Bazı kara delikler geçmişinizi silebilir ve sonsuzluğun farkına varmanızı sağlayabilir mi?
Gerçek dünyada, geçmişiniz geleceğinizi belirler. Ancak Berkeley'deki California Üniversitesi'ndeki bir matematikçi, bu yasanın başarısız olduğu belirli kara delik türlerini keşfetti. Birisi bu görece iyi huylu kara deliklere girerse hayatta kalabilir, ancak geçmişleri yok edilir ve sonsuz bir geleceği olabilir.
Ufuk genel olarak bir kara deliğin sınırı olarak tanımlanır ve ufka giren herhangi bir madde, hatta ışık bile kaçamaz. İnsanların dev bir kara deliğin dış sınırını veya ufkunu olaysız geçmesi mümkündür. Bu resimdeki veriler John Holly tarafından süper bilgisayar simülasyonu kullanılarak elde edildi ve Andrew Hamilton bu resmi çizmek için simülasyon verilerini kullandı.
Gerçek dünyada, insanlığın geçmişi insanlığın geleceğini belirler. Örneğin, bir fizikçi evrenin başlangıç koşullarını biliyorsa, hesaplamalarla evrenin durumunu ve görünümünü herhangi bir zamanda ve herhangi bir mekansal koşul altında tahmin edebilir. (Kuantum mekaniğinin yönettiği mikro dünya bu listeye dahil edilmemiştir)
Bununla birlikte, Berkeley'deki California Üniversitesi'ndeki bir matematikçi, aşağıdaki fiziksel teoremin geçerli olmayacağı özel bir kara delik türü keşfetti: geçmiş, bugünü, şimdiki zaman da geleceği belirler. Birisi bu nispeten hafif kara deliklere girebilirse, katılımcı hayatta kalabilir, ancak giriş yapanın geçmişi ve giriş yapanın geçmiş geçmişi silinecek ve katılımcı gelecek için sayısız olasılık kazanacaktır.
Güçlü kozmik denetim hipotezi, zaman ve uzayın nedenselliğini korur
Bazı fizikçiler önceki araştırma çalışmalarında yukarıdaki önermeden bahsetmişler ve önermeyi açıklamak için güçlü kozmik denetim hipotezini öne sürmüşlerdir. Hipotez, terörist ölümleri gibi felaket olaylarının gözlemcilerin gerçekten özel bir uzay-zaman alanına girmesini engelleyebileceğine inanmaktadır.Gözlemciler bu özel uzay-zaman alanına girebilirlerse, belirsiz bir gelecekleri olduğunu göreceklerdir. Bu, zamanın ve uzayın nedenselliğini yok eder. Bu nedenle, bu fizikçiler evrende bir tür denetim mekanizması olduğunu varsayarlar. Bu denetim mekanizması, tekillikleri veya tuhaf halkaları denetleyerek onları olay ufkunun arkasına gizler ve engeller. Çıplak tekillik ortaya çıktı. Bu denetim mekanizmasının arkasındaki ilke, açığa çıkan tuhaf halkaların veya tekil noktaların çevreye belirsiz bilgileri salarak zaman ve uzayın nedenselliğini yok etmesidir. Başka bir deyişle, çıplak tuhaflığın ortaya çıkması, fizik yasalarını geçersiz kılarak, gözlemcilerin fizik yasalarını kullanarak gelecekteki olayları tahmin etme yeteneğini kaybetmelerine neden olacak, başka bir deyişle çıplak tuhaflığın ortaya çıkması fiziksel uzay-zamanın evrimini etkileyecektir.
Bu nedenle, denetim mekanizması, tekilliğin veya tuhaf halkanın olay ufkunun arkasına gizlenmesini sağlayabildiği sürece, çıplak tekilliğin ortaya çıkmasını önleyebilir ve zaman ve mekanın nedenselliğini koruyabilir. Fizikçi Roger Penrose, 40 yıldan daha uzun bir süre önce güçlü kozmik denetim hipotezini ortaya attı. Roger Penrose, herhangi bir fiziksel teori için determinizmin kutsal ve çok önemli olduğuna inanıyor. . İnsanın geçmiş ve güncel araştırma çalışmaları perspektifinden bakıldığında, evrendeki fiziksel teoremler birden fazla olası geleceğe izin vermez.
Güçlü kozmik denetim hipotezi, tekillikleri veya tuhaf halkaları denetleyecek ve onları olay ufkunun arkasına saklayacak bir kozmik denetim mekanizması olduğu anlamına gelir.
Ancak Berkeley'deki California Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olan Peter Hinds, matematiksel hesaplamaların, insanlara benzer evrenin genişleme sürecini hızlandırdığını ortaya çıkardığını söyledi. Genişleyen evrende özel bir tür kara delik olabilir. Bu tür bir kara deliğe girmek sadece ölmekle kalmaz, aynı zamanda deterministik dünyadan deterministik olmayan kara delik dünyasına girmek de mümkündür.
Gelecekte öngörülemeyen evrende hayatın nasıl olacağını hayal etmek gerçekten zor. Cray Matematik Enstitüsü'nde araştırmacı olan Peter Heinz, Einstein'ın genel görelilik denkleminin evrenin evrimini mükemmel bir şekilde açıkladığını ve matematiksel hesaplamalar yoluyla elde ettiğimiz araştırma sonuçlarının Einstein'ın genel göreliliğinin tamamen yanlış olduğu anlamına gelmediğini söyledi. .
"Fizikçiler bir kara deliğe girip karadelik üzerinde ölçüm araştırması yapamazlar. Bu matematiksel bir problemdir. Matematiksel araştırma açısından, araştırma sonuçlarımız Einstein'ın genel görelilik denklemini matematiksel olarak daha ilginç kılıyor," Dedi ki: "Araştırmacılar, hesaplamalar ve araştırmalar için genel görelilik denklemine güvenle güvenebilirler. Aynı zamanda, bu denklemin fizik ve felsefede de derin çağrışımları var ve bu nedenle bu denklem insanların gözünde çok havalı."
Portekiz'deki Lizbon Üniversitesi'nden Vitor Cardoso, Joao Costa ve Kyriacos Destonis ile Hollanda'daki Utrecht Üniversitesi'nden Allen Janssen tarafından yapılan araştırmaya göre: "Bu sonuç temelde Genel görelilikte determinizmin ciddi bir başarısızlığına eşdeğerdir. Genel göreliliğin determinizminin modern hızlanan genişleme kozmolojisindeki önemli konumu göz önüne alındığında, bu araştırmanın bulgularını küçümsememeliyiz. "Yukarıdaki personel Peter Heinz ile birlikte. Bu araştırma çalışmasına katılın.
Santa Barbara'daki California Üniversitesi'nden Gary Horowitz bu araştırmaya dahil olmadı Horowitz, Physics World dergisindeki bir raporunda şunları söyledi: Bana göre bu araştırma iyi kanıtlar sağlıyor. , Güçlü kozmik denetim hipotezinin yerçekimi ve elektromanyetik teorisinden çok farklı olduğunu doğruluyor. "
Heinz ve meslektaşları, Ocak 2018'de Amerikan bilimsel dergisi Physical Review Letters'da garip kara delikler hakkındaki bu makaleyi yayınladı.
Bu resim, bir kara deliğe düşmenin makul bir gerçek simülasyon sürecini göstermektedir. Düşme sırasında, uzay ve zaman bozulacaktır. Düşen gözlemci yavaş yavaş kara deliğe veya Cauchy ufkuna yaklaştıkça, ışık mavi kayma olarak görünecektir. Kara deliğin içine veya Cauchy ufkuna ulaştıktan sonra, uzay-zaman sabit bir duruma geri dönecektir.Çoğu fizikçi bu zamanda gözlemcinin yok olacağına inanır. Ancak California Üniversitesi, Berkeley'deki matematikçiler çoğu fizikçiden farklı bir görüş ortaya koydu.Berkeley araştırmacıları, gözlemcilerin ufku geçtikten sonra hayatta kalabileceklerine inanıyor. Bu resimdeki veriler John Holly tarafından süper bilgisayar simülasyonu kullanılarak elde edildi ve Andrew Hamilton bu resmi çizmek için simülasyon verilerini kullandı.
Ufku geçtikten sonra garip ve belirsiz dünya
Bir kara deliğin yerçekimi kuvveti son derece güçlüdür ve ışık dahil hiçbir nesne kara deliğin çekim kuvvetinden kaçamaz, bu nedenle insanlar kara deliği doğrudan gözlemleyemezler ve kara deliğe onun adı verilir. Kara deliğin dışındaki herhangi bir nesne kara deliğe çok yakınsa, olay ufkunu geçerse kara deliğin içine düşecek ve asla ayrılmayacaktır.
Küçük kara delikler bile çok yakın olan gözlemcilerin gitmesini engelleyebilir. Olay ufkunun yakınında var olan gök cisimlerinin gelgit kuvveti, çok yakın olan nesneleri, bu nesneler ayrı atomlara bölünene kadar parçalara ayırmaya yetecek kadar güçlüdür.
Samanyolu'na benzer birçok galaksinin çekirdek bölgelerinde, yıldızların on milyonlarca hatta milyarlarca katı kütleye sahip gizli süper kara delikler vardır.Bu süper kara delikler için çok garip bir durum meydana gelecektir: gözlemci güvende olabilir. Olay olmadan süper kara deliğin olay ufkundan geçin.
Bilim adamları, süper kara deliğin olay ufkunu geçme sürecinde, gözlemcinin mevcut gerçek dünyamızdan kara delik dünyasına geçeceğine ve gözlemcinin kara delik dünyasına girdikten sonra hayatta kalmaya devam edebileceğine inanıyor. Fizikçiler ve matematik ebeveynler uzun zamandır kara deliklerin dünyasının neye benzediğini bilmek istiyorlardı ve kara deliklerin iç dünyasını incelemek ve tahmin etmek için Einstein'ın genel görelilik denklemini kullandılar. Olay ufkunun içe doğru derin olduğu kara deliğin merkezinde, genel görelilik, uzay-zaman eğriliğinin tekil bir nokta olacağını öngörür.Bu tekil noktada, uzay-zamanın eğriliği sonsuza ulaşacak ve yerçekimi sonsuz olacaktır. Gözlemci kara deliğin merkezine ulaşmadan önceki düşüş sürecinde, Einstein'ın genel görelilik denklemi kara deliğin iç dünyasına ilişkin iyi bir tahmin yapabilir.Ancak, gözlemci kara deliğin merkezine veya tekil noktaya ulaştıktan sonra Einstein'ın genel görelilik denklemi Başarısız. Denklemin başarısız olmasının nedeni uzay-zaman eğriliğinin tekil noktada sonsuza ulaşması olabilir.
Cauchy ufku, gerçek dünyadaki nedenselliğin sınır noktasıdır
Kara delik gözlemcisi kara delik merkezine veya tekil noktaya varmadan önce, kara deliğin dışındaki dünyayla iletişim kurmaya devam etmek uzun zamandır imkansızdı ve kara deliğin dışındaki insanlara kara delik hakkındaki gözlemlerini ve keşiflerini bildiremez. Tekil noktaya ulaşmadan önce gözlemci , Bazı garip ve ölümcül dönüm noktaları olacak. Heinz özel bir kara delik türü üzerinde çalıştı: Bu tür bir kara delik, olay ufkunun içinde bir Cauchy ufku bulunan standart, dönmeyen yüklü bir kara deliktir.
Cauchy ufku, gerçek dünyadaki nedenselliğin sınır noktasıdır ve aynı zamanda determinizmin başarısızlığının noktasıdır.Özellikle, Cauchy ufkunun dışındaki dünyada, geçmiş geleceği belirler ve Cauchy ufkundaki dünya artık geçmişte değildir. Geleceği belirleyin. Penrose dahil fizikçiler uzun zamandır gözlemcilerin Cauchy ufkunu geçmesinin imkansız olduğunu ve geçiş sürecinde yok olacaklarını öne sürdüler.
Penrose gibi fizikçiler, gözlemci Cauchy ufkuna yaklaştıkça, güçlü bir yerçekimi alanının etkisi altında zaman hızının kademeli olarak yavaşlayacağına inanıyor. Işık, yerçekimi dalgaları ve kara deliğe çarpan diğer nesneler kaçınılmaz olarak Cauchy ufkuna doğru düşecektir.Karadeliğe giren ve aynı zamanda Cauchy ufkuna doğru düşen gözlemciler sonunda Cauchy ufkuna doğru tüm enerjiyi aynı anda göreceklerdir. Cauchy'nin vizyonu çılgınca. Yukarıdaki durumun fiili meydana gelmesi sırasında, evrenin tüm yaşam döngüsü boyunca kara delik tarafından gözlemlenen ve keşfedilen enerji aynı anda Cauchy ufkuna çarpacak ve Cauchy ufkuna doğru uçan gözlemci, enerji çarpması sırasında Cauchy ufkunu bombardıman edecektir. Geçmişteki her şeyi unutun.
Bu zaman-uzay diyagramı, yüklü küresel bir yıldızın kütleçekimsel çöküşten sonra yüklü bir kara delik oluşturduğunu göstermektedir. Olay ufkundan geçen gözlemciler sonunda Cauchy ufkuyla karşılaşacaklar. Cauchy ufku bir bölme çizgisidir. İlk verilerden tahmin edilebilen uzay-zaman alanı Cauchy ufkunda biter. Cauchy ufkundaki dünya artık gelecek tarafından kontrol edilmeyecek. Geçmişte karar verdi. Heinz ve meslektaşlarının araştırması, evrenin zamanının ve uzayının hızlandırılmış genişlemesine benzer ilk verilerin, Cauchy ufku içindeki uzay-zaman bölgelerini tahmin etmek ve incelemek için kullanılamayacağını buldu. Bu keşif, güçlü kozmik gözetleme hipotezi ilkesini ihlal ediyor.
Genişleyen evrende, görünür sonsuzluk sonsuzluk değildir
Heinz, güçlü kozmik denetim hipotezinin, bizimkine benzer şekilde evrenin hızlandırılmış genişlemesinde uygulanamayacağına inanıyor. Evrenin hızlanan genişlemesinde, enerji yayılma hızı ışığı geçemediği için zaman ve uzay da hızla parçalanıyor.Bu nedenle, kara deliklerden çok uzaktaki evrenin büyük bir kısmının kara delikler üzerinde bir etkisi olmayacak.
Aslında, sadece gözlemlenebilir ufuktaki enerji kara deliğin içine düşebilir. Gözlemlenebilir ufkun anlamı şudur: Bir kara deliğin varlığı sırasında gözlemleyebileceği maksimum evren hacmi. Bizimle nedensel ilişkisi olmayan herhangi bir şeyi gözlemlememiz veya bilmemiz imkansızdır.Bizim için Büyük Patlama'dan sonra evrenin bazı kısımları dünyadan çok uzakta olabilir ve bu da ışığın şimdiye kadar yayılmasına neden olabilir. Dünya, yani evrenin bu kısmı hala gözlemlenebilir evrenin dışında olabilir. Gelecekte, uzak galaksilerden gelen ışığın zaman ve uzayda seyahat etmek için daha uzun bir zamanı olacak, bu nedenle evrenin şu anda gözlemleyemediğimiz bir kısmı gelecekte gözlemlenecek.
İnsanlar için gözlemlenebilir ufuk 13,8 milyar ışıkyılıdır. Bunun özgül anlamı, şu anda 13,8 milyar ışıkyılı uzaklıkta meydana gelen bir olayın gelecekte 13,8 milyar yıldan daha fazla değil, bizim tarafımızdan bilinmesi ve görülebilmesidir. 13,8 milyar ışık yılı uzaktaki olaylar, 13,8 milyar yıl geçtikten sonra bile bizim için asla bilinmeyecek. 13,8 milyar ışıkyılı uzaklık, 13,8 milyar yıllık uzunluğu ile gelecekteki tüm olayları içerir. Evrenin yaşı yaklaşık 13,8 milyar yıl olarak hesaplanıyor ancak evrenin genişlemesi nedeniyle başlangıçta dünyaya çok yakın olan bazı gök cisimleri şu anda yeryüzünden 13,8 milyar ışık yılı uzaklıkta.Gözlem sonuçları, gözlemlenebilir evrenin çapının yaklaşık 28 milyar parsek olduğunu gösteriyor. Yaklaşık 93 milyar ışıkyılı, gözlemlenebilir evrenin yarıçapı yaklaşık 46,5 milyar ışıkyılıdır. Evrenin genişlemesi nedeniyle, 46,5 milyar ışıkyılı ötede gök cisimlerini gözlemleyemiyoruz.
Hubble Süper Derin Alan Görüntüsü: Bu, insanların gözlemleyebileceği en büyük evren ölçeği - evren ufku
Cauchy ufkunu geçen gözlemciler, bu bilinmeyen ve belirsiz dünyada ebedi hayatta kalabilirler.
Genişleyen evren senaryosunda, evrenin genişleme etkisi, kara deliğin içindeki zaman atlama hızının yavaşlamasının neden olduğu geliştirme etkisini kısmen dengeleyecektir.Bazı durumlarda, evrenin genişlemesi, zaman yavaşlamasını tamamen telafi edebilir. Leissner-Nordstrom-De Sitter kara delik özel, pürüzsüz, dönmeyen ve büyük bir yüklü kara deliktir.Heinz ve diğerleri, gözlemcilerin Leissner-Nordstrom-De Sitter'den geçebileceğine inanıyor. Kara deliğin Cauchy ufku sürecinde hayatta kalın ve deterministik olmayan kara deliklerin dünyasına girin.
"Bu deterministik olmayan kara delik dünyasında, kesinlikle Einstein'ın genel görelilik denkleminin hesaplama sonuçları vardır. Buradaki tüm fiziksel fenomenler pürüzsüz ve normaldir. Dolaşma yoktur ve sonsuz göksel gelgit yerçekimi yoktur. Cauchy ufkunda ve ondan sonraki dünyada, her şey Einstein'ın genel görelilik denklemine göre mükemmel bir şekilde hareket edebilir, "diye vurguladı Heinz:" Lesner-Nordstrom-De Sitter kara deliğini kesen Cauchy ufku Süreç çok sancılı olacak ve bu sancılı sürecin süresi çok kısa olacak.Lesner-Northern-De Sitter kara deliğine benzer bir durumda Cauchy ufkunu geçtikten sonra fiziği tahmin etmek ve incelemek çok zor olacak. Ardından, gözlemci kara deliğin merkezindeki tekil noktada sona ermenin kaderinden kaçınabilir ve bu bilinmeyen dünyada ebedi hayatta kalmayı başarabilir.
Heinz, yüklü bir kara deliğin zıt yüklü maddeyi çektiğini ve bu işlemin yüklü kara deliğin nötr olmasına neden olacağını, dolayısıyla yüklü bir kara delik olmayabileceğini itiraf etti. Yüklü kara deliklerin matematiksel analiz sonuçları, sıradan dönen kara deliklerin iç koşullarını incelemek için ikame olarak kullanılır. Heinz, "Ker-Newman-De Sitter kara deliği" olarak adlandırılan pürüzsüz, yüklü ve dönen kara deliğin aynı duruma sahip olacağına inanıyor.
Determinizmi ihlal eden bir kara delik olduğu sürece, bu determinizmin evrende evrensel olarak uygulanabilir olmadığı anlamına gelir.
"Bu keşif insanları çok tuhaf hissettiriyor. Yüklü bir yıldızın çöktükten sonra kara deliğe dönüşmesi fikri birçok fiziksel olguyu açıklayabilirdi, ancak gözlemci Eri gibi daha da garip bir fenomen ortaya çıktı. İpek, uç değerlere ulaşan çeşitli parametrelerle bir karadeliğe çarptı. Alice, karadeliğin Cauchy ufkunu da başarıyla geçti ve başarılı bir şekilde hayatta kaldıktan sonra, kara delikte yıldızların bulunduğu kozmik bir bölgeye ulaştı. Kara deliğe çökmeden önceki tüm ilk durum bilgileri, ancak ne yazık ki, kara deliğin Cauchy ufkundan sonraki dünya deterministik bir dünyadan belirsiz bir dünyaya değiştiği için Alice, bir gözlemci olarak geleceği tahmin edemeyecek. Olan şey, yani Alice'in geleceği artık Alice'in geçmişi tarafından belirlenmiyor ve nedensellik artık belirsiz dünyada geçerli değil, "dedi Heinz:" Başlangıçtaki tüm bilgiler artık gelecekle alakalı değil. Belirleyici etki. Bu nedenle bu durumu incelemek son derece zordur. "
Heinz, Cardoso ve meslektaşları bir araştırma ekibi kurdular ve bu özel kara delik türlerini keşfettiler, yerçekimi dalgalarından etkilenen kara deliklerin tepkilerini hesapladılar ve en uzun süren kara delik tepkisine odaklandılar. . Bazı durumlarda, en uzun yanıt frekansının bile son derece hızlı bir oranda bozulabildiğini, o kadar hızlı olduğunu buldular ki, etki artırma etkisinin Cauchy ufkunu ölü bir bölgeye çevirmesini önleyebilir. . Cauchy ufku ölü bir bölge olmadığı sürece, gözlemcinin kara deliğin Cauchy ufkundan güvenli bir şekilde geçmesi mümkündür.
Heinz ve arkadaşlarının araştırma raporu, diğer araştırmacıları birçok ilgili araştırma makalesi yayınlamaya teşvik etti.Araştırma raporlarından biri, normal hareketteki çoğu kara deliğin determinizmi ihlal etmeyeceğine inanıyordu. Ancak Heinz, determinizmi ihlal eden bir kara delik olduğu sürece, bunun determinizmin evrende evrensel olarak uygulanabilir olmadığı anlamına geldiği konusunda ısrar etti.
"1990'ların ortalarından beri, insanlar her zaman güçlü kozmik denetim hipotezinin evrende evrensel olarak kurulduğuna inandılar. Bu inancın desteğiyle, insanlar yaklaşık 20 yıldır gururlu ve kayıtsız kaldılar" dedi Heinz: "Biz Araştırmanın sonuçları insanların inançlarına meydan okudu ve daha fazla insanı araştırmaya devam etmeye teşvik etmeyi umuyoruz. "
