Čierne diery sú objekty s toľkými hmotami sústredenými v jednom bode, že z určitej oblasti okolo nich nemôže uniknúť nič, dokonca ani svetlo. To bol znak newtonovskej gravitácie; toto je rys Einsteinovej všeobecnej teórie relativity; a keď máme úplnú kvantovú teóriu gravitácie, od nej očakávame to isté. Keď zomrie dostatočne masívna hviezda a jej jadro sa zrúti, prechádza štádiom atómov, jadier, neutrónov a voľných kvarkov, dôjde k zábavnej udalosti: ani pohybujúce sa rýchlosťou svetla nemôže z tejto oblasti priestoru odísť.
Prekročenie tohto prahu sa všetko v strede tejto bývalej hviezdy zmenilo na jedinečnosť. Takto sa rodí čierna diera a pre ďalšie bilióny rokov porastie a pohltí všetko, čo môže dosiahnuť.
Môžete si myslieť, že je to háčik:
- Možno sa dá vyhnúť jedinečnosti.
"Možno neje všetko, čo prekračuje horizont udalostí."
"Možno, ak si múdra, môžeš utiecť zvnútra."
Ale nie, to všetko sú nemenné pravdy. Nie „možno“. A napriek tvrdeniam Stephena Hawkinga, že existuje možná cesta von, žiadna vynaliezavosť nedovolí niču, čo spadne do čiernej diery, aby ju opustil.
Propagačné video:
Úniková rýchlosť je zábavná vec: hovorí, že v určitej oblasti vesmíru existuje gravitačný „ťah“a ak vaša rýchlosť prekročí určitú prahovú hodnotu - únikovú rýchlosť - môžete ju prekonať. Pri nižšej hodnote vám rýchlosť umožní zostať na stabilnej obežnej dráhe, kde nebudete utekať, ale padne navždy a nikdy nespadne. A ak vaša rýchlosť nie je dostatočne vysoká, spadnete na zdroj gravitácie, z ktorého sa snažíte uniknúť.
Čo to znamená, ak je vaša úniková rýchlosť vyššia ako rýchlosť svetla? Pretože nič nemôže prekročiť rýchlosť svetla, znamená to, že neexistuje spôsob, ako uniknúť. A viac než to. Ak ste vnútri horizontu udalostí a chcete vyvinúť silu, aby ste „tlačili“niečo, čo sa vás pokúša stlačiť, nemôžete. Použitie sily alebo vytlačenia znamená posunúť časticu smerom von. Ale všetky častice sú obmedzené rýchlosťou svetla. A ak je rýchlosť úniku vyššia ako rýchlosť svetla, nebudete schopní prekonať bod, v ktorom ste stlačení; nemôžete sa dostať z jedinečnosti. A to je zábavné, z toho vyplýva, že akonáhle sa ocitnete mimo horizont udalostí čiernej diery, uvidíte jedinečnosť vo všetkých smeroch. Jedinečnosť je nevyhnutná.
Znamená to tiež, že ak pôjdete na horizont udalostí a pokúsite sa znížiť niečo mimo neho, napríklad dotýkať sa vody prstom, nikdy sa nevráti. Časť vášho tela mimo horizontu udalosti bude stále utiahnutá, ale časť vnútri sa nedá vrátiť; Neexistuje spôsob, ako extrahovať materiál z čiernej diery - dokonca ani častice nesúce silu - nasávané do jedinečnosti. Vašou jedinou nádejou bude, že niekto milosrdný vedľa vás vám usekne nohu.
Prečo teda povedal Stephen Hawking, že z čiernej diery je možné uniknúť? Prečo hovoril na Harvarde:
Pretože o tebe nehovoril. Hovoril o informáciách, ktoré vás tvoria v čase pádu: keď prekročíte horizont udalostí. Keď predmety spadnú do čiernej diery, majú informácie akéhokoľvek druhu: či už ide o látku alebo antihmotu, baryony alebo leptóny, elektróny alebo mióny, neutrína alebo neutróny. Ale podľa všeobecnej teórie relativity (aj tak klasickej) má čierna diera tri informačné vlastnosti: hmotnosť, elektrický náboj a moment hybnosti.
Slávny „paradox informácií o čiernych dierach“je ten, že keď sa čierna diera konečne rozpadne (vďaka Hawkingovmu žiareniu), zostane iba celková energia, elektrický náboj a moment hybnosti; všetko ostatné je náhodné. Inými slovami, všetky nepotrebné informácie sa zničia. Hawkingova najnovšia práca hovorí o veciach oveľa menej fantastických ako o úteku z čiernej diery; hovorí, že vždy, keď nová častica spadne do čiernej diery, zmení informácie zakódované na povrchu čiernej diery. A keďže povrch čiernej diery (alebo plochy povrchu) závisí od hmoty a energie vo vnútri, táto informácia musí vyjsť, uzemniť sa, ale zakódovaná v Hawkingovom žiarení. Rovnako ako spálená kniha obsahuje informácie na stránkach (aj keď nie vo veľmi výhodnom formáte),odchádzajúce Hawkingove žiarenie môže obsahovať informácie o tom, čo spadlo do čiernej diery.
Nie je to ďaleko k úniku z čiernej diery, ale predstavuje možné riešenie informačného paradoxu, nech sa dá povedať čokoľvek. Ak ste však odhodlaní vymaniť sa z čiernej diery, existuje len jeden spôsob, ako to urobiť, ktorý dodržiava známe fyzikálne zákony: nedostaňte sa tam.
Ilja Khel