Osta kirja itsellesi
(Kirjavinkit.fi saa komission linkkien kautta tekemistäsi ostoksista.)
Mustien aukkojen olemassaoloa pidettiin pitkään vain teoreettisena kuriositeettina. Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian yhtälöt kuitenkin ennustavat sekä mustat että valkoiset aukot. Siinä missä mustista aukoista on sittemmin kertynyt runsaasti todisteita, valkoisista aukoista ei ainuttakaan. Miksi sellaisia saattaisi kuitenkin olla olemassa johtuu siitä, että Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria ei aseta ajan nuolta. Sen yhtälöt ovat ajan suhteen symmetrisiä, mikä tarkoittaa, että jos jokin ilmiö voi tapahtua ajassa eteenpäin, sen ”peilikuva” voi tapahtua ajassa taaksepäin. Valkoinen aukko olisi siis mustan aukon vastakohta: se sylkisi ulos materiaa ja energiaa, eikä mikään voisi koskaan pudota sisään valkoiseen aukkoon. Valkoinen aukko olisi periaatteessa helppo havaita, sillä se näkyisi kirkkaana ja voimakkaasti säteilevänä kohteena avaruudessa.
Jos siis ajattelemme suhteellisuusteoriaa vain matemaattisena rakenteena, valkoiset aukot ovat aivan yhtä mahdollisia kuin mustat aukot, mutta monestakin syystä monet tiedemiehet eivät pidä niitä mahdollisina. Tosimaailmassa kaikki tunnetut prosessit noudattavat ensinnäkin termodynamiikan toista pääsääntöä, jonka mukaan entropia eli epäjärjestys kasvaa ajan myötä. Valkoinen aukko olisi kuitenkin prosessi, jossa entropia vähenisi, mikä rikkoisi tätä perusperiaatetta.
Teoreettinen fyysikko Carlo Rovelli on kuitenkin vakuuttunut, että tähän mysteeriin on ratkaisu. Lyhyesti kyse on siitä, että mustat aukot itse muuttuvat ajan myötä valkoisiksi aukoiksi. Tämä puolestaan nojautuu ajatukseen, että mustat aukot ovat oikeastaan Planckin tähtiä, eli käytännössä mustia aukkoja, jolla ei ole puhdasta singulariteettia, vaan jonkinlainen kvanttifysikaalinen objekti, jonka kvanttigravitaatioefektit pysäyttävät täydellisen romahduksen.
Siispä, sen sijaan että mustan aukon syömät asiat jäisivät ikuisiksi ajoiksi aukon sisälle, aine kokeekin kvanttigravitaation aiheuttaman ”ponnahduksen” ja tuleekin takaisin ulos. Tämä ponnahdus tarkoittaisi käytännössä sitä, että musta aukko käy läpi ajan kääntymisen, ja siksi siitä tulee valkoinen aukko. Mustan aukon sisältä katsottuna tämä tapahtuma tapahtuisi hyvin nopeasti, mutta ulkopuolisesta näkökulmasta ei, sillä mustan painovoima venyttää aikaa äärettömän pitkäksi. Muun universumin näkökulmasta musta aukko näyttää tämän vuoksi pysyvän muuttumattomana lähes ikuisesti.
Kuulostaako monimutkaiselta? Ei huolta, Rovellin kirja on kirjoitettu kielellä jota asiaan vihkiytymätönkin ymmärtää. Sen lisäksi kirja on muutenkin hyvin lyhyt, joten tämän parissa ei päädy tankaamaan teoriaa tuntikausiksi. Osoittautuuko Rovellin ratkaisu lopulta paikkansapitäväksi jää nähtäväksi, mutta vaikka ehdotus on toistaiseksi spekulatiivinen, on se sikäli elegantti, että se ratkaisisi mustiin aukkoihin liittyvän informaatioparadoksin. Mikään tieto ei tämän mallin mukaan tuhoudu, se vain palautuu hyvin pitkän ajan kuluttua.
Kiinnostavaa ja yleistajuista pohdintaa on siis luvassa kaikille tiede- ja kosmologiaharrastajille, suosittelen!