რა მოუვა ადამიანს თუ ის შავ ხვრელში მოხვდება?

---

რა მოგივათ თუ შავი ხვრელის შიგნით მოხვდებით? შესაძლოა თქვენ ფიქრობთ, რომ გაიჭყლიტებით ან პირიქით, ნაკუწებად იქცევით. მაგრამ სინამდვილეში ყველაფერი უფრო უცნაურად მოხდება.

იმ მომენტში, როდესაც შავ ხვრელში მოხვდებით, რეალობა ორად გაიყოფა. ერთ რეალობაში თქვენ იმ წამსვე ფერფლად გადაიქცევით, მეორეში კი – თქვენ შავი ხვრელის სიღრმეში ცოცხალი და უვნებელი ჩაყვინთავთ.

შავ ხვრელში ჩვენთვის ნაცნობი ფიზიკის კანონები არ მოქმედებენ. ალბერტ აინშტაინის თანახმად, გრავიტაცია ამრუდებს სივრცეს. აქედან გამომდინარე, საკმარისი სიმკვრივის მქონე ობიექტის გარშემო არსებულ სივრცე–დროის კონტინუუმს იმდენად შეუძლია დეფორმირდეს, რომ თვით რეალობაში ჩნდება უსწორმასწორობა.

მასიური ვარსკვლავი, რომელმაც მთლიანი „საწვავი“ ამოწურა, შეიძლება გადაიქცეს ზუსტად იმ ტიპის ზემკვრივ მატერიად, რომელიც სამყაროს მსგავსი გამრუდებული ნაწილის გასაჩენად არის საჭირო.

შავი ხვრელის გარშემო არსებულ ზედაპირს მოვლენათა ჰორიზონტი ეწოდება. ეს სფეროსებრი საზღვარია, სადაც გრავიტაციული ველი და სინათლე ბალანსს აღწევენ. მოვლენათა ჰორიზონტის გადაკვეთის შემდეგ გამოსვლა უკვე შეუძლებელი იქნება.

მოვლენათა ჰორიზონტი ასხივებს ენერგიას. კვანტური ეფექტების მეშვეობით მასზე ჩნდებიან ცხელი ნაწილაკების ნაკადები, რომლებიც სამყაროს ასხივებენ. ამ მოვლენას ჰოკინგის (ბრიტანელი ფიზიკოს–თეორეტიკოსი) გამოსხივება ეწოდება. იმის მიუხედავად რომ მატერიას არ შეუძლია მოვლენათა ჰორიზონტიდან თავის დაღწევა, შავი ხვრელი მაინც „ორთქლდება“ დროთა განმავლობაში, საბოლოოდ კარგავს მის მასას და ქრება.

შავი ხვრელის სიღრმეში თანდათანობით შეღწევისას, სივრცე–დრო აგრძელებს გამრუდებას და ცენტრში უსასრულოდ გამრუდებული ხდება. ეს წერტილი ცნობილია როგორც გრავიტაციული სინგულარობა. სივრცე და დრო მასში ამთავრებს რაიმე მნიშვნელობის ქონას, ყველა ცნობილი ფიზიკის კანონი კი, რომელიც ამ ორის აღსაწერად გამოიყენება, აღარ მოქმედებს.

მოდით თქვენს პირად მაგალითზე განვიხილოთ – რა მოხდება, თუ შემთხვევით შავ ხვრელში მოხვდებით. ამ ექსპერიმენტში კომპანიას გაგიწევთ დამკვირვებელი – ანა. ანა, რომელიც მდებარეობს უსაფრთხო მანძილზე, შიშით აკვირდება, თუ როგორ უახლოვდებით შავი ხვრელის საზღვარს. მისი გადმოსახედიდან მოვლენები ძალიან უცნაურად განვითარდება. თქვენი მოვლენათა ჰორიზონტამდე მიახლოების დროს, ანა დაინახავს, თუ როგორ იწელებით სიგრძეში და წვრილდებით სიგანეში. ამასთანავე, რაც უფრო ახლოს მიუახლოვდებით მოვლენათა ჰორიზონტს, ანას მოეჩვენება რომ თქვენი სიჩქარე უფრო ნელდება.

თქვენ ვერ შეძლებთ რომ ანას დაუყვიროთ (რადგან უჰაერო სივრცეში ხმა არ გადაეცემა), მაგრამ შეგეძლებათ მას მინიშნება მისცეთ მორზეს ანბანით, თქვენი ტელეფონის ფანრის მეშვეობით. თუმცა თქვენი სიგნალები მასთან მზარდი ინტერვალებით მიაღწევს, სინათლის სიხშირე კი, რომელსაც ფანარი გადმოსცემს, გადავა წითელ (გრძელტალღოვან) სპექტრში. ეს დაახლოებით ასე მოხდება: „ყველაფერი რიგზეა, ყ ვ ე ლ ა ფ ე რ ი რ ი გ ზ ე ა, ყ  ვ  ე  ლ….“.

როდესაც თქვენ მოვლენათა ჰორიზონტს მიაღწევთ, ანას გადმოსახედიდან, ერთ ადგილზე გაშეშდებით, თითქოს ვინმემ პაუზაზე დაგაყენათ. თქვენ გაჩერდებით უმოძრაოდ, მოვლენათა ჰორიზონტის ზედაპირზე გაწელილი; და თქვენ გარს შემოგარტყავთ მზარდი სიცხე.

ანას გადმოსახედიდან თქვენ ნელა მოგკლავთ სივრცის გაწელვა, დროის გაჩერება და ჰოკინგის გამოსხივების სიცხე. იქამდე სანამ თქვენ გადაკვეთთ მოვლენათა ჰორიზონტს და შავი ხვრელის სიღრმეში შეაღწევთ, თქვენგან მხოლოდ ფერფლი დარჩება.

მაგრამ ნუ იჩქარებთ პანაშვიდის გადახდას – მოდით დროებით დავივიწყოთ ანა და ვნახოთ ეს საშინელი სცენა თქვენი გადმოსახედიდან. თქვენი გადმოსახედიდან კი ყველაფერი გაცილებით უცნაურად მოხდება.

თქვენ მიფრინავთ სამყაროს ერთ–ერთ ყველაზე მზაკვრულ წერტილში, ამასთანავე არ განიცდით ბიძგებს, სივრცის გაწელვაზე, დროის შენელებაზე და გამოსხივების სიცხეზე რომ არაფერი ვთქვათ. ამ ყველაფერს იმიტომ არ განიცდით, რომ იმყოფებით თავისუფალ ვარდნაში და ვერ გრძნობთ საკუთას სიმძიმეს – ზუსტად ამას უწოდა აინშტაინმა საკუთარი ცხოვრების „ყველაზე წარმატებული იდეა“.

მართლაც, მოვლენათა ჰორიზონტი – ეს არ არის აგურის კედელი კოსმოსში, ეს მოვლენაა, დამკვირვებლის გადმოსახედით განპირობებული. დამკვირვებელს, რომელიც შავი ხვრელის მიღმა რჩება, არ შეუძლია დაინახოს რა ხდება მოვლენათა ჰორიზონტის შიგნით, მაგრამ ეს მისი პრობლემაა და არა თქვენი. თქვენი გადმოსახედიდან არანაირი ჰორიზონტი არ არსებობს.

საკმარისად დიდი შავი ხვრელის შიგნით თქვენ სრულიად ნორმალურად შეძლებდით დარჩენილი ცხოვრების განვლას, სანამ გრავიტაციულ სინგულარობაში არ მოკვდებოდით.

შეიძლება იკითხოთ, რამდენად ნორმალური შეიძლება იყოს ადამიანის ცხოვრება, როდესაც მას თავის დაღწევის შანსი არ აქვს? მაგრამ, თუ დავფიქრდებით, ჩვენთვის უკვე ნაცნობია ეს გრძნობა – მაგრამ დროის მიმართ და არა სივრცის.  დრო ყოველთვის წინ მიდის და არასოდეს უკან, მას მართლაც მივყავართ, წარსულში დაბრუნების შანსის გარეშე.

ეს არ არის უბრალოდ ანალოგია. შავი ხვრელები ამრუდებენ სივრცე–დროის კონტინუუმს იმ დონემდე, სადაც მოვლენათა ჰორიზონტის შიგნით დრო და სივრცე ადგილს იცვლიან. რაღაც მნიშვნელობით, სინგულარობამდე თქვენ სივრცეს კი არა, დროს მიჰყავხართ. თქვენ არ შეგიძლიათ უკან დაბრუნება და შავი ხვრელიდან თავის დაღწევა, ისევე როგორც არცერთ ჩვენგანს არ შეუძლია წარსულში მოგზაურობა.

შესაძლოა, ახლა მეორე კითხვა გაგიჩნდათ, რა სჭირს მაშინ ანას? თქვენ მიფრინავთ შავი ხვრელის ცარიელ სივცეში და თქვენ ყველაფერი რიგზე გაქვთ, ის კი თქვენს სიკვდილს მისტირის, იმის მტკიცებით რომ თქვენ მოვლენათა ჰორიზონტის გარედან ჰოკინგის გამოსხივებამ დაგფერფლათ.

სინამდვილეში ანას მტკიცება სრულიად სამართლიანია. მისი გადმოსახედიდან, თქვენ მართლაც შეიბრაწეთ მოვლენათა ჰორიზონტზე და ეს არ არის ილუზია.

საქმე იმაშია, რომ კვანტური ფიზიკის კანონების შესაბამისად, ანას გადმოსახედიდან თქვენ არ შეგიძლიათ გადაკვეთოთ მოვლენათა ჰორიზონტი და უნდა დარჩეთ შავი ხვრელის გარეთ, რადგანაც ინფორმაცია არასოდეს იკარდება დაუბრუნებლად. ინფორმაციის თითოეული ბიტი, რომელიც პასუხს აგებს თქვენს არსებობაზე, ვალდებულია დარჩეს მოვლენათა ჰორიზონტთან – წინააღმდეგ შემთხვევაში, ანას გადმოსახედიდან ფიზიკის კანონები დაირღვევა.

მეორე მხრივ, ფიზიკის კანონები ასევე მოითხოვენ, რომ თქვენ გაიაროთ მოვლენათა ჰორიზონტი ცოცხალმა და უვნებელმა, არც ცხელი ნაწილაკების და არც სხვა რაიმე უჩვეულო მოვლენების გავლით. წინააღმდეგ შემთხვევაში დარღვეული იქნება ფარდობითობის საერთო თეორია.

ამგვარად, ფიზიკის კანონებს უნდათ რომ თქვენ ერთდროულად შავი ხვრელის გარეთ (ფერფლად ქცეული) და მის შიგნით იმყოფებოდეთ (ცოცალი და უვნებელი). კიდევ ერთი მომენტი: კვანტური მექანიკის საერთო პრინციპების თანახმად, არ შეიძლება ინფორმაციის კლონირება. თქვენ უნდა იმყოფებოდეთ ერთდროულად ორ ადგილას, მხოლოდ ერთ ეგზემპლარში.

ასეთ პარადოქსულ მოვლენას ფიზიკოსები ტერმინით „შავ ხვრელში ინფორმაციის გაუჩინარება“ ასახელებენ. საბედნიეროდ, 1990–იან წლებში მეცნიერებმა შეძლეს ამ პარადოქსის ამოხსნა.

ამერიკელი ფიზიკოსი, ლეონარდ ზიუსკინდი მიხვდა, რომ სინამდვილეში არავითარი პარადოქსი არ არსებობს, რადგანაც ვერავინ დაინახავს თქვენს კლონირებას.  ანა თქვენს ერთ ეგზემპლარს დააკვირდება, თქვენ კი – მეორეს. თქვენ და ანა ვერასოდეს შეხვდებით და ვერ შეძლებთ თქვენი დაკვირვებების შედარებას. მესამე დამკვირვებელი კი, რომელსაც შესაძლებლობა ექნებოდა როგორც შავი ხვრელის შიგნით, ასევე გარეთ დაკვირვება, არ არსებობს. ამგვარად ფიზიკის კანონები არ ირღვევა.

თქვენ მოგინდებათ გაიგოთ, თქვენი ეგზემპლარებიდან რომელია რეალური და რომელი არა. ცოცხალი ხართ სინამდვილეში თუ გარდაიცვალეთ?

საქმე იმაშია, რომ არავითარი „სინამდვილე“ არ არსებობს. რეალობა დამოკიდებულია დამკვირვებელზე. არსებობს ანას გადმოსახედიდან „სინამდვილე“ და თქვენი გადმოსახედიდან „სინამდვილე“, სულ ესაა.

არ აქვს მნიშვნელობა, მართლა დაინახა თუ არა ანამ ის, თუ როგორ გადაიქცა ორი ეგზემპლარიდან ერთ–ერთი ფერფლად, რადგანაც მოვლენათა ჰორიზონტი არ აძლევდა მას თქვენი მეორე ეგზემპლარის დანახვის საშუალებას, რომელიც შავი ხვრელის სიღრმეში მიფრინავდა.  მაგრამ რა მოხდებოდა როცა ანას ექნებოდა საშუალება გაეგო, თუ რა ხდება მოვლენათა ჰორიზონტს მიღმა, მისი გადაკვეთის გარეშე?

ფარდობითობის საერთო თეორია გვეუბნება, რომ ეს შეუძლებელია, მაგრამ კვანტური მექანიკა მკაცრს წესებს ცოტათი არბილებს. ანას შეეძლო ერთი თვალით შეეხედა მოვლენათა ჰორიზონტს მიღმა, იმის საშუალებით, რასაც აინშტაინი „საზარელ შორით მოქმედებას“ უწოდებდა. საუბარი მიდის კვანტურ გადახლართვაზე – მოვლენაზე, რომლის დროსაც ორი ან მეტი ნაწილაკის კვანტური მდგომარეობა, რომლებიც სივრცითაა გამოყოფილი, ხდებიან ურთიერთდამოკიდებულნი. ეს ნაწილაკები ახლა ფორმირებენ ერთიანს და განუყოფელს, ინფორმაცია კი, რომელიც საჭიროა ამ ერთი მთლიანის აღწერისთვის, შესულია არა ამა თუ იმ ნაწილაკში, არამედ მათ შორის ურთიერთკავშირში.

დავუშვათ, ანა მოვლენათა ჰორიზონტის ახლოს მყოფ ნაწილაკს იღებს – დავარქვათ მას A ნაწილაკი. თუ მისი ვერსია იმის შესახებ თუ რა მოგივიდათ, სიმართლეს შეესაბამება, ანუ თქვენ ჰოკინგის გამოსხივებამ მოგკლათ შავი ხვრელის გარეთ, ეს იმას ნიშნაცს რომ A ნაწილაკი უნდა იყოს ურთიერთკავშირში სხვა, B ნაწილაკთან, რომელიც ასევე უნდა მდებარეობდეს მოვლენათა ჰორიზონტის გარეთ.

თუ მოვლენათა თქვენი ხედვაა მართებული და თქვენ ცოცხალი და უვნებელი იმყოფებით შიგნით, მაშინ A ნაწილაკი უნდა იყოს ურთიერთკავშირში C ნაწილაკთან, რომელიც სადღაც შავი ხვრელის შიგნით მდებარეობს.

ამ თეორიის არსი იმაში მდგომარეობს, რომ თითოეული ნაწილაკი მხოლოდ ერთ სხვა ნაწილაკთან უნდა იყოს ურთიერთკავშირში. ეს იმას ნიშნავს, რომ ნაწილაკი A კავშირშია ან B ან C ნაწილაკთან, მაგრამ არა ერთდროულად ორივესთან.

დავუბრუნდეთ კითხვას – რა მოუვა ადამიანს თუ ის შავ ხვრელში მოხვდება? გადაკვეთს თუ არა ის მოვლენათა ჰორიზონტს ცოცხალი და უვნებელი თუ ცეცხლოვან კედელს შეეჯახება? ეს თეურიული ფიზიკის ერთ–ერთი ყველაზე სადავო კითხვაა და მასზე პასუხი არავინ იცის.

უკვე 100 წელზე მეტია რაც მეცნიერები ცდილობენ ფარდობითობის საერთო თეორიის და კვანტური ფიზიკის შეფარდებას. „ცეცხლოვანი კედლის“ პარადოქსის ამოხსნამ უნდა უპასუხოს იმ კითხვას, თუ რომელი პრინციპი გაიმარჯვებს და ფიზიკოსებს სრულფასოვანი თეორიის შექმნაში დაეხმაროს.