Sorte huller danner naturlige tidsmaskiner, der tillader rejser til både fortiden og fremtiden. Men forvent ikke at være på vej tilbage for at besøge dinosaurerne når som helst snart.
På nuværende tidspunkt har vi ikke rumfartøjer, der kan bringe os i nærheden af et sort hul. Men selv om man lader den lille detalje ligge til side, kan det være det sidste, du nogensinde gør, at forsøge at rejse ind i fortiden ved hjælp af et sort hul.
Hvad er sorte huller?
Et sort hul er et ekstremt massivt objekt, der typisk dannes, når en døende stjerne kollapser i sig selv.
Ligesom planeter og stjerner har sorte huller gravitationsfelter omkring sig. Et gravitationsfelt er det, der holder os fast på Jorden, og det, der får Jorden til at dreje rundt om solen.
Som en tommelfingerregel gælder, at jo mere massivt et objekt er, jo stærkere er dets tyngdefelt.
Jordens gravitationsfelt gør det ekstremt svært at komme til rummet. Det er derfor, vi bygger raketter: Vi skal rejse meget hurtigt for at bryde ud af Jordens tyngdekraft.
Gravitationsfeltet i et sort hul er så stærkt, at selv lys ikke kan undslippe det. Det er imponerende, da lys er den hurtigste ting, videnskaben kender!
Det er i øvrigt derfor, at sorte huller er sorte: vi kan ikke kaste lys fra et sort hul, på samme måde som vi kan kaste et fakkellys fra et træ i mørke.
Udspændingsrum
Albert Einsteins generel relativitetsteori fortæller os, at stof og energi har en mærkelig effekt på universet. Stof og energi bøjer og strækker rummet. Jo mere massiv en genstand er, jo mere plads strækkes og bøjes rundt om den.
En massiv genstand skaber en slags dal i rummet. Når genstande kommer i nærheden, falder de ned i dalen. Det er derfor, når du kommer tæt nok på en hvilken som helst massiv genstand, inklusive et sort hul, falder du hen imod den. Det er også grunden til, at lys ikke kan undslippe et sort hul: siderne af dalen er så stejle, at lyset ikke går hurtigt nok til at kravle ud.
Dalen skabt af et sort hul bliver stejlere og stejlere, når du nærmer dig den på afstand. Det punkt, hvor det bliver så stejlt, at lyset ikke kan slippe ud, kaldes begivenhedshorisonten. Begivenhedshorisonter er ikke kun interessante for kommende tidsrejsende: de er også interessante for filosoffer, fordi de har betydning for hvordan vi forstår tidens natur.
Udspændingstid
Når rummet strækkes, er tiden også strakt. Et ur, der er i nærheden af en massiv genstand, vil tikke langsommere end et, der er i nærheden af en meget mindre massiv genstand.
Et ur nær et sort hul vil tikke meget langsomt sammenlignet med et ur på Jorden. Et år nær et sort hul kan betyde 80 år på Jorden, som du måske har set illustreret i filmen Interstellar.
På den måde kan sorte huller bruges til at rejse til fremtiden. Hvis du vil springe ind i Jordens fremtid, skal du blot flyve nær et sort hul og derefter vende tilbage til Jorden. Hvis du kommer tæt nok på midten af det sorte hul, vil dit ur tikke langsommere, men du bør stadig være i stand til at flygte, så længe du ikke krydser begivenhedshorisonten.
Loops in Time
Hvad med fortiden? Det er her, tingene bliver virkelig interessante. Et sort hul bøjer tiden så meget, at det kan vikle sig tilbage på sig selv.
Forestil dig at tage et ark papir og forbinde de to ender til en løkke. Det er, hvad et sort hul ser ud til at gøre til tiden. Dette skaber en naturlig tidsmaskine. Hvis du på en eller anden måde kunne komme ind på løkken, som fysikere kalder en lukket tidslignende kurve, ville du befinde dig på en bane gennem rummet, der starter i fremtiden og slutter i fortiden.
Inde i løkken vil du også opdage, at årsag og virkning bliver svære at løse. Ting, der er i fortiden, får ting til at ske i fremtiden, som igen får ting til at ske i fortiden.
Den Catch
Så du har fundet et sort hul, og du vil bruge dit troværdige rumskib til at gå tilbage og besøge dinosaurerne. Held og lykke.
Der er tre problemer. For det første kan du kun rejse ind i det sorte huls fortid. Det betyder, at hvis det sorte hul blev skabt efter at dinosaurerne døde ud, så vil du ikke være i stand til at gå langt nok tilbage.
For det andet ville du sandsynligvis skulle krydse begivenhedshorisonten for at komme ind i løkken. Det betyder, at for at komme ud af løkken på et bestemt tidspunkt i fortiden, skal du forlade begivenhedshorisonten. Det betyder at rejse hurtigere end lyset, hvilket vi er ret sikre på er umuligt.
For det tredje, og sandsynligvis værst af alt, ville du og dit skib gennemgå "spaghettifikation." Lyder lækkert, ikke?
Det er det desværre ikke. Når du krydsede begivenhedshorisonten, ville du blive strakt flad, som en nudel. Faktisk ville du sandsynligvis blive strakt så tynd, at du bare ville være en række atomer, der spiraler ind i tomrummet.
Så selvom det er sjovt at tænke på sorte hullers tidsforvridende egenskaber, vil det besøg hos dinosaurerne i en overskuelig fremtid skulle forblive i fantasiens rige.
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Billede Credit: NASA / Goddard Space Flight Center / Jeremy Schnittman
