Jadi begitulah, akan melompat ke lubang hitam. Apa yang mungkin menunggu harus - melawan segala rintangan - Anda entah bagaimana bertahan hidup? Di mana Anda akan berakhir dan dongeng menggiurkan apa yang bisa Anda banggakan jika Anda berhasil mendesak kembali?
Jawaban sederhana untuk semua pertanyaan ini adalah, sebagaimana Profesor Richard Massey menjelaskan, "Siapa yang tahu?" Sebagai peneliti Royal Society di Institute for Computational Cosmology di Durham University, Massey sepenuhnya menyadari bahwa misteri lubang hitam sangat dalam. "Jatuh melalui cakrawala peristiwa secara harfiah melewati tabir - begitu seseorang jatuh melewatinya, tidak ada yang bisa mengirim pesan kembali," katanya. "Mereka akan hancur berkeping-keping oleh gravitasi yang sangat besar, jadi aku ragu siapa pun yang jatuh akan mendapatkan tempat."
Jika itu terdengar seperti jawaban yang mengecewakan - dan menyakitkan - maka itu yang diharapkan. Sejak teori relativitas umum Albert Einstein dianggap telah meramalkan lubang hitam dengan menghubungkan ruang-waktu dengan aksi gravitasi, telah diketahui bahwa lubang hitam dihasilkan dari kematian bintang besar yang meninggalkan inti kecil yang sisa dan padat. Dengan asumsi inti ini memiliki lebih dari tiga kali massa matahari, gravitasi akan membanjiri sedemikian rupa sehingga akan jatuh pada dirinya sendiri menjadi satu titik, atau singularitas, dipahami sebagai inti padat lubang hitam yang tak berhingga.
Lubang hitam yang dihasilkan yang tidak dapat dihuni akan memiliki tarikan gravitasi yang sangat kuat sehingga bahkan cahaya pun tidak bisa menghindarinya. Jadi, jika Anda menemukan diri Anda di cakrawala peristiwa - titik di mana cahaya dan materi hanya bisa lewat ke dalam, seperti yang diusulkan oleh astronom Jerman Karl Schwarzschild - tidak ada jalan keluar. Menurut Massey, kekuatan pasang surut akan mereduksi tubuh Anda menjadi untaian atom (atau 'spagettifikasi', seperti yang juga diketahui) dan akhirnya benda itu akan hancur di singularitas. Gagasan bahwa Anda bisa muncul di suatu tempat - mungkin di sisi lain - tampaknya sangat fantastis.
Bagaimana dengan lubang cacing?
Atau itu? Selama bertahun-tahun para ilmuwan telah meneliti kemungkinan bahwa lubang hitam bisa menjadi lubang cacing bagi galaksi lain. Mereka bahkan mungkin, seperti yang dikatakan beberapa orang, jalan menuju alam semesta lain.
Gagasan semacam itu telah beredar selama beberapa waktu: Einstein bekerja sama dengan Nathan Rosen untuk berteori tentang jembatan yang menghubungkan dua titik berbeda dalam ruang-waktu pada tahun 1935. Tetapi gagasan itu memperoleh landasan baru pada 1980-an ketika fisikawan Kip Thorne - salah satu dari dunia di dunia. para ahli terkemuka tentang implikasi astrofisika dari teori relativitas umum Einstein - mengangkat diskusi tentang apakah benda-benda secara fisik dapat menjelajahinya.
"Membaca buku populer Kip Thorne tentang lubang cacing adalah yang pertama membuat saya bersemangat tentang fisika sejak kecil," kata Massey. Tapi sepertinya tidak ada lubang cacing.
Memang, Thorne, yang meminjamkan nasihat ahlinya kepada tim produksi untuk film Hollywood Interstellar, menulis: "Kita tidak melihat benda di alam semesta kita yang bisa menjadi lubang cacing seiring bertambahnya usia," dalam bukunya "The Science of Interstellar" (WWW) dan Perusahaan, 2014). Thorne mengatakan kepada Space.com bahwa perjalanan melalui terowongan teoretis ini kemungkinan besar akan tetap menjadi fiksi ilmiah, dan tentu saja tidak ada bukti kuat bahwa lubang hitam dapat memungkinkan bagian seperti itu.
Tapi, masalahnya adalah kita tidak bisa melihat dari dekat untuk diri kita sendiri. Mengapa, kita bahkan tidak bisa mengambil foto apa pun yang terjadi di dalam lubang hitam - jika cahaya tidak bisa lepas dari gravitasi besarnya, maka tidak ada yang dapat diambil dengan kamera. Sebagaimana adanya, teori menyatakan bahwa apa pun yang melampaui cakrawala peristiwa hanya ditambahkan ke lubang hitam dan, terlebih lagi, karena waktu terdistorsi dekat dengan batas ini, ini tampaknya berlangsung sangat lambat, sehingga jawaban tidak akan cepat akan datang.
"Saya pikir kisah standarnya adalah bahwa mereka mengarah pada akhir zaman," kata Douglas Finkbeiner, profesor astronomi dan fisika di Universitas Harvard. "Seorang pengamat di kejauhan tidak akan melihat teman astronot mereka jatuh ke dalam lubang hitam. Mereka hanya akan menjadi lebih merah dan lebih redup ketika mereka mendekati cakrawala peristiwa. Tetapi teman itu jatuh tepat, ke tempat di luar 'selamanya.' Apapun maksudnya."
Mungkin lubang hitam mengarah ke lubang putih
Tentu saja, jika lubang hitam benar-benar mengarah ke bagian lain dari galaksi atau alam semesta lain, perlu ada sesuatu yang berlawanan dengan mereka di sisi lain. Mungkinkah ini lubang putih - sebuah teori yang diajukan oleh kosmolog Rusia Igor Novikov pada tahun 1964? Novikov mengusulkan bahwa lubang hitam terhubung ke lubang putih yang ada di masa lalu. Tidak seperti lubang hitam, lubang putih akan membiarkan cahaya dan materi pergi, tetapi cahaya dan materi tidak akan bisa masuk.
Para ilmuwan terus mengeksplorasi hubungan potensial antara lubang hitam dan putih. Dalam studi mereka tahun 2014 yang diterbitkan dalam jurnal Physical Review D, fisikawan Carlo Rovelli dan Hal M. Haggard mengklaim bahwa "ada metrik klasik yang memuaskan persamaan Einstein di luar wilayah ruang-waktu yang terbatas di mana materi runtuh ke dalam lubang hitam dan kemudian muncul dari lubang sementara. " Dengan kata lain, semua lubang hitam material yang ditelan bisa dimuntahkan, dan lubang hitam bisa menjadi lubang putih saat mereka mati.
Jauh dari menghancurkan informasi yang diserapnya, runtuhnya lubang hitam akan dihentikan. Alih-alih itu akan mengalami bouncing kuantum, yang memungkinkan informasi untuk melarikan diri. Jika hal ini terjadi, itu akan menjelaskan proposal oleh mantan kosmolog Universitas Cambridge dan fisikawan teoritis Stephen Hawking yang, pada 1970-an, mengeksplorasi kemungkinan bahwa lubang hitam memancarkan partikel dan radiasi - panas termal - sebagai akibat dari fluktuasi kuantum .
"Hawking berkata lubang hitam tidak bertahan selamanya," kata Finkbeiner. Hawking menghitung bahwa radiasi akan menyebabkan lubang hitam kehilangan energi, menyusut dan menghilang, seperti yang dijelaskan dalam makalah 1976 yang diterbitkan dalam Physical Review D. Mengingat klaimnya bahwa radiasi yang dipancarkan akan acak dan tidak mengandung informasi tentang apa yang telah jatuh, lubang hitam, setelah ledakannya, akan menghapus banyak informasi.
Ini berarti ide Hawking bertentangan dengan teori kuantum, yang mengatakan informasi tidak dapat dihancurkan. Fisika menyatakan informasi menjadi semakin sulit ditemukan karena, jika hilang, menjadi tidak mungkin untuk mengetahui masa lalu atau masa depan. Ide Hawking mengarah pada 'paradoks informasi lubang hitam' dan telah lama membingungkan para ilmuwan. Beberapa mengatakan Hawking benar-benar salah, dan pria itu sendiri bahkan menyatakan telah membuat kesalahan selama konferensi ilmiah di Dublin pada tahun 2004.
Jadi, apakah kita kembali ke konsep lubang hitam yang memancarkan informasi yang tersimpan dan membuangnya kembali melalui lubang putih? Mungkin. Dalam studi 2013 mereka yang diterbitkan dalam Physical Review Letters, Jorge Pullin di Louisiana State University dan Rodolfo Gambini di University of Republic di Montevideo, Uruguay, menerapkan gravitasi quantum loop ke lubang hitam dan menemukan bahwa gravitasi meningkat ke arah inti tetapi berkurang dan berkurang. apa pun yang masuk ke wilayah lain di alam semesta. Hasilnya memberi kepercayaan ekstra pada gagasan black hole yang berfungsi sebagai portal. Dalam studi ini, singularitas tidak ada, sehingga tidak membentuk penghalang yang tidak bisa ditembus yang akhirnya menghancurkan apa pun yang dihadapinya. Ini juga berarti bahwa informasi tidak hilang.
Mungkin lubang hitam tidak menuju ke mana-mana
Namun fisikawan Ahmed Almheiri, Donald Marolf, Joseph Polchinski dan James Sully masih percaya Hawking bisa melakukan sesuatu. Mereka bekerja pada teori yang dikenal sebagai firewall AMPS, atau hipotesis firewall lubang hitam. Dengan perhitungan mereka, mekanika kuantum dapat secara layak mengubah cakrawala peristiwa menjadi dinding api raksasa dan segala sesuatu yang bersentuhan akan terbakar dalam sekejap. Dalam hal itu, lubang hitam tidak mengarah ke mana-mana karena tidak ada yang bisa masuk ke dalam.
Ini, bagaimanapun, melanggar teori relativitas umum Einstein. Seseorang yang melintasi cakrawala peristiwa seharusnya tidak benar-benar merasakan kesulitan besar karena suatu benda akan jatuh bebas dan, berdasarkan prinsip kesetaraan, benda itu - atau orang - tidak akan merasakan efek ekstrim dari gravitasi. Itu bisa mengikuti hukum fisika yang ada di tempat lain di alam semesta, tetapi bahkan jika itu tidak bertentangan dengan prinsip Einstein itu akan merusak teori medan kuantum atau menyarankan informasi bisa hilang.
Lubang hitam ketidakpastian
Langkah kedepan Hawking sekali lagi. Pada tahun 2014, ia menerbitkan sebuah studi di mana ia menghindari keberadaan horizon peristiwa - yang berarti tidak ada yang bisa terbakar - dengan mengatakan keruntuhan gravitasi akan menghasilkan 'horizon nyata' sebagai gantinya.
Cakrawala ini akan menangguhkan sinar cahaya yang mencoba bergerak menjauh dari inti lubang hitam, dan akan bertahan selama "periode waktu". Dalam pemikirannya, cakrawala yang terlihat untuk sementara mempertahankan materi dan energi sebelum melarutkan dan melepaskannya di kemudian hari. Penjelasan ini paling cocok dengan teori kuantum - yang mengatakan informasi tidak dapat dihancurkan - dan, jika pernah terbukti, itu menunjukkan bahwa apa pun bisa lolos dari lubang hitam.
Hawking bahkan mengatakan bahwa lubang hitam mungkin tidak ada. "Lubang hitam harus didefinisikan ulang sebagai keadaan terikat metastabil dari medan gravitasi," tulisnya. Tidak akan ada singularitas, dan sementara bidang yang tampak akan bergerak ke dalam karena gravitasi, itu tidak akan pernah mencapai pusat dan dikonsolidasikan dalam massa yang padat.
Namun apa pun yang dikeluarkan tidak akan dalam bentuk informasi yang ditelan. Tidak mungkin untuk mengetahui apa yang masuk dengan melihat apa yang keluar, yang menyebabkan masalah sendiri - tidak terkecuali, misalnya, manusia yang mendapati diri mereka dalam posisi yang mengkhawatirkan. Mereka tidak akan pernah merasakan hal yang sama lagi!
Satu hal yang pasti, misteri khusus ini akan menelan lebih banyak jam ilmiah untuk waktu yang lama. Rovelli dan Francesca Vidotto baru-baru ini menyarankan bahwa komponen materi gelap dapat dibentuk oleh sisa-sisa lubang hitam yang diuapkan, dan kertas Hawking pada lubang hitam dan 'rambut lunak' dirilis pada tahun 2018, dan menjelaskan bagaimana partikel energi nol ditinggalkan di sekitar titik tidak bisa kembali, cakrawala acara - ide yang menunjukkan informasi tidak hilang tetapi ditangkap.
Ini terbang di hadapan teorema tanpa bulu yang diekspresikan oleh fisikawan John Archibald Wheeler dan bekerja atas dasar bahwa dua lubang hitam tidak dapat dibedakan dengan pengamat karena tidak ada partikel khusus fisika pseudo-charge yang akan dilestarikan. Ini adalah ide yang membuat para ilmuwan berbicara, tetapi ada beberapa cara untuk pergi sebelum itu dilihat sebagai jawaban di mana lubang hitam mengarah. Kalau saja kita bisa menemukan cara untuk melompat menjadi satu.
