Mustien aukkojen tutkimus sekä Einsteinin suhteellisuusteoriat
Albert Einstein teki aikoinaan legendaarisen teorian siitä, miten aika ja avaruus ovat keskenään interaktiossa. Tuota teoriaa kutsutaan Yleisen suhteellisuusteorian nimellä, mikä täydensi aikoinaan sensaatiomaista erityistä suhteellisuusteoriaa. Vaikka Yleisen suhteellisuusteorian julkistamisesta kulunut todella pitkä aika, eli sen lopullinen versio julkaistiin vuonna 1915, niin tuosta teoriasta ei olla vielä löydetty yhtään aukkoa, paitsi tietenkin se kuuluisa musta aukko, jonka painovoima vetää jopa valon sisäänsä. Kun Stephen Hawking lähti tutkimaan tai valmistelemaan teorioita mustista aukoista, eli kappaleista, jotka vetävät jopa valoa sisäänsä niin silloin hän lähti tutkimaan asiaa, mitä ei kukaan ollut vielä havainnut oikeasti.
Musta aukko on kappale, mikä vetää kaiken sisäänsä, ja siinä oli sen ajan teoria tuosta kappaleesta. Hawkingin lähestymistapa tähän ilmiöön oli se, että lähtökohtaisesti mustaa aukkoa olisi tutkittava niin, että siinä käytetään hyväksi tai lähtökohtana Einsteinin teorioita. Kun aikoinaan lähdettiin luomaan malleja siitä, miten aine käyttäytyy mustassa aukossa tai syöksyessään läpi tapahtumahorisontin, niin silloin tietenkin mustan aukon oletetaan olevan kappale, mikä vetää muita kappaleita puoleensa aivan kuten kaikki muutkin kappaleet vetävät.
Eli putoamisnopeus kohti mustaa aukkoa sekä tapahtumahorisonttia on sama kuin muillakin kappaleilla, eli musta aukko vetää kappaleita puoleensa pako nopeudella, mikä tietenkin on niin suuri, että myös fotoni putoaa tuohon kappaleeseen tai oikeastaan tilaan, mikä on mustan aukon ympärillä. Tuota tilaa kutsutaan singulariteetiksi, ja se on alue minkä sisältä ei edes valo pääse pakenemaan. Ja tapahtumahorisontti on se kohta, jossa voidaan saada viimeinen havainto mustaan aukkoon syöksyvästä kappaleesta, koska tuon pisteen jälkeen pakonopeus kasvaa suuremmaksi kuin valon nopeus.
Johtuisiko GRB (Gamma-Ray Burst) siitä, että kun kaksi mustaa aukkoa imee materiaa niiden välissä olevaan Einstein-Rosen siltaan, niin molemmilta puolin tuohon energiasta muodostuneeseen käytävään putoavat atomit aiheuttavat fuusioreaktion? Tuolloin suurienerginen reaktio aiheuttaa sen, että kappaleet lähettävät hyvin voimakasta gamma-säteilyä
Mustaa aukkoa tutkittaessa on tietenkin eteen tullut kysymys siitä, minne materia joutuu mustasta aukosta. Tuolloin on alettu puhua “madonreiästä” tai “Einstein-Rosen” sillasta, eli eräänlaisesta käytävästä läpi ajan ja paikan. Se millainen tuo silta sitten olisi on mysteeri, ja virtuaaliseen madonreikään voidaan kyllä uskoa. Virtuaalinen madonreikä tarkoittaa säteilyä, mikä lähtee pois mustan aukon siirtymä kiekosta, ja jos joku kappale lentäisi tuossa säteilyssä, niin silloin sen energiataso muuttuisi niin suureksi, että aika pysähtyy tai hidastuu sen sisällä, mutta jos mustien aukkojen väliin muodostuu todellinen madonreikä saattaa se mahdollistaa esimerkiksi tähtienvälisen matkailun, niin että miehistö voisi palata takaisin Maahan.
Jos aika pysähtyy kappaleen sisällä, niin se voisi matkata 1000 valovuotta ilman, että sen miehistö ikääntyy ollenkaan. Mutta matka tuonne 1000 valovuoden päähän kestäisi edelleen 1000 vuotta, jos sitä katsotaan aluksen ulkopuolelta.
Se mikä sai aikaan teorian tuosta energia käytävästä on se, että mustat aukot eivät laajene, ja siksi niihin putoavan materian pitää joutua johonkin. Toisaalta on mahdollista että mustat aukot laajenevat, mutta koska niiden massa on niin valtava, niin me emme kykene vain havaitsemaan tuota laajenemista. Jos madonreikä on todella olemassa, niin ehkä sitä ei kuitenkaan voida käyttää suoraan avaruusmatkailuun. Näet jos materiaa imeytyy tuohon käytävään sen molemmista päistä, niin silloin sen sisällä voi olla hyvin voimakas säteily, tai sitten madonreikä olisi niin ahdas, että sen läpi ei voida kulkea. Jos materiaa imeytyy madonreikään molemmista päistä, niin silloin sen sisällä saattaisi tapahtua hyvin voimakkaita ydinreaktioita. Eli olisiko GRB (Gamma Ray Burst) tulos siitä, että atomit törmäävät toisiinsa madonreiän sisällä.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti
Huomaa: vain tämän blogin jäsen voi lisätä kommentin.