Lubang putih
Dalam relativitas umum, lubang putih adalah bidang ruang waktu hipotetis yang tidak bisa dimasuki dari luar, meskipun materi dan cahaya bisa lepas darinya. Dalam pengertian ini, lubang putih adalah kebalikan dari lubang hitam, yang hanya dapat dimasuki dari luar, sementara materi dan cahaya tidak dapat lepas darinya. Lubang putih muncul dalam teori lubang hitam kekal. Selain lubang hitam dari
masa depan, solusi persamaan medan Einstein memiliki bidang lubang putih dari masa lalu.Namun, bidang ini tidak ada untuk lubang hitam yang terbentuk melalui keruntuhan gravitasi, juga tidak ada proses fisik yang diketahui tentang bagaimana lubang putih bisa terbentuk. Meskipun informasi dan bukti mengenai lubang putih tetap tidak meyakinkan, GRB 060614 2006 telah diusulkan sebagai kejadian terdokumentasi pertama dari lubang putih.
Seperti lubang hitam, lubang putih memiliki sifat seperti massa, muatan, dan momentum sudut. Mereka menarik massa seperti massa lainnya, tetapi benda-benda yang jatuh ke lubang putih tidak akan pernah benar-benar mencapai horizon peristiwa lubang putih (meskipun dalam kasus "solusi Schwarzschild-diperpanjang maksimal", sebagaimana dibahas di bawah ini, horizon peristiwa lubang putih di masa
lalu menjadi sebuah horizon peristiwa lubang hitam di masa depan, sehingga setiap benda yang jatuh ke arah itu pada akhirnya akan mencapai horizon lubang hitam). Bayangkan sebuah medan gravitasi, tanpa permukaan. Percepatan gravitasi yang terbesar ada pada permukaan objek. Tapi karena lubang hitam tidak memiliki permukaan, percepatan gravitasi meningkat secara eksponensial,
tetapi tidak pernah mencapai nilai akhir karena tidak ada yang dianggap permukaan dalam singularitas.
Dalam mekanika kuantum, lubang hitam memancarkan radiasi Hawking agar bisa mencapai kesetimbangan termal dengan gas radiasi (tidak wajib). Karena kesetimbangan termal adalah invarian pembalik waktu, Stephen Hawking berpendapat bahwa waktu terbalik dari sebuah lubang hitam dalam kesetimbangan termal adalah sebuah lubang hitam juga dalam kesetimbangan termal. Hal ini dapat diartikan bahwa lubang
hitam dan lubang putih adalah objek yang sama. Radiasi Hawking dari sebuah lubang hitam biasa ini kemudian diidentifikasi dengan emisi lubang putih. Argumen semi-klasik Hawking direproduksi dalam penafsiran mekanika kuantum AdS/CFT, dimana sebuah lubang hitam dalam ruang anti-de Sitter dijelaskan oleh gas termal dalam teori gauge, dan waktu pembalikan adalah sama seperti dirinya.
Ide dari benda Hitam dicetuskan oleh Gustav Kirchhoff, dengan Definisi dari Max Planck dan juga benda Putih. Kemudian hal itu digunakan sebagai Analogi untuk Astronomi.
Kemungkinan adanya lubang putih dikemukakan oleh kosmolog rusia Igor Novikov pada tahun 1964. lubang Putih yang diprediksi sebagai bagian dari solusi untuk persamaan medan Einstein dikenal sebagai versi metrik Schwarzschild-diperpanjang maksimal menggambarkan lubang hitam kekal tanpa isi dan tanpa rotasi. "Diperpanjang maksimal" disini mengacu pada gagasan bahwa
ruang dan waktu tidak harus memiliki "tepi": untuk setiap kemungkinan lintasan jatuh bebas partikel (mengikuti geodesik) dalam ruang-waktu, seharusnya memungkinkan untuk melanjutkan lintasan ini secara asal, jauh ke dalam partikel masa depan, kecuali jika lintasan ini memotong singularitas gravitasi seperti yang ada di pusat interior lubang hitam.
Dalam rangka memenuhi persyaratan ini, ternyata selain interior lubang hitam wilayah partikel-partikel yang masuk ketika mereka jatuh melalui horizon peristiwa dari luar, harus ada bidang interior lubang putih, yang memungkinkan kita untuk memperkirakan lintasan dari partikel-partikel yang pengamat dari luar melihatnya terlontar dari horizon peristiwa. Bagi pengamat luar yang menggunakan koordinat Schwarzschild,
partikel yang masuk kedalam membutuhkan waktu yang tak terhingga untuk mencapai horizon lubang hitam yang jauhnya tak terhingga di masa depan, sementara itu partikel-partikel keluar yang melintasi pengamat telah melintas jauh ke luar untuk waktu yang tak terhingga karena melintasi horizon lubang putih jauh tak terhingga di masa lalu (Namun,
partikel atau benda lain hanya mengalami waktu yang terbatas antara melintasi horizon dan melewati pengamat luar). Meskipun hanya ada sedikit bukti dari lubang putih. Lubang hitam/lubang putih muncul "kekal" dari perspektif pengamat luar, dalam arti bahwa partikel yang melintas ke luar dari wilayah interior lubang putih dapat melewati pengamat pada setiap waktu, dan partikel yang bepergian ke
dalam yang pada akhirnya akan mencapai daerah interior lubang hitam juga bisa melewati pengamat kapan saja.
Hal ini bisa diumpamakan seperti ada dua daerah interior yang terpisah dalam ruang waktu maksimal, ada juga dua wilayah eksterior yang terpisah, kadang-kadang disebut dua "alam semesta" yang berbeda, dimana dengan alam semesta kedua memungkinkan kita untuk memperkirakan beberapa lintasan partikel yang mungkin terjadi di dua daerah interior. Ini berarti
bahwa wilayah interior hitam-lubang dapat mengandung campuran partikel yang jatuh dari alam semesta (dan dengan demikian pengamat yang jatuh dari satu alam semesta mungkin bisa melihat cahaya yang jatuh dari alam semesta yang lain), dan juga partikel dari daerah lubang putih dalam interior bisa lolos ke tiap alam semesta. Keempat wilayah tersebut dapat dilihat dalam diagram ruang-waktu yang menggunakan koordinat Kruskal-Szekeres. lihat gambar
Dalam ruang waktu ini, adalah mungkin untuk menghasilkan sistem koordinat sehingga jika Anda memilih sisi konstan dari waktu konstan (satu set titik yang semuanya memiliki koordinat waktu yang sama, sehingga setiap titik di permukaan memiliki pemisahan seperti ruang angkasa, memberikan apa yang disebut 'permukaan seperti ruang angkasa') dan menggambar
"diagram embedding" yang menggambarkan kelengkungan ruang pada saat itu, diagram embedding akan terlihat seperti sebuah tabung yang menghubungkan dua daerah eksterior, yang dikenal sebagai "jembatan Einstein-Rosen "atau lubang cacing Schwarzschild. Bergantung pada tempat hipersurface seperti ruang angkasa, jembatan Einstein-Rosen dapat menghubungkan dua cakrawala kejadian lubang hitam di setiap alam semesta (dengan
titik-titik di bagian dalam jembatan menjadi bagian dari wilayah lubang hitam ruangwaktu), atau dua cakrawala peristiwa lubang putih di setiap alam semesta (dengan titik di bagian dalam jembatan menjadi bagian dari wilayah lubang putih). Tidak mungkin menggunakan jembatan untuk menyeberang dari satu alam semesta ke alam lain, namun, karena tidak mungkin memasuki horizon peristiwa
lubang putih dari luar, dan siapa pun yang memasuki cakrawala lubang hitam dari alam semesta pasti akan menabrak singularitas lubang hitam.
Perhatikan bahwa metrik Schwarzschild yang diperluas secara maksimal menggambarkan lubang hitam/lubang putih ideal yang ada selamanya dari sudut pandang pengamat eksternal; Lubang hitam yang lebih realistis yang terbentuk pada waktu tertentu dari bintang yang ambruk akan membutuhkan metrik yang berbeda. Ketika materi bintang infalling ditambahkan ke diagram sejarah lubang hitam, ia menghilangkan bagian dari diagram yang
sesuai dengan wilayah interior lubang putih. Tetapi karena persamaan relativitas umum bersifat reversibel waktu (mereka menunjukkan T-simetri), relativitas umum juga harus memungkinkan pembalikan waktu dari jenis lubang hitam "realistis" yang terbentuk dari materi yang runtuh. Kasus yang dibalik waktu itu akan menjadi lubang putih yang telah ada sejak awal alam semesta, dan yang
memancarkan materi sampai akhirnya "meledak" dan lenyap. Terlepas dari kenyataan bahwa benda-benda semacam itu diizinkan secara teoretis, tidak dianggap serius seperti lubang hitam oleh fisikawan, karena tidak akan ada proses yang secara alami akan mengarah pada formasi mereka, mereka hanya bisa ada jika mereka dibangun dalam kondisi awal Ledakan Dahsyat.