Kosmiczne portale, czyli o tunelach czasoprzestrzennych
- squareinfinity3000
- 15 mar 2024
- 3 minut(y) czytania
Zaktualizowano: 4 maj 2024
Niejednokrotnie w powieściach fantastyczno-naukowych pojawiają się tajemnicze portale – przejścia z jednego końca wszechświata do drugiego, a może nawet do innych wymiarów… Czy takie teleportery mają podłoże naukowe?
„Najwspanialszym możliwym doznaniem jest poczucie tajemnicy. To fundamentalne doświadczenie, źródło prawdziwej sztuki i prawdziwej nauki.”
Albert Einstein
Tunele czasoprzestrzenne (mimo iż nie są potwierdzonym zjawiskiem fizycznym) są lubianym i często wykorzystywanym elementem w literaturze i kinematografii. Parafrazując zdanie Davida Shukmana – wszystko co dotyczy wciąż tajemniczych czarnych dziur, stanowi źródło fascynacji. Ile w takim razie w książkowych opisach anomalii kosmicznych kryje się prawdy?
Fizyczny opis zjawisk zachodzących we wszechświecie nie należy do najprostszych. Bezwzględnym bowiem warunkiem uznania prawdziwości danej teorii naukowej jest doświadczenie. Zaobserwowanie danego zjawiska jest nieodłącznym elementem sprawdzenia poprawności modelu matematycznego potencjalnie opisującego rzeczywistość. Czasami przypadek w doświadczeniu prowadzi do przełomowego odkrycia, niekiedy natomiast bywa na odwrót - to niespodziewana konsekwencja równania matematycznego okazuje się trafnie opisywać otaczający nas świat. Nie zagłębiając się w szczegóły, to właśnie nietypowe konsekwencje znanego dziś powszechnie równania Einsteina o ogólnej teorii względności skłoniło naukowców do poszukiwań osobliwości określanej dziś mianem czarnej dziury. Pozornie mogłoby się wydawać, że o prawdziwości takiego zjawiska nie można mówić, bo jak sama nazwa by sugerowała, są one niewidoczne dla obserwatora. Jasno zauważalne są jednak konsekwencje znajdowaniu się w danym miejscu we wszechświecie obiektu o nieproporcjonalnie małych rozmiarach w stosunku do swojej masy. Obserwować można rozszarpywanie gwiazd znajdujących się w okolicach czarnej dziury, a nawet wykryć drgania przestrzeni (fale grawitacyjne) spowodowane zderzeniem się dwóch czarnych dziur.
Czym jest czarna dziura? Jest ona osobliwością powstającą wskutek grawitacyjnego zapadania się masywnej gwiazdy – skurczeniem się jej do niewyobrażalnie małego punktu (w stosunku do pierwotnej jej masy). Astronomowie zaobserwowali duże czarne dziury o wielkości kilku kilometrów oraz gigantyczne – o szerokości całego Układu Słonecznego. Możliwe również, że małe ich typy także istnieją, dotychczas jednak nie zostały zarejestrowane.
Wiedząc już, że czarne dziury istnieją możemy przejść do interesujących pisarzy aspektów tego zjawiska, czyli co może się dziać w jej wnętrzu…;)
Barierą czarnej dziury jest jej horyzont – „powierzchnia”, która więzi wszystko co ją przekroczy. Przy działaniu tak silnej grawitacji jak w przypadku czarnych dziur, nie można opisywać zjawisk zachodzących w jej pobliżu nie odnosząc się do fizyki relatywistycznej, gdzie w zależności od obserwatora inaczej będzie postrzegana rzeczywistość. Podróżnik kosmiczny (przemieszczający się w pojeździe odpornym na działanie bardzo silnej, rozrywającej siły grawitacyjnej) zbliży się do horyzontu i nawet tego nie zauważywszy przekroczy go. Jednak dla innych statków kosmicznych pozostających z daleka (od horyzontu) stanie się on niedostrzegalny – będzie po za ich horyzontem widzenia. Odmienność ta jest również powiązana z upływem czasu – asymetrią między przeszłością a przyszłością. Zegarek żadnego z obserwatorów nagle się nie zatrzyma! Dla pozostających przed horyzontem części załogi odważny kosmonauta (który jak ustaliliśmy przekroczył horyzont) w pobliżu horyzontu będzie obserwowany w bardzo spowolnionym czasie. Natomiast z jego punktu widzenia czas wciąż płynąć będzie w niezaburzonym tempie.
„ty, który wchodzisz, żegnaj się z nadzieją” (Dante, Boska komedia)
Zakładając, że odważny kosmonauta nie zginął wystawiony na działanie olbrzymiej siły grawitacyjnej oznacza to, że JEST w środku czarnej dziury. Czy to już koniec jego podróży? Okazuje się, że niekoniecznie! Podróż dzielnego astronauty trwa nadal. No cóż, empirycznie nikt tego nie potwierdził, ale skoro równania dotychczas okazały się być zgodne z otaczającą nas rzeczywistością, to możliwe, że we wnętrzu czarnej dziury też są. Kosmonauta porusza się w głąb czarnej dziury, która cały czas się wydłuża i zwęża – ilustruje to zamieszczony schemat. „Kurczy” się do czasu, aż dochodzi do punktu zwrotnego – tunel jaki utworzyła zapadająca się gwiazda zapada się w sobie… następnie odbija się i tym samym powstaje biała dziura. Wszystko co „wpadło do czarnej dziury wychodzi na zewnątrz” poprzez białą dziurę.

I to właśnie takie portale – z wejściem w jednym miejscu, a z wyjściem w innym, są inspiracją dla niejednego autora. Ich tajemniczość i niemożność bezpośredniego badania dają szerokie pole na kreatywność pisarzy. O ile ich rozważania i pomysły nie zaprzeczają udowodnionym dotychczas prawom fizyki, stają się możliwymi koncepcjami opisu otaczającej nas rzeczywistości, i to jest piękne😊.
Comments