Na początek może przypomnijmy, czym właściwie jest czarna dziura. Koncepcyjnie pojęcie "czarnej dziury" jest nierozerwalnie związane ze zjawiskiem grawitacji. Pierwszy znany ludziom model takiego oddziaływania zaproponował Sir Isaac Newton, gdzie opisał oddziaływanie to jako siłę, którą wzajemnie wpływają na siebie dwa ciała według wzoru: F = G × m₁ × m₂ / r², gdzie G jest stałą grawitacyjną, m₁ oraz m₂ to masy obiektów, a r to odległość między środkami ciężkości tych obiektów.
Czasem wzór ten można spotkać w postaci: F = G × m × M / r², gdzie M≫m pokazuje relację masy M nad m w sposób znacząco przeważający. Zastanówmy się jednak, co jeśli weźmiemy masę m, jako masę fotonu (m=0) oraz M jako na przykład masę losowej galaktyki. Jeżeli m jest zerem, to w zasadzie nieważne ile wynosi G, M czy r, bo iloczyn takiego wyrażenia powinien dać zero. Z tego wynikałoby, że światło nie powinno brać udziału w oddziaływaniu grawitacyjnym. To jednak jak dziś wiemy, nie jest prawda. Świadczy o tym, chociażby zjawisko zwane soczewkowaniem, które prowadzi do obserwacji zniekształconych obrazów galaktyk, które są schowane za innymi galaktykami. Rozwiązanie tego pozornego paradoksu otrzymaliśmy w roku 1915 dzięki Albertowi Einsteinowi, który zaproponował teorię popartą rozwiązanym modelem obliczeniowym. Według niego w istocie dwa obiekty nie oddziałują między sobą bezpośrednio, tak jak opisał to Newton, ale pośrednio poprzez coś, co nazwał czasoprzestrzenią. W tym sensie im bardziej masywne jest ciało, tym bardziej uginana jest przestrzeń wokół niego, a tory ruchu, które były proste, zaczynają się zakrzywiać. Z tego powodu, nawet jeśli foton nie ma masy spoczynkowej, to na skutek bardzo silnego źródła grawitacji jego tor ruchu ulegnie odkształceniu. Zjawisko zostało potwierdzone eksperymentalnie po raz pierwszy w 1919 roku przez Arthura Eddingtona. Brytyjczyk zanotował położenie gwiazd znajdujących się przy krawędziach Słońca podczas jego całkowitego zaćmienia (takie warunki umożliwiły bezpieczną obserwację gwiazd w okolicach tarczy słonecznej), a następnie porównał ich położenie, gdy masywny obiekt w postaci Słońca nie znajdował się na drodze obserwacji. W zależności od miejsca prowadzenia pomiaru oraz dokładności aparatury zaobserwował on przesunięcie położenia gwiazd od około 1,6 do 1,9 sekundy kątowej. Przewidywania teorii Einsteina co do uginania przestrzeni potwierdziły się (zakładały przy masie Słońca przesunięcie rzędu 1,75 sekundy kątowej).

Uginanie przestrzeni brzmi jednak dość abstrakcyjnie, więc jak spróbować sobie je wyobrazić? Być może kiedyś spotkaliście się z uproszczonym objaśnieniem zasad działania grawitacji przy użyciu... grawitacji, jeżeli nie to polecam obejrzeć poniższe dwa filmy. W pierwszym z nich pokazane jest, jak obiekty o mniejszej masie zachowują się względem obiektu o większej masie. Są tam też wyjaśnione inne ciekawe zachowania, jak na przykład, dlaczego wszystkie planety Układu Słonecznego podążają w tym samym kierunku wokół Słońca. Drugi zaś pokazuje podobieństwa i różnice przez porównanie dwóch modeli: newtonowskiego i einsteinowskiego.

Warto jednak pamiętać, że taki model jest uproszczeniem, gdyż pokazuje, jak co do zasady działałaby grawitacja w świecie 2D, gdzie odkształcenie w tym wypadku następuje w niewidoczny dla "płaskiego obserwatora" trzeci wymiar. Dlatego też trochę trudno z wizualizować to sobie dla przestrzeni 3D, bo zagięcie następuje niejako z każdego kierunku przestrzeni R³ do "środka". To chyba będzie model najlepiej ukazujący to zjawisko, jaki znalazłem w internecie:
https://sketchfab.com/3d-models/gravity-warping-space-time-749a8acac04049a89dc8d02054a02ee8
Dziś będziemy posługiwać się tym uproszczonym modelem z YouTube, bo łatwiej go przedstawić w zrozumiały graficznie sposób. Należy jednak mieć gdzieś z tyłu głowy, jak prawdopodobnie "wygląda" to bliżej stanu faktycznego.

Ponadto, kiedy mowa o czarnych dziurach trzeba też przypomnieć dwa ważne terminy związane z nimi: "osobliwość" oraz "horyzont zdarzeń".
Osobliwość to w klasycznym rozumowaniu OTW punktowe miejsce, w którym znajduje się cała ściśnięta materia oraz masa czarnej dziury. Bezwymiarowość osobliwości jest raczej czysto hipotetyczna, gdyż po prostu brakuje spójnego opisu fizycznego zjawisk w takich warunkach i raczej należy to traktować z przymrużeniem oka. W tym momencie jest to raczej wynik logicznej ekstrapolacji tego, co dzieje się z materią od momentu, gdy jest jej aż tyle, że musi się grawitacyjnie zapaść poniżej długości Plancka. Naukowcy próbują też tworzyć różne modele, takie jak na przykład grawitacji kwantowej, które starałyby się wyjaśniać zasady działania fizyki wewnątrz czarnej dziury. Według niektórych z nich w środku nie byłoby nieskończenie małego (i gęstego) centrum, ale coś skończonego – rdzeń. Wśród propozycji są między innymi takie, które zakładają, że musi istnieć granica tego, ile materii da się "upchnąć" w przestrzeni i na przykład wyznaczają ją jako gęstość Plancka (~5,16 × 10⁹⁶ kg/m³).
Horyzont zdarzeń jest natomiast granicą otaczającą czarną dziurę, zza której żadna materia oraz promieniowanie elektromagnetyczne (jak np. światło), nie może się wydostać. O ile można dość mocno spekulować o tym, co jest w centrum czarnej dziury albo czy kiedykolwiek potwierdzimy (lub nawet sfalsyfikujemy) doświadczalnie jakąś teorię, tak wydaje się, że horyzont jest czymś realnym. Choć oczywiście jego bezpośrednia obserwacja nie jest możliwa, próbuje się dowieść jego istnienia pośrednio między innymi przy pomocy fal grawitacyjnych emitowanych w momencie zderzenia dwóch czarnych dziur.

Problem jest jednak taki, że niezależnie od modelu grawitacji, trochę ciężko wytłumaczyć, jak według równań OTW działają czarne dziury, a w internecie czasem wręcz można natknąć się na bezsensowną interpretację. Jeżeli spotkaliście się ze stwierdzeniami, że według tego modelu czarna dziura to taki "nieskończenie" długi tunel w dół, który jest na tyle "stromy", że żaden obiekt poruszający się NAWET z prędkością światła nie jest w stanie z niego uciec, to właśnie dane było wam spotkać się z nieadekwatnym objaśnieniem. Z punktu widzenia matematyki czarnych dziur, jeżeli jakaś materia lub promieniowanie spadnie pod horyzont, to już nie jest w stanie wrócić. Jednak nie wynika to w żaden sposób z tego, że prędkość ucieczki dla takiego obiektu jest większa od prędkości światła. W fizyce teoretycznej rozważa się też cząstki nadświetlne nazywane tachionami i nawet one nie byłby w stanie uciec z wnętrza czarnej dziury. Jest tak, ponieważ do opisu teorii względności używa się przestrzeni oraz metryki Minkowskiego: https://pl.wikipedia.org/wiki/Czasoprzestrze%C5%84_Minkowskiego
Według zawartych tam równań czas i przestrzeń w zasadzie różnią się od siebie wyłącznie znakiem "minus" w jednym równaniu. Z jednej strony wydaje się to dziwne, bo na co dzień obserwujemy bardzo dużą różnicę między poruszaniem się w czasie a poruszaniem się w przestrzeni. Taką niewątpliwą różnicą, którą widać na pierwszy rzut oka jest to, że w czasie możemy poruszać się tylko w jednym kierunku, a w przestrzeni co do zasady mamy pewną dowolność. Z drugiej strony moglibyśmy zastanowić się, czy czas w ogóle istnieje? Zauważmy, że kiedy mowa na przykład w kinematografii o motywach zatrzymania w czasie, zawsze wiąże się to ze wstrzymaniem ruchu. Czy czas może nie być czymś fizycznym i jest to tylko nasza percepcja postrzegania tego, że materia nie jest stacjonarna, a zatem jest to wyłącznie ludzki konstrukt?

Wracając jednak do meritum, horyzont zdarzeń jest takim miejscem, gdzie na skutek grawitacyjnego wykrzywienia w pewnym matematycznym sensie oś czasu i osie przestrzenne zamieniają się miejscami. W tej interpretacji tak jak do tej pory jedynym możliwym kierunkiem podążania w czasie była przyszłość, tak teraz jedynym kierunkiem podążania w przestrzeni zostanie osobliwość. Można to jeszcze interpretować tak, że spod horyzontu czarnej dziury nie da się wydostać, niezależnie od prędkości, czy dostarczonej energii, bo topologia przestrzeni nie posiada trajektorii "na zewnątrz". Wszystkie dopuszczalne tory ruchu prowadzą od horyzontu do osobliwości, zatem niezależnie od orientacji i kierunku ruchu wewnątrz czarnej dziury, nieuchronnie musimy spaść grawitacyjnie do centrum.

Poniżej naprawdę dobry materiał który, chociaż nie używa explicite pojęcia przestrzeni Minkowskiego, to objaśnia pokrótce różne występujące tam koncepcje, jak stożki świetlne (ang. light cone).

Pomysł, że nasz Wszechświat mógłby znajdować się w takim miejscu, wydaje się więc mocno absurdalnym. Dlaczego zatem prowadzi się w ogóle takie rozważania?

Podnoszone argumenty, które mogłyby świadczyć o takiej teoretycznej możliwości, są w zasadzie dwa. Po pierwsze, moglibyśmy zastanowić się nad tym, jak duży byłby horyzont zdarzeń czarnej dziury, w której centrum byłaby osobliwość o masie równej szacowanej masie materii barionowej widzialnego Wszechświata. Jak powiedzieliśmy sobie wcześniej, promień horyzontu czarnej dziury rośnie wprost proporcjonalnie do jej masy. Natomiast jeżeli promień kuli rośnie liniowo, to jej objętość musi zwiększać się potęgowo, zgodnie ze wzorem: V = 4πr³/3. Skoro więc objętość czarnej dziury będzie asymptotycznie rosła szybciej niż jej masa, to średnia gęstość będzie tym mniejsza, im cięższa będzie czarna dziura. Pamiętajmy, że mówimy tu o uśrednionej gęstości horyzontu zdarzeń, a nie osobliwości, gdyż ta jak już wspominałem wcześniej, według założeń musi być w zasadzie nieskończona (jeżeli jest punktowa) lub niewyobrażalnie duża. Dlatego też, gdyby na przykład ścisnąć (teoretycznie) Słońce do punktu, promień Schwarzschilda dla takiej czarnej dziury wyniósłby zaledwie ~3km, co skutkowałoby czarną dziurą o średniej gęstości 1.85 × 10¹⁹kg/m³, a więc byłaby kilka rzędów wielkości większa, niż gęstość gwiazdy neutronowej. Jeżeli natomiast wzięlibyśmy supermasywną czarną dziurę jak na przykład TON 618, której masa szacowana jest na 66 miliardów mas Słońca, to jej średnia gęstość wyniesie zaledwie ~4g/m³. Dla porównania metr sześcienny powietrza w warunkach normalnych na Ziemi waży około 1,2 kg.
Okazuje się, że gdyby ścisnąć cała szacowaną materię, jaką obserwujemy, to taka czarna dziura miałby średnią gęstość rzędu 1 atomu na kilka metrów sześciennych. To z kolei znaczy ni mniej, ni więcej, że jej średnia gęstość oraz promień byłby równe... średniej gęstości, oraz promieniowi widzialnego Wszechświata. Trzeba przyznać, że jest to dość ciekawa koincydencja, o ile nią jest. Niemniej przecież nie obserwujemy materii w jednym punkcie, tak jak zakładają nasze przewidywania dotyczące budowy wewnętrznej czarnych dziur, a galaktyki są od siebie bardzo oddalone – więc skąd ten pomysł? Wróć – nie obserwujemy tego dziś. Jeden z dominujących modeli kosmologicznych wyjaśniających formowanie się Wszechświata, a więc tzw. Wielki Wybuch, dokładnie taki scenariusz zakłada. Materia według niego zaczynała ściśnięta w punkcie, co wnioskujemy na podstawie ciągłego rozszerzania się Kosmosu. Jeżeli ekstrapolować ten proces odwracając przebieg osi czasu, czyli po prostu zapytać, co było na przykład 100 mln lat temu, a przestrzeń stale rozszerza się, to kiedyś musiała być bardziej ściśnięta. Idąc w takim wstecznym rozumowaniu po sznurku do kłębka, teoretycznie musiała być kiedyś ściśnięta w zasadzie w punkt – tak jak przewiduje to nasze tymczasowe rozumowanie względem centrów czarnych dziur.

Drugi argument wydaje się jednak znacznie ciekawszy, między innymi dlatego, że został wysunięty na podstawie ostatnich badań, aczkolwiek mam wrażenie, że teoria ta powraca co kilka lat bez większego sukcesu. Jak pokazują najnowsze obserwacje – możliwe jest, że widzialny Wszechświat jako całość posiada niezerowy moment pędu. Sama praca nie sugeruje nic o czarnych dziurach, dlatego przyjrzyjmy się wpierw bliżej, o co właściwie w niej chodzi. Obecnym, mainstreamowym i dominującym założeniem budowy Wszechświata jest tak zwana izotropowość. Oznacza to tyle, że Kosmos co do zasady jest statystycznie jednorodny w każdym kierunku. Nie posiada on absolutnie rozróżnialnych kierunków jak góra, czy dół. Chociaż mogą istnieć lokalne pustki, to masa w skalach kosmologicznych jest mniej więcej rozłożona jednolicie. Nie posiada on też szczególnych punktów jak na przykład środek. W tym przypadku możemy go sobie wyobrażać nieco jak dmuchany balon, z tym że nie posiada on wlotu, którym go pompujemy, ale i tak ciągle rośnie, jakby był dmuchany od środka. W tym sensie, gdyby na powierzchni balonu umieścić kilka nieruchomych mrówek, to każda z nich obserwowałaby, że wraz z upływem czasu oddala się od pozostałych. Ze swojej perspektywy mogłaby mieć wrażenie, że jest nieruchoma i wszystko niejako oddala się od niej – więc jest jakimś centrum. Patrząc natomiast "z boku" widzielibyśmy, że na powierzchni tego balonu wszystko oddala się od wszystkiego w sposób równomierny. Taki stan rzecz jest zgodny z wieloma obserwacjami w tym tych prowadzonych dla mikrofalowego promieniowania tła (ang. CMB – Cosmic Microwave Background), gdzie mierzono jego temperaturę, "zaglądając" tym samym w bardzo odległą przeszłość. Na bardzo wczesnym etapie formowania się Wszechświata pomiary potwierdzają jednolitą temperaturę z dokładnością do milionowych części Kelvinów. I chociaż model ten wyjaśnia większość obserwacji, to od czasu do czasu pojawiają się takie, których wyjaśnić nie jest w stanie. Jedną z nich jest problem w kosmologii, który naukowcy nazywają napięciem Hubbla (ang. Hubble's tension). W uproszczeniu chodzi o to, że w zależności od użytej metody pomiarowej otrzymywane są różne prędkości rozszerzania się Kosmosu. Ponieważ różnice te dochodzą do 6 km/s na megaparsek, to wychodzą dalece poza normalny błąd statystyczny. Odpowiedzi na to pytanie szukano właśnie na University of Hawaii, gdzie w modelach symulacyjnych wprowadzano spin dla całego Wszechświata. Już nawet tak niewielkie wartości prędkości kątowej wprowadzane do systemu, jak kilkaset miliardów lat na pełny obrót potrafiły czynić ogromną różnicę w sposobie formowania się i rozszerzania Wszechświata. Precyzyjnie ujmując jeden z takich modeli, gdzie wprowadzono wartość 500 mld lat, nie wykazał braku zgodność z dotychczasowymi obserwacjami przy założeniu izotropowości, ale przy okazji pokazał, że nawet tak niewielkie wartości mogą w skalach kosmologicznych mieć znaczenie dla różnic w rozszerzaniu się przestrzeni. Warto podkreślić, że taka prędkość obrotu byłaby też zbyt mała, aby móc ją jednoznacznie wykryć. Gatunek ludzki (homo sapiens) według szacunków istnieje jakieś 300.000 lat, co w tym czasie byłoby równoznaczne z obrotem rzędu dziesięciotysięcznych stopnia.
Jeżeli jednak nie możemy czegoś potwierdzić wprost, to próbuje się to zrobić pośrednio. Model symulacyjny zbiegł się w czasie z inną przeprowadzaną obserwacją w ramach projektu JADES, które badało kierunek obrotu galaktyk przy pomocy zdjęć z kosmicznego teleskopu Jamesa Webba. W badaniu wykonano zdjęcia dla 263 galaktyk i są one na tyle dokładne, że w zasadzie gołym okiem można ustalić kierunek ich obrotu. Okazuje się, że około ⅔ z nich kręci się przeciwnie do pozostałej ⅓, wśród których jest Droga Mleczna. Ponieważ za punkt odniesienia przyjmuje się kierunek obrotu Ziemi jako "zgodny z ruchem wskazówek zegara", to ⅓ z przebadanych galaktyk kręci się przeciwnie. Choć może wydawać się, że jest to niewielka dysproporcja, to właśnie taką też pokazały modele symulacyjne z University of Hawaii. Warto mieć jednak na uwadze, że w 2008 roku prowadzono obserwacje (oczywiście przy użyciu gorszej technologii) na znacznie bardziej reprezentatywnej grupie galaktyk w liczbie około 37.000 i wtedy nic takiego nie stwierdzono. Zapewne będą potrzebne kolejne obserwacje prowadzone w przyszłości, aby rozwiać wątpliwości.

Jeśli chodzi o to, co mówią badania, to będzie w zasadzie wszystko. Jak więc "wpleciono" tutaj pomysł o obserwowalnym Wszechświecie we wnętrzu czarnej dziurze? Jeżeli czegoś nie ma lub precyzyjniej czegoś nie obserwujemy, to w nauce zgodnie z podstawami zdrowej logiki nie ma sensu się nad tym zastanawiać. W tym sensie nikt nie próbuje przedstawiać na przykład dowodów na nieistnienie jednorożców lub też nie bada przyczyn, dla których ich nie ma. Taki może mniej oderwany od rzeczywistości przykład, to dinozaury. Nikt nie zastanawiał się w 13 czy 14 wieku nad tym, jaki jest powód, że nie istnieją kilkunastometrowe gady, dopóki nie odnaleziono pierwszych szczątków, a potem nie zaczęto prowadzić szeroko zakrojonych wykopalisk. Podobnie jest z potencjalnym obrotem Kosmosu. Póki nie mamy obserwacji potwierdzających taki stan rzeczy, szukanie przyczyn braku jest po prostu bezsensu. Jednak gdyby pokazać, że Wszechświat w istocie obraca się, to jak wiemy na podstawie znanych nam praw fizyki, żaden ruch nie może powstać sam z siebie, a musi być wynikiem działania jakiejś siły. Zatem pytanie brzmiałoby: skąd ona pochodzi? Zapewne hipotez oraz wyjaśnień można by przedstawić multum, ale jedną z takich możliwości byłoby właśnie istnienie naszej obserwowalnej rzeczywistości wewnątrz czarnej dziury.
Choć zapewne większość osób interesujących się tematem czarnych dziur słyszała, że jeśli coś wpadnie pod horyzont zdarzeń, to tracimy wszelką informację o tym, nie do końca tak jest. Nie mam tu nawet na myśli hipotetycznego promieniowania Hawkinga, które ma zapewnić, że obiekty te nie będą łamać drugiej zasady termodynamiki. O tej rzeczy nawet już sobie wcześniej powiedzieliśmy – całkowita masa. Mimo że nie możemy już obserwować samej materii, a co do jej rozłożenia w przestrzeni można snuć hipotezy, jedno jest pewne – widzimy, jak inne obiekty zachowują się w ich sąsiedztwie. Dzięki temu możemy oszacować ciężar takiej dziury. Jednak jest jeszcze inna wartość, o której często się zapomina i wiąże się ona z tym, że do rotującej czarnej dziury nie sposób wpaść "na wprost".
Jak przewiduje opis czasoprzestrzeni według OTW, masywne obiekty nie tylko powodują zauważalne uginanie przestrzeni, ale ich ruch rotacyjny powinien dodatkowo "ciągnąć" przestrzeń w kierunku obrotu. Można sobie to wyobrazić w sposób, w którym docisnęlibyśmy piłkę na obrusie i zaczęli nią obracać, co powodowałoby wykręcanie obrusa. W okolicy bardzo masywnych obiektów przestrzeń ta powinna być już wykręcona do tego stopnia, że od pewnej odległości w zasadzie nie ma już innego kierunku, niż tego zgodnego z kierunkiem jego obrotu. Zatem w zasadzie nie ważne, z jaką trajektorią leci obiekt, wszystko do czarnej dziury wpada "kręcąc się" w jedną stronę.
https://www.researchgate.net/figure/Trajectory-of-a-particle-dragged-along-by-the-spacetime-around-a-clockwise-rotating-Kerr_fig10_277326936

W fizyce zjawisko to nazywamy efektem Lensego-Thirringa lub potocznie "skręcaniem czasoprzestrzeni" (ang. frame-dragging). Istnieje kilka niezależnych bezpośrednich obserwacji, które je potwierdza takich jak:
- Misja Gravity Probe B, gdzie w sondzie użyto bardzo dokładnych żyroskopów, które w istocie potwierdziły, że efekt Lensego-Thirringa jest zauważalny już nawet dla ciał o masie Ziemi.
- LAGEOS/LARES, które w zasadzie badały to samo, ale przy pomocy komunikacji laserowej z nadajnikami na Ziemi.
Mamy też niejako obserwacje pośrednie jak na przykład asymetria w wyglądzie dysku akrecyjnego na obrazie czarnej dziury z roku 2019. Wiemy więc, że taki proces na pewno ma miejsce i nie jest wymysłem teorii, tym samym sprawiając, że istnieje całkiem liczne grono naukowe uznające, że czasoprzestrzeń może nie do końca być tylko matematycznym modelem, ale czymś rzeczywiście istniejącym.

Jednak kończąc tę dygresję, wróćmy do snucia rozważań na temat Wszechświata w czarnej dziurze. Skoro wiemy, że materia musi wpadać do środka z rotacją jednokierunkową (zgodną z kierunkiem rotacji czarnej dziury) oraz istnieje zasada zachowania momentu pędu, dla której przyjmiemy, że nie załamuje się we wnętrzu czarnej dziury, to jej osobliwość też musi rotować. Jeżeli nasz Wszechświat zaczął się od takiej rotującej osobliwości, to teoretycznie wyjaśniałoby, skąd wziął się kręt Wszechświata. Co więcej, przy potwierdzeniu asymetrii w kierunku rotowania galaktyk moglibyśmy nawet wydedukować kierunek obrotu i w tym przypadku byłby on przeciwny do kierunku obrotu Drogi Mlecznej oraz zgodny z kierunkiem obrotu Ziemi.
Pozostaje tylko jedna rzecz, która może wydawać się niespójna. Jeżeli coś wpada do czarnej dziury, to robi to raczej z bardzo dużymi prędkościami, zbliżonymi do prędkości światła. Dlatego według przewidywań i tego, co widać na obrazowaniu z 2019 roku, wokół czarnych dziur tworzą się dyski akrecyjne z rozpędzonej materii. Wydawałoby się więc, że taka osobliwość, a co za tym idzie także widzialny Wszechświat, który miałby powstać w wyniku jej ekspansji, powinien kręcić się znacznie szybciej. Jednak to też można wyjaśnić znanymi nam prawami fizyki, które wynikają wprost z zasady zachowania momentu pędu. Jeśli kiedyś, nawet przypadkowo, oglądaliście łyżwiarstwo figurowe, to musieliście się z tym spotkać. Kiedy łyżwiarz zaczyna się kręcić, początkowo rozpoczyna nabieranie prędkości, rozkładając masę ciała na zewnątrz (rozkłada ręce). Kiedy nabierze już prędkości, przenosi on środek ciężkości do środka i zaczyna się obracać zauważalnie szybciej, mimo że przestał już przyśpieszać. Zjawisko to jest całkiem fajnie wytłumaczone tutaj:

Zatem nawet jeśli materia ściśnięta (niemal) w punkt na początku rotowałaby z niewyobrażalnymi prędkościami, to na skutek rozłożenia środka ciężkości w wyniku kosmologicznej ekspansji musiałaby zwolnić. Dlatego też Wszechświat mógłby teoretycznie rotować obecnie bardzo powoli – do stopnia, w którym byłoby to wręcz niezauważalne.

Słowem podsumowania podkreślmy, że rotacja Wszechświata, czyli jego wypadkowy niezerowy moment obrotowy jest w tej chwili czystą spekulacją wynikającą z niemainstreamowych modeli symulacyjnych. Nawet jego potwierdzenie nie dawałoby jednoznacznej odpowiedzi, czy rotacja ta wynika z zasad zachowania dla materii, która uległą grawitacyjnemu kolapsowi. Można więc powiedzieć, że w matematycznym sensie obrót Wszechświata jest warunkiem koniecznym, ale niewystarczającym do postawienia ugruntowanej hipotezy o naszym istnieniu we wnętrzu czarnej dziury. Czy obserwacje, które nawet potwierdzałby taki stan rzeczy, mocno pchnęłaby do przodu nasze pojęcie o Kosmosie? Bardzo wątpliwe. Co prawda dowiedzielibyśmy się, w wyniku jakiego procesu powstała osobliwość, której istnienie na osi czasu jako punkt zero zakłada teoria Wielkiego Wybuch, ale na dobrą sprawę niewiele poza tym. Powstałoby natomiast mnóstwo pytań takich jak:
- Czy każda czarna dziura, którą obserwujemy w "naszym" Wszechświecie formuje taki swój wewnątrz wszechświat, czy może są potrzebne jakieś szczególne warunki (całkowita masa, czas, inne)?
- Skoro bylibyśmy czarną dziurą w relatywnym odniesieniu jakieś innej przestrzeni (nazwijmy to "nadwszechświatem"), to czy jest ich tam wiele, tak jak widzimy wiele czarnych dziur?
- Czy ten "nadwszechświat" też jest w swojej przestrzeni odniesienia wszechświatem, który powstał w wyniku grawitacyjnego kolapsu części materii jego "nadwszechświata", a jeżeli tak to, jak bardzo ten proces się zagnieżdża oraz jak doszło do pierwszego z nich?

Można więc powiedzieć, że w pewnym relatywnym sensie wiedzielibyśmy jeszcze mniej niż dotychczas, bo nowych pytań byłoby więcej niż uzyskanych odpowiedzi. Co więcej, jeżeli przewidywania matematyczne co do zachowania topologii wnętrza czarnych dziur byłby poprawne, to stawiałoby niejako limit jak daleko można "spojrzeć". W tym momencie obserwacje też co prawda są ograniczone prędkością światła przez ciąg przyczynowo-skutkowy. Jednak tak jak wcześniej pisałem, fizyka rozważa cząstki nadświetlne, co patrząc na przykład na natychmiastowe działanie takich zjawisk jak tunelowanie kwantowe, czy teleportacja kwantowa może nie być takie nierealne. Dodatkowo na podstawie równań pola Einsteina rozważa się takie hipotetyczne technologie, jak na przykład napęd Alcubierre’a, który teoretycznie pozwoliłby podróżować z prędkością nadświetlną: https://pl.wikipedia.org/wiki/Nap%C4%99d_Alcubierre%E2%80%99a

Jeżeli jednak czarne dziury nie mają trajektorii prowadzących "na zewnątrz", to takiego obiektu po prostu opuścić się nie da, niezależnie od dostarczonej energii czy uzyskanej prędkości.

Na koniec jeszcze film z YT, który oglądałem już jakiś czas temu, a posłużył za punkt wyjścia do wpisu. Polecam jako całościowe podsumowanie.

@misterio Mnie zastanawia zupełnie coś innego. Mianowicie czy po wciagnięciu obiektu pokroju Ziemii przez Czarna dziurę jest jakakolwiek możliwość aby w tym bycie było życie? wydaje się, że nie. Dlatego uważam, że teza mówiaca o tym, że żyjemy w takiej dziurze jest nierealne. To raz a dwa udowodnione jest, że w Naszym wszechświecie istnieja czarne dziury jedna jest nawet w Naszej galaktyce a za tem Czarna Dziura byłaby w czarnej dziurze co również jest błędnym założeniem ponieważ w takim bycie nie ma możłiwości aby coś żyło. W Czarnej dziurze grawitacja jest tak duża, że tam nie ma prawa nic istnieć.

@misterio taktyk na jutro ;)

@misterio taktyk, by nie zapomnieć!

@fart Ciężko stwierdzić. Rozumując chłopsko, że jeśli dziś o północy grawitacja Ziemi wzrosłaby nagle 10x, to byśmy wszyscy umarli – ma sens. Jestem jednak sobie w stanie wyobrazić proces, który wymaga na przykład czasu oraz przekroczenia jakiejś krytycznej masy, który spowoduje, że wewnętrznie osobliwość zacznie się rozszerzać. Taki obserwator zewnętrzny technicznie nie widziałby różnicy, bo nadal widziałby czarną dziurę, jak rozumiem, a dla wewnętrznego w jego punkcie odniesienia, mogłoby to po jakimś czasie wystygnąć i wyglądać jak to, co widzimy my dziś.

@misterio Jeśli dobrze pamiętam, to wielkość czarnej dziury jest ograniczona przez promieniowanie Hawkinga i ta maksymalna wielkość była wyliczona na zdecydowanie mniejszą niż potencjalna wielkość naszego wszechświata. Chyba ze dziura, w której mieszkamy znajduję się w otoczeniu innych warunków fizycznych niż te wewnętrzne dla lokalnych dziur ;)

@misterio O, witam Master.
Najpierw plus, jak dojadę do domu, będzie lektura.
Temat rzeka.

@misterio promieniowanie Hawkinga jest tylko "teoretyczne"?

@Loli Promieniowanie Hawkinga to w tym momencie teoria, co warto pamiętać – nikt tego obserwacyjnie nie potwierdził. Kojarzę coś o teoretycznej granicy wielkości czarnej dziury, ale chyba nie było to związane z promieniowaniem Hawkinga. Dzwoni w kościele, ale nie wiem, w którym jak to mówią. Jednak nie do końca jestem pewny czy o to chodziło, bo nie do końca rozumiem teraz, co by miało się stać, kiedy na kursie kolizyjnym byłby 2 dziury pod granicę masy? Masz coś w tym temacie?

@MessiForeverTheBest No nikt go nie zaobserwował.

@misterio Coś kojarzyłem o dowodzie eksperymentalnym jak czytałem o teoriach o "końcu" wszechświata, ale to było już jakiś czas temu, więc faktycznie musiałem coś pomylić

@misterio To chyba chodziło o to, że wypromieniowywanie dla tak dużego horyzontu zdarzeń będzie większe od pochłanianej masy, ale pamięć może mnie mylić. Mogę tylko na chłopski rozum stawiać, że po takim zderzeniu czarna dziura stopniowo zmniejszała by się powoli do maksymalnego ograniczenia.

było coś na ten temat w tym filmie lub innym na tym kanale.

@misterio nadal mamy dużo teorii, których nie da się udowodnić, ale i podważyć.
Ciekawe tematy

@misterio kurde ciekawy temat. Szkoda że jestem taki słaby z fizyki :p
Kiedyś słyszałem o pewnej teorii mówiącej o tym co by się stało gdyby człowiek trafił do czarnej dziury. Chodziło w niej o to że gdyby człowiek trafił do czarnej dziury to jego ciało byłoby ,,rozdzielane" i wyglądem przypominałoby to spagetti. Tylko miało to się dziać w nieskończoność.
Nie wiem czy słyszałeś o tym.

@DragonxNF Oczywiście słyszałem, jest to spagetyzacja, czasem też nazywana spaghettifikacją: https://pl.wikipedia.org/wiki/Spaghettizacja

Efekt raczej nie trwałby w nieskończoność, bo spaść do osobliwości kiedyś trzeba. Bierze się on z tego, że w silnym polu grawitacyjnym na dwa końce bryły sztywnej jak pręt działają różne siły grawitacyjne (tzw. siły pływowe). W zależności od wytrzymałości na rozciąganie kiedyś musi dojść do rozdarcia. Taki efekt byłby widoczny nie tylko dla czarnych dziur, ale też dla gwiazd neutronowych. Dla małych dziur oraz gwiazd neutronowych szacuje się, że człowiek zostałby rozerwany jeszcze zanim dotknąłby powierzchni takiej gwiazdy (lub odpowiednio przed spadnięciem pod horyzont). Siły pływowe będą jednak maleć wraz ze wzrostem masy dziury, bo jej jak pisałem wcześniej, jej objętość rośnie szybciej od ciężaru. Stąd dygresja we wpisie zajawkowym o hipotetycznym modelu, który pozwoliłby spaść pod horyzont dziury o dostatecznie dużym promieniu.
Oczywiście i tak jest to czysta spekulacja, bo promieniowanie z dysku akrecyjnego raczej dawno zabiłoby takiego hipotetycznego astronautę. Dlatego jeśli istnieje jakaś realna podróż materii przez czarną dziurę, to właśnie w postaci tego, że to, co tam spadnie z jednego wszechświata, zacznie formować inny. Niemniej to też, póki co hipoteza.