2010.04.08. - Le­het, hogy az uni­ver­zu­munk egy fé­reg­lyuk bel­se­jé­ben van?

Egy új ta­nul­mány sze­rint el­kép­zel­he­tő, hogy az ál­ta­lunk ma is­mert vi­lág­egye­tem egy fé­reg­lyuk bel­se­jé­ben lé­te­zik, ami ma­ga is ré­szét ké­pe­zi egy sok­kal na­gyobb uni­ver­zum­ban he­lyet fog­la­ló fe­ke­te lyuk­nak.

A ta­lán kis­sé meg­hök­ken­tő le­he­tő­sé­get - bár eb­ben a té­ma­kör­ben majd­nem min­den el­kép­ze­lés ren­del­ke­zik ez­zel a tu­laj­don­ság­gal -, hogy uni­ver­zu­munk egy fé­reg­lyuk, más né­ven Eins­tein-Ro­s­en híd bel­se­jé­ből szü­le­tett, Ni­ko­dem Pop­laws­ki (In­dia­na Uni­ver­sity) vá­zol­ta fel leg­újabb ta­nul­má­nyá­ban, mely­ben nagy­tö­me­gű ré­szecs­ke su­gár­irá­nyú geo­de­ti­kus moz­gá­sát vizs­gál­ta egy fe­ke­te lyuk bel­se­jé­ben, ki­hasz­nál­va az ún. izot­róp ko­or­di­ná­ták nyúj­tot­ta elő­nyö­ket a fe­ke­te lyuk gra­vi­tá­ci­ós te­ré­nek le­írá­sa­kor. Pop­laws­ki két kü­lön­bö­ző tí­pu­sú fe­ke­te lyuk, a Sch­warz­schild-fé­le és az ún. Eins­tein-Ro­s­en-fé­le ese­té­ben - mind­ket­tő az ál­ta­lá­nos re­la­ti­vi­tás­el­mé­let egyen­le­te­i­nek meg­ol­dá­sa­ként szár­maz­tat­ha­tó - kö­vet­te a pró­ba­ré­szecs­ke át­ha­la­dá­sát a fe­ke­te lyuk ha­tá­rán, az ese­mény­ho­ri­zon­ton. Ezen túl azon­ban egy fe­ke­te lyuk­ba zu­ha­nó ré­szecs­ke moz­gá­sát az ese­mény­ho­ri­zon­ton kí­vül­ről már nem tud­juk nyo­mon kö­vet­ni, eh­hez a meg­fi­gye­lő­nek vagy be kel­le­ne lép­nie oda, vagy már ele­ve a fe­ke­te lyuk bel­se­jé­ben kel­le­ne tar­tóz­kod­nia.

Pop­laws­ki el­kép­ze­lé­se sze­rint ez utób­bi fel­té­tel könnyen tel­je­sít­he­tő len­ne, ha mi meg­fi­gye­lők a tel­jes ál­ta­lunk is­mert uni­ver­zum­mal együtt egy sok­kal na­gyobb uni­ver­zum ré­szét ké­pe­ző fe­ke­te lyuk bel­se­jé­ben len­nénk. Mi­vel az Eins­tein-fé­le ál­ta­lá­nos el­mé­let nem szab­ja meg az idő irá­nyát, ha a jö­vő­ben gra­vi­tá­ci­ós kol­lap­szus so­rán fe­ke­te lyu­kat lét­re­hoz­va anyag tűn­het el an­nak ese­mény­ho­ri­zont­ja mö­gött, ak­kor sze­rin­te en­nek a fo­lya­mat­nak a for­dí­tott­ja is el­kép­zel­he­tő, ez pe­dig egy fe­hér lyuk "rob­ba­ná­sa" len­ne a múlt­ban: anyag buk­kan elő egy ese­mény­ho­ri­zont mö­gül, a tá­gu­ló uni­ver­zum­hoz ha­son­ló je­len­sé­get ered­mé­nyez­ve.

Egy fe­ke­te és egy fe­hér lyuk kö­zöt­ti Eins­tein-Ro­s­en híd ma­te­ma­ti­kai mo­dell­jé­nek áb­rá­zo­lá­sa.
[In­dia­na Uni­ver­sity]

A hi­po­te­ti­ku­san a fe­ke­te lyuk idő­be­li meg­for­dí­tá­sá­nak te­kint­he­tő fe­hér lyu­kat az előb­bi­vel egy fé­reg­lyuk kö­ti össze. Pop­laws­ki ered­mé­nye azt su­gall­ja, hogy nem csak a Sch­warz­schild és az Eins­tein-Ro­s­en tí­pu­sú­ak­nak, ha­nem min­den fe­ke­te lyuk­nak le­het Eins­tein-Ro­s­en híd­ja, mind­egyik bel­se­jé­ben egy új uni­ver­zum­mal, ami a fe­ke­te lyuk­kal pár­hu­za­mo­san jött lét­re, s ez igaz le­het a sa­ját vi­lág­egye­te­münk­re is.

Gömb­szim­met­ri­kus el­osz­lá­sú por gra­vi­tá­ci­ós kol­lap­szu­sá­nak to­váb­bi ta­nul­má­nyo­zá­sa, il­let­ve az új ered­mény­nek más tí­pu­sú fe­ke­te lyu­kak­ra va­ló al­kal­ma­zá­sa, az az el­kép­ze­lés, hogy az uni­ver­zum egy Eins­tein-Ro­s­en fe­ke­te lyuk bel­se­jé­ből szü­let­he­tett, ta­lán se­gít­het az Ős­rob­ba­nás­sal, il­let­ve az inf­lá­ci­ós uni­ver­zum­mal kap­cso­la­tos kér­dé­sek meg­ol­dá­sá­ban is. Ezen túl más meg­vi­lá­gí­tás­ba he­lyez­he­ti a fe­ke­te lyu­kak­kal kap­cso­la­tos in­for­má­ció­vesz­té­si prob­lé­mát is. E prob­lé­ma sze­rint a fe­ke­te lyuk ese­mény­ho­ri­zont­ján át­ha­la­dó anyag a kül­vi­lág szá­má­ra tel­je­sen el­ve­szett, mi­vel már sem­mi­lyen in­for­má­ci­ót nem sze­rez­he­tünk ró­la, de ez nem áll össz­hang­ban a kvan­tum­fi­zi­kai tör­vé­nye­i­vel.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk a Phy­sics Let­ters B c. fo­lyó­irat 2010. áp­ri­lis 12-i szá­má­ban fog meg­je­len­ni.

For­rás:

• Sci­en­ce­Da­ily 2010.04.07.
• Phy­sics Let­ters B Vo­lu­me 687, Is­sues 2-3, 12 Ap­ril 2010, Pa­ges 110-113