Čierne diery preberajú všetko, s čím sa zrazia. Od subatomárnych častíc po hviezdy tuhá látka, plyny, kvapaliny a dokonca aj svetlo, všetko, čo v nich spadne, zmizne. Obdobne čierne diery zachytávajú populárnu fantáziu. Premýšľanie o vesmíre, odkedy ľudia prvýkrát videli svetelné body, ktoré zdobia nočnú oblohu, prinútilo myseľ predstaviť si veci, ktoré tu na Zemi nemožno vidieť. A čierne diery sú nápaditejšie ako akékoľvek iné zázraky astronómie.
Ako vyzerá čierna diera?
Čierna diera je vesmírny vysávač, ktorý nasáva stardust do priepasti bez dna, ohýba priestorový čas a spôsobuje neodolateľnú gravitačnú príťažlivosť, ničota, ktorá dokáže všetko utrieť z povrchu zeme.
Toto je diera vo vesmíre. Čierna - pretože svetlo nemôže uniknúť z jeho príťažlivosti. A preto neviditeľné. Nepredstaviteľné.
A napriek tomu sa pokúsili predstaviť si čierne diery - ešte predtým, ako vedeli, že skutočne existujú. V roku 1784 anglický geológ a duchovný (a amatérsky astronóm) John Michell navrhol, že pre veľkú a hustú dosť hviezdu by Newtonova gravitácia bola príliš silná na to, aby uniklo svetlo. Veril (ako Newton), že svetlo je prúdom častíc (vtedy si to mnohí mysleli). Michell spočítal, že rýchlosť svetelných častíc by nebola dostatočná na to, aby sa zabránilo gravitácii hviezdy tak hustej ako slnko, ale 500-krát jej priemeru. „Takéto svetlo k nám nemôže prísť,“napísal.
Asi o desať rokov neskôr francúzsky matematik Pierre-Simon Laplace navrhol, že vo vesmíre by mohli byť „neviditeľné telá“. Laplace si predstavoval hviezdu s hustotou Zeme a 250-krát širšou ako Slnko. Jeho newtonovská gravitačná sila by zabránila tomu, aby svetlo opustilo povrch. "Takto môžu byť podľa svojej veľkosti neviditeľné najväčšie telá vo vesmíre," uviedol.
Skutočné čierne diery nevychádzajú z newtonovskej gravitácie, ale z Einsteinovej teórie gravitácie - všeobecnej relativity. Einstein vo svojich rovniciach skrýval čierne diery (dokonca pred seba). Nemecký astronóm Karl Schwarzschild však tento koncept použil počas prvej svetovej vojny, krátko pred smrťou po chorobe na ruskom fronte. Schwarzschild si však nedokázal predstaviť, že by sa hviezda mohla zmenšiť do takej miery, že by prekročila hustotu potrebnú na to, aby bola neviditeľná. Túto predstavivosť vykonali Robert Oppenheimer a Heartland Snyder v roku 1939 (v tom istom roku, keď Einstein publikoval dokument, v ktorom popieral existenciu čiernych dier). Oppenheimer a Snyder vypočítali, že dostatočne hmotná hviezda by sa mohla zrútiť podľa vlastnej gravitácie.„Hviezda bude teda uzavretá od akéhokoľvek spojenia so vzdialeným pozorovateľom; zostane iba gravitačné pole, “napísali.
Propagačné video:
Oppenheimer sa čoskoro zapojil do projektu atómovej bomby na Manhattane a nikto nevenoval veľkú pozornosť svojim padajúcim hviezdam až do 60. rokov minulého storočia. V decembri 1963 sa o nich diskutovalo na sympóziu v Dallase ao pár týždňov neskôr na stretnutí v Clevelande. Niekto dokonca vyslovil frázu „čierna diera“, aby sa na ne odvolával.
Ale meno nebolo populárne, kým ho John Archibald Wheeler nevyjadril v prejave v roku 1967. Potom sa začal seriózny vedecký výskum čiernych dier. Stephen Hawking ich študoval a ukázal, že môžu vyžarovať slabú formu žiarenia, ktorá bola pomenovaná po ňom. Astronómovia hľadajú čierne diery a zhromažďujú impozantné dôkazy, že existujú, založené na pohybe hviezd a iných látok v blízkosti čiernych dier. (Michell navrhol práve taký prístup na odhaľovanie prítomnosti neviditeľnej hviezdy.) V roku 2016 gravitačné vlny poskytli presný dôkaz zrážky dvoch čiernych dier.
Teraz takmer nikto nepochybuje o tom, že existujú. Ale hoci si Michell, Oppenheimer, Wheeler, Hawking a mnohí ďalší predstavovali, aká by mala byť čierna diera, žiadna z nich ju nikdy nevidela.
A teraz, doslova v apríli, spolupráca Horizon Telescope na udalosti predstavila obraz: temnotu čiernej diery obklopenej svetlom v jej blízkosti. Tento obrázok potvrdzuje to, čo už bolo známe: že čierne diery nie sú iba výplodom fantázie, je to pravda pôvodne predstavovaná mysľami naplnenými určitým vedeckým duchom, viera v schopnosť objaviť kozmické javy bez toho, aby boli kedykoľvek vo vesmíre.
Dejiny vedy si pamätajú iné prípady imaginárnych javov, ktoré odopierajú predstavivosť ešte pred ich objavením. Paul Dirac si predstavoval antihmotu ešte predtým, ako sa našiel v prírode. Alexander Friedman si predstavoval rozšírenie vesmíru predtým, ako to potvrdili astronomické pozorovania. Starogrécki filozofi si predstavovali atómy 2 500 rokov pred tým, ako sa mikroskopia stala sofistikovanou na to, aby sa dali vyfotografovať. Všetky tieto šťastné fantázie boli niektorými považované za urážku zdravého rozumu alebo konvenčnej logiky. Ich potvrdenie, rovnako ako pri novom obraze čiernej diery, potvrdzuje lekciu, že zjavná absurdita nie je presvedčivým argumentom proti existencii javu.
Možno skutočnosť, že ľudská fantázia viedla k existencii čiernych dier, napriek ich absurdite, je jedným z dôvodov, prečo čierne diery fascinujú každého, kto na ne myslí. Čierna diera sa stala dôkazom existencie neuveriteľne nepochopiteľných astronomických javov.
Ilja Khel