หลุมดำเป็นประตูสู่จักรวาลอื่นได้อย่างไร

ฉันกำลังดู MIT OpenCourseWare บรรยายเกี่ยวกับสัมพัทธภาพทั่วไปและไม่นานเกินไปในการบรรยายครั้งแรกที่อาจารย์กล่าวว่าโซลูชั่น Kerr Black Hole อนุญาตให้เดินทางระหว่างจักรวาล เป็นไปได้อย่างไรที่จะรู้ เราจะได้รับสิ่งนี้ / มาถึงข้อสรุปนี้ได้อย่างไร?

มันถูกต้องที่ทางออกหลุมดำเคอร์ของ GTR ช่วยให้การเดินทางระหว่างจักรวาล อย่างไรก็ตามนั่นไม่ได้หมายความว่าถ้าคุณกระโดดเข้าไปในหลุมดำทุกชนิดที่คุณสามารถไปยังจักรวาลอื่น

ในการกระตุ้นความละเอียดของปริศนานี้เรามาเริ่มกันง่าย ๆ : สมมติว่าคุณยืนบนพื้นด้วยลูกบอลในมือของคุณและคุณโยนมันด้วยความเร็วเริ่มต้น เพื่อความง่ายเราจะมองข้ามทุกอย่างยกเว้นแรงโน้มถ่วงที่สม่ำเสมอ คณิตศาสตร์จะบอกคุณว่าลูกบอลวิ่งตามโค้งพาราโบลาและเมื่อใดและที่ไหนที่ลูกบอลจะกระแทกกับพื้น และถ้าคุณใช้สมการที่เกิดขึ้นจริง ๆ แล้วมันจะบอกคุณว่าลูกบอลกระทบพื้นสองครั้ง : ครั้งหนึ่งในอนาคตครั้งหนึ่งในอดีต แต่คุณรู้วิธีแก้ปัญหาที่ผ่านมาไม่ถูกต้อง: คุณถือลูกบอล; มันไม่ได้ดำเนินการต่อโค้งพาราโบลาในอดีต

สิ่งที่คล้ายกันทางศีลธรรมเกิดขึ้นสำหรับพูดหลุมดำ Schwarzschild หากคุณดูในพิกัด Schwarzschild ปกติมีปัญหาที่ขอบฟ้า จากนั้นคณิตศาสตร์จะบอกคุณว่าปัญหาเกิดจากแผนภูมิพิกัดและมีพื้นที่ภายในเป็นหลุมดำที่ปรากฏในพิกัดที่แตกต่างกัน และถ้าคุณทำเช่นนี้โดยทั่วไปพอมันจะบอกคุณว่ามีมากขึ้นไปกว่าแม้กระทั่งว่านอกจากนี้ยังมีหลุมสีขาวกับขอบฟ้าย้อนกลับและภูมิภาคภายนอก - จักรวาลอื่น ช่วงชิง Schwarzschild ที่ขยายออกมาอย่างเต็มที่เต็มไปด้วยนี้มีจักรวาลอื่นเชื่อมต่อกับเราผ่าน "สะพาน Einstein-Rosen" จากนั้น "บีบนิ้วออก" ทำให้เกิดหลุมดำและสีขาวแยกกัน

แน่นอนว่ามันเป็นสิ่งประดิษฐ์ของอุดมคติทางคณิตศาสตร์และหลุมดำที่เกิดขึ้นจริงนั้นไม่ได้มีการขยายอย่างไม่ จำกัด ในอดีตและอนาคต มันถูกผลิตโดยบางสิ่งบางอย่างการล่มสลายของดาวฤกษ์ (และ "สะพาน" ไม่สามารถผ่านได้; จะถูกทำลายในภาวะเอกฐานถ้าพยายาม)

ในที่สุดเกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหาของ Kerr มันค่อนข้างดีกว่าเพราะอย่างเป็นทางการสามารถหลีกเลี่ยงภาวะเอกฐานซึ่งแตกต่างจากกรณี Schwarzschild อย่างไรก็ตามมันยังไม่มีเหตุผลทางร่างกาย: นอกเหนือจากความจริงที่ว่าหลุมดำที่เกิดขึ้นจริงไม่ได้เป็นนิรันดร์การตกแต่งภายในของโซลูชั่น Kerr นั้นไม่เสถียรในเรื่องใด ๆ ที่ผิดพลาดซึ่งจะรบกวนการแก้ปัญหาเป็นอย่างอื่นทั้งหมด ดังนั้นจึงไม่สามารถนำมาเป็นสื่อความหมายทางร่างกายได้ ถึงกระนั้นมันเป็นความจริงที่ว่ากาลอวกาศของเคอร์เต็มไปด้วยวิธีการในจักรวาลอื่น - ในความเป็นจริงพวกเขาหลายคนอย่างไม่สิ้นสุดถูกล่ามโซ่กัน

หากคุณสนใจรายละเอียดของโครงสร้างคุณสามารถดูไดอะแกรมของPenroseบางส่วนของวิธีแก้ปัญหาหลุมดำเหล่านั้น

"อนุญาตสำหรับ" ไม่ได้หมายความว่า "จำเป็นต้องเป็นสาเหตุ"

สิ่งที่อาจารย์ส่อให้เห็นคือการแก้ปัญหานั้นดูจากมุมมองทางคณิตศาสตร์เช่นเดียวกับที่คุณคาดหวังจากสะพานระหว่างจักรวาล - ถ้ามีหลายจักรวาลและถ้าสะพานนั้นผ่านได้

นั่นคือทั้งหมดที่มีให้มัน วิธีการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ดูเหมือนสะพาน แต่เคยมีการยืนยันการทดลองหรือไม่ ไม่เรามีหลักฐานว่ามีจักรวาลอื่นหรือไม่? เลขที่

เรามีคณิตศาสตร์ที่อธิบายสิ่งที่ดูเหมือนว่าเป็นเหมือนประตูทุกประการ แต่ประตูแยกห้องนี้และห้องอื่นหรือเป็นเพียงประตูปลอมที่สร้างขึ้นในกำแพงอิฐที่แข็งเหมือนในหนังตลก? เราไม่รู้ ประตูจะเปิดเลยหรือไม่ เราไม่รู้ มีใครเห็นประตูดังกล่าวจริงหรือ เลขที่

ไม่ได้หมายความว่าศาสตราจารย์ผิด มันหมายความว่านี่เป็นเพียงสมมติฐานในตอนนี้ เรายังไม่รู้ว่าตรงกับความเป็นจริงหรือไม่