musta aukko on yksisuuntainen uloskäynti maailmankaikkeudestamme.
ajatus mustasta aukosta – niin massiivisesta kohteesta, ettei mikään voisi välttyä sen painovoiman vaikutukselta – on peräisin 1700-luvulta, mutta nykyinen tarina mustista aukoista alkaa todellisuudessa Einsteinin vallankumouksellisesta painovoimateoriasta, joka valmistui vuonna 1917. Kuluneen vuosisadan aikana tiedemiehet ovat käyttäneet Einsteinin painovoimateoriaa kehittääkseen kuvan siitä, millaisia mustien aukkojen täytyy olla. Tässä muutamia uskomattomia ominaisuuksia mustien aukkojen, että he ovat ennustaneet.
periaatteessa mikä tahansa esine – kivikin – voidaan tehdä mustaksi aukoksi puristamalla se riittävän pieneksi. Näissä olosuhteissa kappale jatkaa romahtamistaan oman painonsa alla murskaten itsensä nollakokoon. Einsteinin teorian mukaan kappaleen massa ja painovoima jäävät kuitenkin taakse, jolloin sen ympärillä oleva avaruus ja aika vääristyvät äärimmilleen. Tämä avaruuden ja ajan vääristymä on musta aukko.
luonnossa ainoat kohteet, jotka voivat yksinään muodostaa mustan aukon, ovat suuret tähdet, jotka ovat moninkertaisesti omaa Aurinkoamme massiivisempia. Elämänsä lopussa nämä tähdet luhistuvat oman painonsa alle muodostaen mustan aukon. Vaikka alkuperäinen tähti saattaa olla miljoonia kilometrejä leveä, tuloksena oleva musta aukko on vain muutaman kilometrin läpimittainen. Itse reikä on Rantapallon muotoinen-pallomainen.
tuloksena oleva musta aukko on universumin tummin musta: vaikka siihen loistaisi kuinka voimakas valo, mikään valo ei koskaan pomppaa takaisin, koska aukko nielaisee valon. Musta aukko on todellinen” reikä ” avaruudessa: kaikki, mikä ylittää reiän reunan – jota kutsutaan reiän ”horisonttiksi” – niellään ikuisesti. Tästä syystä mustia aukkoja pidetään avaruuden reunana, yksisuuntaisena uloskäyntiovena maailmankaikkeudestamme; mikään mustan aukon sisällä ei voi enää koskaan kommunikoida universumimme kanssa, edes periaatteessa.
kuitenkin mustat aukot ovat vielä oudompia. Lähestyessäsi mustaa aukkoa ajan virtaus hidastuu verrattuna kaukana aukosta olevaan ajan virtaukseen. (Einsteinin teorian mukaan mikä tahansa massiivinen kappale, myös maa, saa aikaan tämän vaikutuksen. Maan painovoima on niin heikko, ettei ajan hidastumista ole havaittavissa, mutta vaikutus on vahvistettu herkillä instrumenteilla. Esimerkiksi merenpinnan tasolla vanhenet joka vuosi miljardisosasekunnin vähemmän kuin jos asuisit Mt: n huipulla. Everest.) Lähellä mustaa aukkoa ajan hidastuminen on äärimmäistä. Mustan aukon ulkopuolella olevan tarkkailijan näkökulmasta aika pysähtyy. Esimerkiksi reikään putoava esine näyttäisi ajan myötä jäätyneeltä reiän reunalle.
mustan aukon sisällä piilee todellinen mysteeri. Einsteinin teorian mukaan aika ja avaruus tavallaan vaihtavat paikkoja reiän sisällä. Mustan aukon sisällä ajan virtaus itsessään vetää putoavia esineitä mustan aukon keskelle. Mikään voima maailmankaikkeudessa ei voi pysäyttää tätä syksyä, sen enempää kuin mekään voimme pysäyttää ajan kulkua.
aivan mustan aukon keskellä on se, missä ymmärryksemme hajoaa. Einsteinin painovoimateoria näyttää ennustavan, että aika itse tuhoutuu aukon keskipisteessä: aika tulee äkilliseen loppuunsa siellä. Tästä syystä mustaa aukkoa kuvaillaan joskus ” luomisen kääntöpuoleksi.”Mutta kukaan ei tiedä, miten tai miksi aika voisi päättyä äkisti, sen enempää kuin mekään tiedämme, miten aika alun perin luotiin. Einsteinin painovoimateoria ei enää päde näillä etäisyyksien pienimmillä asteikoilla, ja on löydettävä uusia luonnonlakeja, jotka kuvaavat, mitä mustan aukon keskustassa tapahtuu.
johtaako mustan aukon sisus toiseen universumiin, kuten jotkut tutkijat ovat väittäneet? Totuus on, että kukaan ei tiedä. Emme voi tehdä suoraa koetta selvittääksemme asiaa edes periaatteessa, koska mitään tietoa tai todisteita ei voi koskaan saada takaisin mustasta aukosta. Se tekee niin tärkeää löytää ja tutkia mustia aukkoja ulkopuolelta, samalla kehittää teorioita, jotka voivat varmemmin ennustaa, mitä voisi tapahtua sisällä musta aukko.
on eri asia ennustaa, millaisia mustien aukkojen pitäisi olla. On aivan eri asia metsästää niitä luonnossa. Onko mustia aukkoja todella olemassa? Jos on, millaisia he ovat? Tutki mustien aukkojen todisteita seuraavassa jaksossa >