Mogu li crne rupe biti tuneli prema drugim regijama prostorvremena? Jesu li zapravo crvotočine koje povezuju udaljene dijelove svemira? Jedno istraživanje donosi jasan odgovor – ne. Evo i zašto.
Crne rupe već desetljećima izazivaju fizičare jer ruše granice postojećih teorija. Jedan od ključnih problema jest tzv. paradoks informacija: ništa ne može pobjeći iz crne rupe pa se čini da se informacija o materiji koja u nju uđe zauvijek gubi. To je u izravnom sukobu s temeljnim zakonima fizike.
Na tom je pitanju intenzivno radio i Stephen Hawking, koji je sa suradnicima pokazao da crne rupe ipak postupno isparavaju te da se informacija mora očuvati na neki način. Potpuno razumijevanje tog procesa moglo bi biti presudno za pokušaj spajanja kvantne mehanike s teorijom gravitacije.
Teorija struna kao okvir
Jedan od pristupa rješavanju paradoksa informacija proizlazi iz teorije struna, prema kojoj su osnovni gradivni elementi svemira vibrirajuće strune. Dokazi da je riječ o konačnoj teoriji prirode zasad ne postoje, no mnoge privlači njezina sposobnost da nudi matematička rješenja za najteža pitanja moderne fizike.
U sklopu teorije struna predloženi su različiti modeli, među njima i hipoteza da su crne rupe zapravo crvotočine – mostovi koji bi povezivali udaljene točke prostorvremena. Ipak, crvotočine nikada nisu opažene i njihovo postojanje ostaje čisto spekulativno.
Hipoteza “fuzzball”
Drugačiji model u teoriji struna predlaže da crne rupe nisu prazni objekti sa singularnošću u središtu, nego složene strukture od isprepletenih struna – tzv. fuzzballi. U tom se pristupu masa crne rupe ne nalazi u točki u središtu, već je raspoređena po cijelom objektu koji pritom zrači energiju, a samim time i informaciju.
“Ono što smo otkrili kroz teoriju struna jest da se masa crne rupe ne urušava u samo središte,” pojasnio je profesor Samir Mathur sa Sveučilišta Ohio State. “Crna rupa pokušava stisnuti čestice u točku, ali one se protežu u strune koje se šire i pretvaraju cijelu crnu rupu u fuzzball.”
Mathur je ideju fuzzballa prvi put iznio prije 18 godina, a u radu objavljenom u časopisu Turkish Journal of Physics usporedio je oba modela – fuzzball i crvotoče. Zaključak je jasan: pristup crvotočama nije održiv.
Crvotočine pod povećalom
“U svim verzijama pristupa s crvotočinama pokazalo se da fizikalni opis nije konzistentan,” rekao je Mathur. “Paradigma crvotočina pokušava tvrditi da je crna rupa prazna s masom u centru, no naši teoremi pokazuju da takav prikaz nije moguć.”
Iako ovo istraživanje snažno dovodi u pitanje popularnu pretpostavku o crvotočinama, i dalje ostaje veliko pitanje je li teorija struna uopće ispravan okvir za objašnjenje stvarnosti. Rasprava o prirodi crnih rupa i dalje traje, a one ostaju jedno od najvećih neriješenih područja suvremene fizike.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
