Dimenzió #17

Antigravitációban

(irodalom, sci-fi, csillagászat, paratudomány)

                         FORGÓ LYUKAKON ÁT ... HOVÁ?

   Így   nem   sikerült   alagutat   csinálni.  De  ne  csüggedjünk.  Van  a
relativitáselméletben  jobb  lyuk is, de annak már fel sem írom a geometriai
képletét.  Ez  az  ún. Kerr-megoldás. Időben nem változó, forgásszimmetrikus
geometria.  Van  neki M tömege, amiből megint megcsinálhatjuk m-et, és van J
perdülete,  amiből  csinálhatunk  egy másik hosszat: a = J/Mc. Két eset van,
vagy  a  a nagyobb, vagy m. A második esetben a geometria fekete lyuk, de az
elsőben nem.

   Ez  nem  meglepő.  Ha  m a nagyobb, a tömeg dominál a forgás felett, ha a
nagyobb,  a  forgás  a  tömeg felett. Ha most azt keressük, hol a tömeg, azt
kell  mondanunk,  hogy  ott,  ahol  a  téridő  a  leggörbültebb. Nos, most a
görbület végtelen nagy egy a sugarú karikán. Remek: egy forgó csillag omlott
össze,  és  a "röpítőerő" (ami megint csak nem erő) ide kente az összehúzódó
anyagot.  Ha pontosan megcélozzuk a karika közepét, nem ütközünk a karikába,
nem  lép  fel  végtelen  nagy  árapályhatás,  és  átjuthatunk.  Jó ez nekünk
valamire?

   Először  intézzük el az a > m esetet, amikor a geometria nem fekete lyuk.
Van  valahol egy forgó karika: ha a karikához nagyon közel megyünk, széttép,
ha  nem,  nem. Van itt valami izgalmas? Van bizony, habár ezt az olvasó most
egyszerűen  el kell higyje, mert képletet nem adtam. Kevéssel a gyűrű síkján
belül  (hogy  a  "belül" itt mit jelent, arra mindjárt kitérünk) a geometria
olyanná  válik, hogy a test mozgása közben dsý még úgy is tud negatív lenni,
hogy  sem  r,  sem  ę,  sem  t  (!)  nem  változik, csak ě. De ě-ben 360º-ot
körbejárva ugyanoda jutunk, tehát az űrhajós egyszerre jelen lehet egy egész
kör  minden  pontjában,  és  önmagával  találkozhat! Ez ocsmányságnak tűnik.
Kicsit még beljebb már visszafelé is lehet menni időben: itt az időutazás.

   Nos,   ez   sokaknak   nem  tetszik.  (Nekem  sem.)  Ráadásul  senki  sem
bizonyította,  hogy  ez  lenne  az  egyetlen lehetséges geometria, amelyet M
tömegű  és  J  perdületű forrás hoz létre. Hátha ez a gravitációs egyenletek
egy  "hamis"  megoldása:  olyan  geometria,  amely  a  tényleges összeomlási
folyamatban  soha sem alakul ki (habár hogy miért nem, azt csak akkor tudjuk
meg,  ha  számítással  az  egész  folyamatot  végig  tudjuk követni). Minden
további  nélkül  meglehet.  És  akik  ezt  hiszik,  azok egy elvet próbáltak
megfogalmazni.  Ez  a  Kozmikus  Cenzúra  elve:  "A  természetben  nincsenek
meztelen  szingularitások."  (A szingularitás a végtelen görbület, ami itt a
karikán  van,  és  akkor meztelen, ha nem fedi el az illedelmesen a külvilág
elől egy fény által át nem járható horizont.) Ha a Kozmikus Cenzor működik a
természetben,  akkor  e  zavaró forgó karika nem fejlődik ki, az űrhajós nem
találkozik  magával,  és  nem  utazik  a  múltba.  (A  Kozmikus Cenzor nevet
angolszász  fizikusok  találták  ki,  és a brit királyi cenzor a filmeket és
színdarabokat cenzúrázza oly módon, hogy a nyíltszíni meztelenkedést gátolja
meg.)

   Remek,  rend  és  tisztesség van. Namost nézzük meg a kis perdületű Kerr-
megoldást  (az  a  <  m  esetet). Azt horizont veszi körül (két rétegben), a
Kozmikus  Cenzornak  nincs dolga vele. Azért nézzük meg, milyen fekete lyuk.
Aki nem akarja elhinni, ami most jön, annak adhatok eredeti forrást, [30] de
ha  nem  fizikus,  sok  haszna  nem  lesz  belőle. Néhány dolgot megpróbálok
rajzzal  illusztrálni,  de euklideszi síkon szinte lehetetlen hűen ábrázolni
egy ilyen görbült geometriát.

   A   gömb   alakú  (Schwarzschild)  fekete  lyuknál  megtanultuk,  hogy  a
horizonton  befelé  át lehet esni (csak a kívül maradók ezt nem látják). Ott
ez öngyilkosság volt, de most ha pontosan középre célzunk, nem jutunk nagyon
közel  a  végtelen  görbülethez,  tehát  az árapályhatás véges marad. Üljünk
űrhajóba,  célozzuk  meg  a  (nem  látszó)  gyűrű közepét, és induljunk meg.
Először  elég  nagy  kezdősebességgel.  Amit  várunk, az az, hogy átjutunk a
horizontokon, r egyre csökken, azután elérjük a középpontot. Addig r csökken
és a ę pólustávolság 0º, utána kibukkanunk a gyűrű túloldalán, mivel a túlsó
póluson  emelkedünk,  tehát  r  nő  és ę = 180º. Ez történik minden szokásos
gyűrűn  való áthaladáskor, lásd a 10. ábra a) részét. Hogy azután mi lesz az
emelkedés vége, azt ki kell számítani.

   Ezzel  szemben  az történik, hogy - mivel r = 0-nál, a középpontban semmi
sem  történik - r tovább csökken, miközben ę 0º marad. Nem a gyűrű túlfelére
jutottunk,  a  "déli"  pólushoz,  hanem  megyünk  a  gyűrű belsejébe. E szót
használtuk   az   előbb.   Hogy   ezt  hogyan  rajzoljam  le,  azt  még  egy
grafikusművésztől sem kérdezhetem meg; erőfeszítésem eredménye a 10. ábra b)
része.  Megyünk  tovább;  r már negatív, és csökken tovább, ahogyan szállunk
tovább  befelé,  még  mindig  az  északi pólus alatt. Mi lesz ebből, és hová
jutottunk?

   Alighanem  a Másvilágba. Ugyanis a horizontok ugyan körülveszik a gyűrűt,
de  persze  a külsején, nem a belsején. Ezért r negatív értékeinél bármilyen
messze  eljuthatunk  akadály  nélkül.  És  amikor  r már nagyon nagy negatív
érték, a geometria megint hasonlóvá kezd válni (14)-hez.

   De  m/r  negatív:  ez  épp  olyan,  mint  mikor  r pozitív, de m negatív.
Visszanézünk,  és  egy  taszító tömeget látunk! Ez egy fehér lyuk: nem nyel,
hanem taszít. Ilyent mi, itt ahol vagyunk, nem látunk.

   Hacsak  a  fénylő kvazárok nem fehér lyukak; de valószínűleg nem, [12] és
még  a  legközelebbi is 2 milliárd évre van. Amit szerencsés utazásunk végén
látunk,  az  egészen  más, mint ahonnan elindultunk. Itt az első olyan lyuk,
mely tulajdonképpen alagút. Hogy hová vezet, azt még vizsgálni kell.


          
10. ábra Mozgás közönséges karika (a) és Kerr-karika (b) táján Közönséges karikán átmehetünk és meg is kerülhetjük, mégis ugyanoda jutunk. Kerr- karika esetén, melyet a karikára összeom- lott forgó anyag görbít ki a téridőben (?), az északi pólusból csak a karikát megkerülve jutunk a délibe (2. útvonal); a gyűrűn át (1. útvonal) tovább szállunk lefelé, és egy "más világba" jutunk bel- ül. A számítások szerint ott is végtele- nig utazhatunk, de onnan nézve a lyuk fehér (taszít). Nem tudjuk. hogy ilyen geometriát tényleg létre tud-e hozni az összeomló anyag, de a geometria a gravi- tációs törvénynek megfelel. A Kerr-lyuk talán mindenhová vezet. Bizonyos kezdősebességű mozgásnál a forgás (már a gyűrűn belülről) visszadobja az űrhajót, és az belülről átjut a horizonton. (Hogy ilyen hogyan történhet meg, ahhoz most néhány új fejezet kellene, aminek nem lenne hosszadalmasságával összemérhető haszna. A tisztelt olvasónak azt mondhatom, amit egy hitvita egyik résztvevője mondott a másiknak a vitatott teológiai pontról: ha már az eddigieket elfogadta, azt is elfogadhatta volna éppúgy. Egyébként Kaufmann műve [31] e furcsaságot ábrákon mutatja be.) Szóval az űrhajó kijut az északi pólusnál a horizonton, és pozitív r-eknél emelkedik. Csakhogy hamarabb jut ki, mint ahogyan bement. Ez megint időutazás. Vagy elhisszük, és bízunk abban, hogy a paradoxonokat később a tudomány majd megoldja, vagy azt kell mondanunk, hogy nem odajutott ki, ahonnan bement. De ugyanolyan magasan van. Nos, tegyük fel (tegyük?), hogy a Világ több példányban létezik, az egyikből ment be, és a másikba jött ki. Node akkor végtelen sok világ kell, mert ha csak kettő volna, megismételhetnők az utazást: be a másodikból, aki az elsőbe, hamarább, mint az első bemenetkor. Nos, mit higgyünk? Esetleg a Kerr-lyuk az, amely a magasabb dimenziós tér végtelen sok hiperfelületét összeköti? Vagy, ha ez túlzásnak tűnik, higgyük inkább el az időutazást? Vagy egyiket sem, és eresszük rá a Kozmikus Cenzort? Ez volna a legóvatosabb eljárás. Csakhogy a cenzor nem illetékes, ha a meztelenkedés zártkörű, és itt van horizont. Más szóval, az elvet ki kellene terjeszteni. Nosza. De akkor baj lesz. Ugyanis bizonyították, hogy a kis perdületű Kerr-megoldás az egyetlen (töltetlen stb.) reguláris horizontú fekete lyuk megoldás. (A "reguláris" szó itt azt jelenti, hogy a többi még rosszabb.) Ha ezt kizárjuk, akkor félő, hogy a forgó csillag összeomlásához nem marad végállapot, ami viszont nem lehet. Ez egy máig élő dilemma. Én nem tudom a megoldást (pedig magam is dolgozom ilyen területen). Nem azért mondtam el, hogy az olvasó találja ki a választ. Előbb-utóbb a specialisták valahogyan megválaszolják a kérdést. Lehet pl. hogy a rendkívül sűrű forgó anyag gravitációs hatása addig fúrja a téridő-kontinuumot, amíg valahol messzebb is kilyukasztja, és így többszörözi meg a kijáratot. (Ez legalább méltóságteljesen hangzik.) Csak azt mondom: íme, a gyorsan mozgó sűrű anyag elő tudhat állítani ahhoz hasonló hátsólépcsőket, mint amelyekről fantáziáltunk.
Google
 
Web iqdepo.hu
    © Copyright 1996-2024
    iqdepo / intelligence quotient designing power - digitális kultúrmisszió 1996 óta
    All rights reserved. Minden jog fenntartva.