închide