Mokslininkai vis garsiau kelia vieną beprotišką idėją: gal mūsų Visata gimė juodojoje skylėje?

Juodosios skylės šiandien laikomos vienais paslaptingiausių ir svarbiausių objektų visatoje. Iš pirmo žvilgsnio jos atrodo kaip nematomi kosminiai siurbliai, praryjantys viską, kas priartėja per arti. Tačiau mokslininkams jos daug daugiau – tai laboratorijos, kuriose iki kraštutinumo išbandomi erdvės, laiko ir materijos dėsniai.

Praėjusiais metais tarpžemynis radijo teleskopų tinklas pirmą kartą užfiksavo juodosios skylės šešėlį. Aplink tamsų centrą matomas ryškus žiedas – įkaitusios dujos ir dulkių verpetas, vadinamas akreciniu disku. Tai paskutinė šviesa, kurią objektai išspinduliuoja prieš pranykdami už įvykių horizonto.

Įvykių horizontas ir paradoksai

Įvykių horizontas – riba, kurią peržengus nebėra kelio atgal, net ir šviesai. Mažose juodosiose skylėse prie šios ribos gravitacija tokia stipri, kad kūnas būtų nutįstas tarsi spagetis – procesas vaizdžiai vadinamas spagetiškėjimu.

Didžiulėse, galaktikas galinčiose laikyti skylėse, horizontą teoriškai būtų galima peržengti nieko ypatingo nepajutus. Tačiau čia susiduria du pagrindiniai fizikos ramsčiai – Einšteino reliatyvumo teorija ir kvantinė mechanika. Viena teigia, kad horizontas ramus, kita – kad čia gali siausti milžiniškas energijos „ugniasienės“ sluoksnis.

Prie šios dilemos prisideda Stepheno Hawkingo darbai. Jis parodė, kad juodosios skylės ne visai juodos – jos skleidžia itin silpną spinduliuotę ir per neįsivaizduojamai ilgą laiką išgaruoja. Kyla klausimas: kur dingsta visa informacija apie tai, kas į jas įkrito, jei kvantinė fizika draudžia informacijos sunaikinimą?

Singuliarumas ar nauja pradžia?

Einšteino lygtys prognozuoja, kad juodosios skylės centre turėtų būti singuliarumas – be galo tanki, matematiškai begalinė būsena. Daugelis fizikų mano, kad tai ženklas, jog dabartinė gravitacijos teorija tiesiog nustoja veikti tokiose sąlygose.

Vietoje singuliarumo siūloma kelios alternatyvos. Stygų teorijoje gimė vadinamoji „fuzzball“ idėja – visas juodosios skylės vidus būtų užpildytas keistų energijos stygų raizginiais, o tikros bedugnės centro iš viso nebūtų. Kita kryptis – kirminų skylės, galintys sujungti tolimas vietas ar net skirtingas visatas.

Fizikas Lee Smolinas išplėtojo dar drąsesnę mintį: juodoji skylė gali tapti vartais į naują visatą. Kai materija beveik susispaudžia iki singuliarumo, kvantiniai efektai esą galėtų sukelti „atšokimą“ ir naujos erdvės bei laiko sprogimą – savotišką vietinį Didįjį sprogimą.

Ar gyvename juodoje skylėje?

Tirdami juodąsias skyles, mokslininkai pastebėjo, kad didžiausias informacijos kiekis priklauso ne nuo tūrio, o nuo horizonto ploto. Iš to gimė holografinis principas: trimačio pasaulio savybės gali būti užkoduotos dvimačiame paviršiuje.

Taip kilo idėja, kad ir mūsų visata galėtų būti tam tikro tipo juodosios skylės vidus didesnėje tikrovėje. Ši hipotezė išlieka labai spekuliatyvi, tačiau ji parodo, kaip giliai juodųjų skylių tyrimai keičia mūsų požiūrį į pačią tikrovę.

Nors greičiausiai niekada negausime tiesioginių duomenų iš juodosios skylės vidaus, jos ir toliau lieka vieta, kur susikerta pradžios ir pabaigos, mokslo žinios ir nežinomybė. Bandydami suprasti, kas slypi jų gelmėse, iš esmės klausiame, iš kur atsirado mūsų pačių visata.