A fekete lyukak természetes időgépeket alkotnak, amelyek lehetővé teszik a múltba és a jövőbe való utazást. De ne számíts arra, hogy hamarosan visszatérsz a dinoszauruszokhoz.
Jelenleg nincs olyan űrrepülőgépünk, amely a fekete lyuk közelébe juttathatna bennünket. De még ezt az apró részletet is figyelmen kívül hagyva a múltba való utazás egy fekete lyuk segítségével lehet az utolsó dolog, amit valaha is tesz.
Mik azok a fekete lyukak?
A fekete lyuk egy rendkívül nagy tömegű objektum, amely általában akkor keletkezik, amikor egy haldokló csillag összeomlik.
A bolygókhoz és a csillagokhoz hasonlóan a fekete lyukakat is gravitációs mezők veszik körül. A gravitációs mező az, ami a Földhöz ragad minket, és ami a Földet a Nap körül kering.
Alapszabály, hogy minél tömegesebb egy tárgy, annál erősebb a gravitációs tere.
A Föld gravitációs tere rendkívül megnehezíti az űrbe jutást. Ezért építünk rakétákat: nagyon gyorsan kell utaznunk, hogy kitörhessünk a Föld gravitációjából.
A fekete lyuk gravitációs tere olyan erős, hogy még a fény sem tud kiszabadulni belőle. Ez lenyűgöző, hiszen a fény a tudomány által ismert leggyorsabb dolog!
Mellesleg ezért feketék a fekete lyukak: nem verhetjük vissza a fényt a fekete lyukról, ahogyan a fáklyát a fáról a sötétben.
Nyújtó tér
Albert Einsteiné általános relativitáselmélet azt mondja nekünk, hogy az anyag és az energia különös hatással van az univerzumra. Az anyag és az energia meghajlítja és megfeszíti a teret. Minél masszívabb egy tárgy, annál nagyobb teret nyújtanak és hajlítanak körülötte.
Egy hatalmas tárgy egyfajta völgyet hoz létre a térben. Amikor tárgyak közelednek, a völgybe esnek. Ez az oka annak, hogy amikor elég közel kerülsz bármilyen masszív objektumhoz, beleértve a fekete lyukat is, akkor odaesel. Ez az oka annak is, hogy a fény nem tud kiszabadulni a fekete lyukból: a völgy oldalai olyan meredekek, hogy a fény nem megy elég gyorsan ahhoz, hogy kimásszon.
A fekete lyuk által létrehozott völgy egyre meredekebb lesz, ahogy távolról közelítjük meg. Azt a pontot, ahol olyan meredek lesz, hogy a fény nem tud kiszabadulni, eseményhorizontnak nevezzük. Az eseményhorizontok nem csak a leendő időutazók számára érdekesek, hanem a filozófusok számára is érdekesek, mert hatással vannak hogyan értjük meg az idő természetét.
Nyújtás ideje
Ha a tér megnyúlik, az idő is. Egy hatalmas objektum közelében lévő óra lassabban ketyeg, mint az, amelyik egy sokkal kevésbé masszív objektum közelében van.
A fekete lyuk közelében lévő óra nagyon lassan ketyeg, mint a Földön. Egy év egy fekete lyuk közelében 80 évet jelenthet a Földön, ahogy azt a filmben is láthatta Csillagközi.
Ily módon a fekete lyukak a jövőbe utazhatnak. Ha be akarsz ugrani a Föld jövőjébe, egyszerűen repülj egy fekete lyuk közelébe, majd térj vissza a Földre. Ha elég közel kerülsz a fekete lyuk közepéhez, az órád lassabban fog ketyegni, de továbbra is képesnek kell lennie arra, hogy elmeneküljön, amíg nem lépi át az eseményhorizontot.
Hurok az időben
Mi a helyzet a múlttal? Itt válnak igazán érdekessé a dolgok. A fekete lyuk annyira meghajlítja az időt, hogy vissza tudja tekercselni magát.
Képzeld el, hogy veszel egy papírlapot, és összekötöd a két végét, hogy hurkot képezzen. Úgy tűnik, hogy egy fekete lyuk ezt csinálja az idővel. Ez egy természetes időgépet hoz létre. Ha valahogy bekerülhetne a hurokba, amit a fizikusok zárt időszerű görbének neveznek, akkor a téren keresztüli pályán találná magát, amely a jövőben kezdődik és a múltban ér véget.
A hurkon belül azt is tapasztalhatnád, hogy az okot és okozatot nehéz szétválasztani. A múltban lévő dolgok miatt a jövőben is megtörténhetnek dolgok, amelyek viszont a múltban történnek.
A fogás
Tehát találtál egy fekete lyukat, és megbízható űrhajóddal vissza akarsz menni és meglátogatni a dinoszauruszokat. Sok szerencsét.
Három probléma van. Először is, csak a fekete lyuk múltjába utazhat. Ez azt jelenti, hogy ha a fekete lyuk a dinoszauruszok kihalása után keletkezett, akkor nem fog tudni elég messzire visszamenni.
Másodszor, valószínűleg át kell lépnie az eseményhorizontot, hogy bekerüljön a hurokba. Ez azt jelenti, hogy a múlt egy adott időpontjában való kilépéshez ki kell lépnie az eseményhorizontból. Ez azt jelenti, hogy a fénynél gyorsabban kell utazni, ami egészen biztosak vagyunk abban, hogy lehetetlen.
Harmadszor, és talán a legrosszabb, hogy te és a hajód átesnekspagettizálás.” Finomnak hangzik, igaz?
Sajnos nem az. Ahogy átlépted az eseményhorizontot, laposra nyúlsz, akár egy tészta. Valójában valószínűleg olyan vékonyra nyúlnál, hogy csak egy atomsor lennél, amely spirálisan az űrbe torkollik.
Tehát bár szórakoztató a fekete lyukak idővetemítő tulajdonságaira gondolni, a belátható jövőben a dinoszauruszok látogatásának a fantázia birodalmában kell maradnia.
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
