Strona głównaPytania → Czy wszechświat może być wnętrzem...

Czy wszechświat może być wnętrzem czarnej dziury?

Pytanie

Pyta Sławek

Czy wewnątrz czarnej dziury mogą istnieć inne czarne dziury, itd.? Czy wewnątrz czarnej dziury mogą istnieć galaktyki, gwiazdy, planety, życie? Wyobraźmy sobie czarną dziurę o masie $10^9$ galaktyk. Promień Schwarzschilda takiej czarnej dziury to ok. $10^8$ lat świetlnych. Daje to gęstość materii porównywalną z gęstością w naszej Galaktyce. Można sobie wyobrazić, że wewnątrz takiej czarnej dziury istnieją galaktyki, a w ich centach czarne dziury, gwiazdy, planety, i istnieją one na tyle długo, by wykształcić się mogło życie i inteligencja. Żyjąc wewnątrz, jakie zjawiska moglibyśmy zaobserwować, aby stwierdzić, że jesteśmy wewnątrz czarnej dziury? Gdy tę czarną dziurę powiększymy 100-krotnie, osiągniemy promień Schwarzschilda równy promieniowi obserwowalnego Wszechświata. Jak rozpoznać, że nie żyjemy (albo żyjemy) wewnątrz czarnej?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

Rzeczywiście nie jest wykluczone, iż wszechświat – a w szczególności ten, w którym my istniejemy – mógłby znajdować się wewnątrz czarnej dziury; a przynajmniej taki scenariusz mógłby być spełniony w pewnych rozpatrywanych (teoretycznie) przez fizyków modyfikacjach ogólnej teorii względności Einsteina. Teorie przewidujące taką możliwość określane są jako kosmologia czarnych dziur. Jeden z pierwszych takich scenariuszy przedstawiony został nawet w prestiżowym piśmie Nature (w 1972 roku), a jedną z nowych prac rozważających taką możliwość znaleźć można tutaj. Hipotezy takie są też blisko związane z ideą wielo-świata („multiverse”). Trzeba natomiast podkreślić, że wszystkie takie pomysły należy obecnie traktować jako teoretyczne spekulacje; jak na razie nie mamy narzędzi które pozwoliłyby stwierdzić, czy taki scenariusz jest możliwy. Ponadto, niezależnie od modyfikacji ogólnej teorii względności Einsteina, kluczowym teoretycznym problemem jest odkrycie kwantowej teorii grawitacji – tylko taka teoria pozwoliłaby na pełne zrozumienie, jakie zjawiska we wnętrzu czarnych dziur mogą zachodzić, i równocześnie mogłaby dać odpowiedź na pytanie, czy hipoteza wielo-świata jest słuszna.