Oglądam wykłady MIT OpenCourseWare na temat ogólnej teorii względności i nie za długo w pierwszym wykładzie profesor stwierdził, że rozwiązanie Kerr Black Hole pozwala na podróżowanie między wszechświatami. Jak to można wiedzieć? Jak można to wywnioskować / dojść do takiego wniosku?
Odpowiedzi:
Prawdą jest, że rozwiązanie GTR z czarnymi dziurami Kerr umożliwia podróżowanie między wszechświatami. Nie oznacza to jednak, że jeśli faktycznie wskoczysz do jakiejkolwiek czarnej dziury, możesz przejść do innego wszechświata.
Aby zmotywować rozdzielczość do tej zagadki, zacznijmy bardzo łatwo: załóżmy, że stoisz na ziemi z piłką w dłoni i rzucasz ją z pewną prędkością początkową. Dla uproszczenia zignorujmy wszystko oprócz jednolitej grawitacji. Matematyka powie ci wtedy, że piłka podąża za parabolicznym łukiem oraz kiedy i gdzie piłka uderzy o ziemię. A jeśli weźmiesz wynikowe równania zbyt dosłownie, powiesz również, że piłka uderza dwukrotnie w ziemię : raz w przyszłości, raz w przeszłości. Ale wiesz, że poprzednie rozwiązanie nie jest właściwe: trzymałeś piłkę; tak naprawdę nie kontynuował swojego parabolicznego łuku w przeszłość.
Podobny moralnie rzecz występuje na przykład w przypadku czarnej dziury Schwarzschilda. Jeśli spojrzysz na to w zwykłych współrzędnych Schwarzschilda, na horyzoncie jest problem. Matematyka powie ci wtedy, że problem dotyczy tylko wykresu współrzędnych i że w rzeczywistości istnieje czarna strefa wewnętrzna czarnej dziury, która uwidacznia się w różnych współrzędnych. A jeśli zrobisz to wystarczająco ogólnie, powie ci, że jest w tym coś więcej : jest też biała dziura z odwróconym horyzontem i region zewnętrzny - inny wszechświat. Ta pełna „maksymalnie wydłużona” czasoprzestrzeń Schwarzschilda łączy ten drugi wszechświat z naszym poprzez „most Einsteina-Rosen”, a następnie „szczypiąc”, tworząc osobne czarne i białe dziury.
Oczywiście to także jest artefakt matematycznej idealizacji: a rzeczywista czarna dziura nie jest nieskończenie rozciągnięta w przeszłości i przyszłości; zostało w rzeczywistości wytworzone przez coś, gwiezdny upadek. (A „mostu” i tak nie da się pokonać; jeśli spróbujemy, zostanie zniszczony w osobliwości).
Wreszcie rozwiązanie Kerr jest nieco lepsze, ponieważ formalnie osobliwości można uniknąć, w przeciwieństwie do przypadku Schwarzschilda. Jest to jednak nadal fizycznie nierozsądne: oprócz tego, że rzeczywiste czarne dziury nie są wieczne, wnętrze rozwiązania Kerr jest niestabilne w odniesieniu do jakiejkolwiek nieomylnej materii, która zakłóci rozwiązanie w coś zupełnie innego. Dlatego nie można tego uznać za sens fizyczny. Prawdą jest jednak, że pełna czasoprzestrzeń Kerr zawiera drogę do innego wszechświata - w rzeczywistości nieskończenie wiele z nich, połączonych ze sobą łańcuchami.
Jeśli jesteś zainteresowany szczegółami jego struktury, możesz spojrzeć na schematy Penrose tych rozwiązań czarnej dziury.
„Dozwolone dla” nie oznacza „koniecznie powodować”.
Profesor sugerował, że rozwiązania wyglądają z matematycznego punktu widzenia, dokładnie tak, jak można by oczekiwać od mostu między wszechświatami - JEŚLI istnieje wiele wszechświatów, a JEŚLI most jest przejezdny.
To wszystko. Rozwiązanie matematyczne, które wygląda jak most. Ale czy kiedykolwiek została to zweryfikowana eksperymentalnie? Nie. Czy mamy dowód na istnienie innych wszechświatów? Nie.
Mamy matematykę opisującą to, co wygląda, we wszystkich intencjach i celach, jak drzwi. Ale czy drzwi oddzielające ten pokój od innego pokoju, czy to tylko fałszywe drzwi wbudowane w solidny mur z cegły, jak w komediach filmowych? Nie wiemy Czy drzwi w ogóle się otworzą? Nie wiemy Czy ktoś już widział takie drzwi? Nie.
To nie znaczy, że profesor się mylił. Oznacza to tylko, że w tym momencie jest to tylko hipoteza. Nie wiemy jeszcze, czy rzeczywistość to pasuje, czy nie.