Suatu saat di akhir 1960-an, salah satu fisikawan paling terkenal pada abad terakhir, John Wheeler (1911-2008), muncul dalam program radio sains populer di BBC. Dia berbicara untuk waktu yang lama dan penuh warna tentang berbagai keajaiban kosmik, dan pada akhirnya dia beralih ke pertanyaan menyakitkan baginya tentang semua jenis "pengamatan yang salah dan objek mitos."
Di sini, seorang ilmuwan Amerika dengan bersemangat menerkam hipotesis tentang keberadaan bintang "beku" (gelap, beku), yang secara khusus tidak disukainya. Mengekspresikan kebenciannya terhadap "fantasi fisik dan matematika" ini, dia menyebutnya "lubang hitam". Jadi, dengan tangan ringan Wheeler, istilah kiasan "lubang hitam" muncul di media, dan kemudian dalam karya ilmiah.
Lubang-lubang ruang-waktu yang tak berdasar
Hari ini kita menyebut lubang hitam sebagai hasil dari fenomena alam yang paling menakjubkan - jatuhnya “di dalam diri” benda-benda angkasa yang sangat besar. Dalam bahasa Latin, collapsus berarti "jatuh", itulah sebabnya para astronom sering menyebut lubang hitam sebagai "collapsars". Mereka memiliki "konsentrator" medan gravitasi yang sangat kuat sehingga tidak ada, termasuk cahaya, yang dapat lolos darinya.
Secara historis, lubang hitam didahului oleh bintang gelap yang ditemukan "di ujung bulu" oleh astronom Inggris John Michell (1724-1793). Berdasarkan teori gravitasi universal Newton, Michell menggambarkan bintang-bintang seperti itu, yang gaya gravitasinya bahkan menahan sinar cahaya. Secara alami, tidak mungkin untuk melihat bintang yang benar-benar hitam. Michell menguraikan perhitungannya di salah satu pertemuan Royal Society of London pada 1784 dan segera mendapat kecaman. Bagaimanapun, astronomi pada waktu itu tidak mengetahui fenomena seperti itu!
Jadi, gagasan tentang bintang gelap, atau yang sekarang disebut lubang hitam "Newtonian", telah lama terkubur dalam arsip ilmiah. Itu hanya diingat di era Albert Einstein (1879-1955) dan teori gravitasi universal. Teori Einstein mengaitkan gravitasi dengan kelengkungan ruang dan segera menarik perhatian banyak fisikawan.
Video promosi:
Rekannya di Akademi Ilmu Pengetahuan Berlin Karl Schwarzschild (1873-1916) mampu menunjukkan bahwa terkadang massa raksasa yang sangat terkonsentrasi dapat membentuk semacam corong ruang-waktu tanpa dasar.
Hal-hal menakjubkan harus terjadi di dekat runtuhnya Schwarzschild: jantung seseorang akan mulai berdetak semakin sedikit, jamnya akan tertinggal tanpa harapan, dan lampu di sekitarnya akan berubah menjadi merah. Aliran waktu itu sendiri akan melambat, hingga pemadatan di dekat batas bersyarat lubang hitam, seperti sungai yang membeku. Nah, apa yang akan kita lihat di kedalaman runtuhnya collapsar?
Sayangnya, begitu banyak hal aneh terjadi di sana sehingga tidak mungkin untuk menggambarkannya secara populer. Namun, meskipun banyak fisikawan berdebat tentang struktur internal lubang hitam, secara teoritis mereka telah menemukan penerapannya.
Metro antar galaksi
Lebih dari 30 tahun yang lalu, astronom terkenal dan penulis fiksi ilmiah Carl Sagan memutuskan untuk menulis novel tentang perjalanan antarbintang dan, pada saat yang sama, tidak memanjakan diri dalam fantasi kosong, tetapi menciptakan terowongan ekstradimensi yang "nyata" pada halaman bukunya. Untuk membahas detailnya, dia beralih ke fisikawan teoretis terkemuka Kip Thorne, yang dengan antusias mulai bekerja.
Thorne dan kolaboratornya telah secara meyakinkan membuktikan secara matematis bahwa saluran ruang-waktu tidak hanya dapat dibuat secara artifisial, tetapi juga dipertahankan dalam keadaan "bekerja". "Lubang cacing" yang dibuat dengan cara ini dalam ruang-waktu akan menghubungkan tidak hanya sudut jauh Galaxy kita, tetapi juga bentangan metagalaktik.
Kolaborasi Sagan dan Thorne menghasilkan Kontak terlaris fiksi ilmiah, yang segera menjadi dasar untuk film yang sangat menghibur dengan judul yang sama. Benar-benar ada semacam "metro" di antara galaksi, di mana tokoh utama melakukan perjalanan. Sementara itu, Wheeler mengkritik tidak hanya lubang hitam, tetapi semua jenis transisi subruang di antara mereka. Dengan sarkasme yang hebat, dia menyebutnya "lubang cacing", "lubang cacing", dan "terowongan cacing". Sungguh menakjubkan, tetapi ungkapan-ungkapan ini mula-mula masuk ke dalam leksikon jurnalis, dan kemudian berpindah ke karya ilmiah.
Literatur fiksi ilmiah sering berbicara tentang cara paling eksotis untuk melampaui ruang dan waktu. Bahkan semacam taktik "perang bintang" di masa depan lahir, ketika armada tempur penduduk bumi "menyelam" ke dalam subruang lubang hitam dan tiba-tiba muncul tepat di pangkalan alien yang bermusuhan, langsung menyerbu miliaran parsec.
Namun, dilihat dari pengamatan astronomis, lubang hitam akan membutuhkan upaya raksasa untuk "menjinakkan" mereka, karena mereka adalah objek luar angkasa paling berbahaya yang membentuk "relief" alam semesta.
Kanibal luar angkasa
Para astronom sering merekam semburan energi dahsyat yang datang dari ruang angkasa yang jauh. Ini bisa jadi merupakan gema dari proses dramatis kematian planet dan bintang di lubang runtuhan lubang hitam. Monster luar angkasa mengobrak-abrik tubuh gas dari bintang yang mendekat dan secara tidak sengaja "menelan" benda langit yang lebih kecil - planet, komet, dan asteroid.
Lubang hitam menarik sisi bintang yang terbang dekat yang menghadapnya jauh lebih kuat daripada sisi yang berlawanan. Gaya pasang surut yang kuat ini meregangkan bintang dan menyebabkan gas jatuh dari bintang ke dalam lubang hitam. Para astronom telah menyimpulkan bahwa lubang hitam tidak terlahir besar, tetapi mereka tumbuh secara bertahap karena gas dan bintang galaksi.
Di antara lubang hitam, ada juga kegelisahan besar, yang bergerak cepat di dalam pulau-pulau galaksi bintang. Bersama dengan saudara-saudara mereka yang tidak banyak bergerak, "kanibal luar angkasa" ini terus-menerus tidak hanya melahap sistem planet seperti tata surya kita, tetapi juga menelan debu dan awan gas yang terbentang di antara gugus bintang.
Para astronom telah lama memperhatikan bahwa di galaksi yang lebih kecil, lubang hitam tidak begitu masif, dengan massa lebih dari beberapa juta massa matahari. Lubang hitam di pusat galaksi raksasa mencakup miliaran massa matahari - faktanya adalah massa akhir lubang hitam terbentuk selama pembentukan galaksi. Dalam beberapa kasus, lubang hitam membesar tidak hanya dengan menyerap gas dari masing-masing galaksi, tetapi juga dengan menggabungkan galaksi, sehingga lubang hitamnya bergabung.
Di tengah-tengah Bima Sakti terdapat inti Galaksi kita, di mana objek misterius Sagitarius A * tersembunyi. Para astronom percaya bahwa ini adalah pesaing utama peran lubang hitam bermassa sekitar empat juta massa matahari.
Secara berkala, "kanibal" lokal kita ini melahap bintang ini atau itu. Dan kemudian teleskop sinar-X khusus mencatat "jeritan kematian" dari seorang termasyhur dalam bentuk pulsa sinar-X. Dengan bantuannya organ dalam kita dipelajari di ruang sinar-X.
Namun, lubang hitam bisa sangat damai, membentuk sistem bintang ganda dengan bintang biasa. Namun, idyll ini juga berakhir dengan tragis, dan setelah ratusan juta, dan mungkin milyaran tahun, jarak antara lubang hitam dan bintang akan berkurang hingga batas kritis. Pergerakan bintang akan menjadi tidak stabil dan setelah beberapa putaran mengelilingi monster hitam, ia akan menghilang ke dalam rahimnya.
Misteri meteorit Tunguska
Pada prinsipnya, lubang hitam buatan juga bisa dibuat. Untuk melakukan ini, massa apa pun harus dikompresi menjadi seukuran jari-jari gravitasi (jari-jari bola tempat gaya gravitasi yang diciptakan oleh massa di dalam bola ini cenderung tak terhingga), dan kemudian dengan sendirinya akan mulai berkontraksi secara dahsyat - runtuh.
Benar, hal ini sangat sulit dilakukan, karena semakin kecil massanya, semakin kecil jari-jari gravitasinya. Misalnya, jari-jari gravitasi bumi adalah sekitar satu sentimeter, dan untuk mengubah bulan menjadi lubang hitam, bulan harus dikompresi menjadi ukuran molekul besar.
Namun demikian, dengan bantuan model lubang mikroskopis, atau, yang lebih sering disebut, mikrokolapsar, terkadang mereka mencoba menjelaskan segala macam fenomena misterius. Jadi, ada hipotesis bahwa meteorit Tunguska yang terkenal itu tidak lebih dari miniatur lubang hitam yang berkeliaran di alam semesta yang luas.
Seseorang dapat, tentu saja, mengabaikan penemuan semacam itu, tetapi di sini muncul detail yang aneh: tidak adanya sisa-sisa meteorit, sifat ledakan yang tidak biasa, dan pengamatan yang kontradiktif dari jalur penerbangan.
Ada gagasan bahwa microcollap-sar semacam itu memiliki asal-usul yang benar-benar bersahaja. Faktanya adalah bahwa selama jatuhnya meteorit Tunguska, penemu besar Amerika Nikola Tesla (1856-1943) menguji resonator gelombang tertentu di menara Wondercliff yang menakjubkan, yang, dengan bantuan "gelombang berdiri eter listrik dunia", diharapkan dapat mengirimkan energi ke seluruh planet.
Legenda urban menceritakan bagaimana sebuah plasmoid kolosal melintas di atas Podkamennaya Tunguska, langsung runtuh menjadi lubang mini hitam. Proses ini menyebabkan badai energi, yang tercatat sebagai keajaiban Tunguska.
Ada juga versi hipotesis ini, di mana meteorit Tunguska sendiri justru merupakan miniatur lubang hitam yang menembus planet kita dengan kecepatan tinggi.
Seberapa masuk akal kesimpulan dari fisikawan teoretis? Apakah memang ada terowongan cacing dalam ruang-waktu, atau apakah itu hanya semacam "fantasi fisik dan matematika"? Dan pertanyaan paling penting: apakah mungkin untuk mengusulkan eksperimen nyata untuk membuat lubang cacing subruang buatan yang mengarah ke ruang dimensi lain?
Apakah LHC merupakan mesin kiamat atau generator mikrokolapsar?
Perhitungan menunjukkan bahwa lubang hitam mikroskopis mungkin muncul dalam eksperimen pada akselerator partikel, seperti Large Hadron Collider (LHC) yang terkenal yang diluncurkan di CERN.
Prinsip pengoperasian LHC secara teoritis cukup sederhana: bayangkan sebuah tabung di mana dua meriam raksasa saling menembak dengan proyektil khusus - partikel dasar yang menyusun atom. Ketika proyektil mikroskopis ini bertemu, mereka menyebar seperti kembang api dari segala jenis fragmen, di antaranya mungkin terdapat lubang hitam mikroskopis.
Jika fisikawan LHC menemukan benda-benda mikro ini, sensasi ilmiah akan jauh melampaui penemuan baru-baru ini dari "partikel dewa" - Higgs boson.
Beberapa ilmuwan percaya bahwa micro-collapsar adalah benda yang sangat berbahaya yang dapat menyebabkan bencana planet. Peluncuran LHC ini diiringi protes, dan sekelompok fisikawan bahkan menggugat CERN sebagai organisasi yang membahayakan umat manusia hingga bahaya mematikan.
Pada akhirnya, gairah itu agak mereda, karena fisikawan dengan jelas menunjukkan bahwa setiap saat longsoran partikel kosmik jatuh ke permukaan bumi, jauh melebihi energi hasil tumbukan di LHC. Namun demikian, aliran sinar kosmik berenergi sangat tinggi tidak menimbulkan bahaya dan tidak menghasilkan lubang hitam mikroskopis.
Di sisi lain, model komputer menunjukkan bahwa jika Bumi dikunjungi oleh lubang mini, maka akan segera jatuh ke pusat planet kita dan mulai berputar mengelilinginya, menyerap magma. Tetapi tidak peduli betapa buruknya proses ini, akan membutuhkan beberapa miliar tahun untuk mewujudkan dirinya di permukaan. Jadi, sangat mungkin kita telah hidup dengan lubang hitam di bawah kaki kita dalam waktu yang lama …
Masa depan alam semesta dan kehidupan di lubang hitam
Tidak diketahui apakah umat manusia akan ada dalam miliaran tahun, tetapi dalam versi yang optimal, astronom di masa depan yang jauh akan dapat mengamati Metagalaxy yang sama sekali berbeda - Alam Semesta yang terlihat. Sebagian besar bintang akan padam, dan tokoh-tokoh seperti matahari akan berubah menjadi katai yang sangat padat. Pada saat yang sama, bintang yang lebih masif akan menjadi lubang hitam yang semakin kecil dan memiliki medan gravitasi yang kuat sehingga cahaya pun tidak dapat mengatasinya.
Namun sisa-sisa tersebut akan terus berputar di sekitar pusat galaksi dengan jangka waktu sekitar 100 juta tahun. Tabrakan antara sisa-sisa akan membuang sebagian dari mereka keluar dari galaksi. Sisanya akan menetap di orbit yang lebih dekat ke pusat dan pada akhirnya akan bersatu, membentuk lubang hitam raksasa di pusat galaksi, yang suatu hari akan menelan semua materi.
Apa jadinya - akhir hidup dan akal di alam semesta kita?
Jangan terburu-buru, karena beberapa teori modern meramalkan bahwa bahkan di kedalaman lubang hitam yang mengerikan, seluruh planet bisa eksis, berputar tanpa batas di sekitar titik pusat. Menurut perhitungan awal, planet semacam itu bahkan dapat diterangi dengan terang karena foton terperangkap dari luar ke dalam perangkap lubang dan berputar bersama dengan benda lain di orbit stabil yang sama.
Hanya pertanyaan terakhir yang harus dipecahkan: dapatkah kehidupan ada di planet lubang hitam? Menurut beberapa ahli teori, ini mungkin. Selain itu, melarikan diri dari bencana alam kosmik, peradaban masa depan kita yang sangat maju dapat menemukan perlindungan nyata di kedalaman lubang hitam supermasif yang menempati inti Bima Sakti.
Tentu saja, penjajah lubang hitam harus menyelesaikan sejumlah tugas besar, seperti melawan gaya pasang surut kolosal dan perlindungan dari aliran radiasi terkuat. Namun, dari sudut pandang evolusi akal, peradaban yang berhasil menembus lubang hitam akan memiliki teknologi yang benar-benar luar biasa yang dapat memecahkan masalah yang paling fantastis.
Mungkin, dalam beberapa milenium, peradaban manusia akan benar-benar bebas membuka portal ke dunia lain. Dalam hal ini, berbagai pilihan dapat muncul: lubang cacing di antara bagian jauh Galaxy kita, terowongan subruang antara galaksi di ujung alam semesta, jembatan antara masa lalu dan masa depan, lubang cacing ke dunia lain.
Maka umat manusia di masa depan tidak takut pada bencana kosmik apa pun, dan ia akan dapat dengan bebas melakukan perjalanan melintasi alam semesta yang berbeda, memilih habitat yang menguntungkan. Selain itu, setelah mengetahui bagaimana alam semesta dilahirkan dan mengapa mereka memiliki sifat yang berbeda, supercivilization dapat mulai mencari yang sudah jadi melalui tenggorokan lubang hitam dan menciptakan dunia baru, lebih beradaptasi untuk kehidupan dan tidak rentan terhadap segala macam bencana alam.
Jadi, apa yang disembunyikan lubang hitam? Jalan ke dunia lain, energi masa depan yang tak terbatas, nafas terakhir alam semesta atau peradaban dunia lain?
Mungkin saja generasi siswa dan anak sekolah saat ini akan mengetahui jawaban dari beberapa pertanyaan ini. Kita hanya bisa menunggu momen menarik ketika para astronom akhirnya dapat mulai mempelajari secara langsung "calon keruntuhan gravitasi".
Oleg FAYG
