Neviditelný čert

Navazuji na předchozí pojednání Největší kdy pozorované výtrysky černých děr jsou dlouhé jako 140 Mléčných drah. Ve stejném zdroji jsem včera objevil zajímavý článek, který považuje černé díry za úplně jiné objekty, než se myslelo. Předkládaná teorie nabízí možnost, jak vyřešit radiační paradox Stephena Hawkinga. A nejen ten.

Lucifer

Nová studie naznačuje, že černé díry nemusí být beztvaré a bezstrukturní útvary, jak je předpovídá Einsteinova obecná teorie relativity. Místo toho by se mohlo jednat o bizarní kvantové objekty známé jako „zmrzlé hvězdy“. Bizarní kvantové objekty, které postrádají singularitu a horizont událostí, což by mohlo vyřešit některé z největších paradoxů ve fyzice černých děr.

Ačkoli by měly tyto objekty některé společné rysy s černými dírami, hypotetická nebeská tělesa se liší v zásadních věcech, které by mohly vyřešit nechvalně známý Hawkingův radiační paradox). Tento paradox vzniká proto, že teoretické záření vyzařované horizontem událostí černé díry zdánlivě nenese žádnou informaci o hmotě, která černou díru vytvořila, což je v rozporu se základním principem kvantové mechaniky, který říká, že informaci nelze zničit.

Na rozdíl od klasických černých děr se navíc nepředpokládá, že by zmrzlé hvězdy ve svém středu skrývaly singularitu – bod nekonečné hustoty – což řeší další rozpor mezi klasickým obrazem černých děr a obecným pravidlem ve fyzice, že nekonečno v přírodě nemůže existovat. Pokud se nekonečno v teorii objeví, obvykle to signalizuje omezení teorie.

„Zmrzlé hvězdy jsou typem napodobitelů černých děr: ultrakompaktní astrofyzikální objekty, které nemají singularity, nemají horizont, ale přesto mohou napodobovat všechny pozorovatelné vlastnosti černých děr,“ uvedl v e-mailu pro Live Science Ramy Brustein, profesor fyziky na Ben-Gurionově univerzitě v Izraeli. „Pokud skutečně existují, naznačují, že je třeba významným a zásadním způsobem upravit Einsteinovu obecnou teorii relativity.“

Podle klasického modelu černé díry, který poprvé popsal Karl Schwarzschild v roce 1916, mají černé díry dvě klíčové vlastnosti: singularitu, v níž je soustředěna veškerá hmota, a horizont událostí, hranici, z níž nemůže uniknout nic, dokonce ani světlo.

Tento model však naráží na vážný problém, když se do něj zavede kvantová mechanika. V 70. letech 20. století Stephen Hawking slavně objevil, že kvantové efekty v blízkosti horizontu událostí by měly vést ke vzniku částic z vesmírného vakua, což je proces známý jako Hawkingovo záření. Toto záření by způsobilo, že černá díra by postupně ztrácela hmotnost a nakonec by se zcela vypařila.

Ve své nové studii Brustein a jeho spoluautoři A. J. M. Medved z Rhodesovy univerzity a Tamar Simhon z Ben-Gurionovy univerzity provedli podrobnou teoretickou analýzu modelu zamrzlých hvězd a zjistili, že řeší paradoxy tradičního modelu, protože v něm chybí horizont i singularita.

Model zmrzlé hvězdy představuje potenciální řešení paradoxů spojených s tradičními černými dírami, vědci jej však ještě musí experimentálně ověřit. Na rozdíl od tradičních černých děr se však očekává, že zmrzlé hvězdy mají vnitřní strukturu, i když s bizarními vlastnostmi diktovanými kvantovou gravitací. To otevírá cestu k jejich pozorovatelskému rozlišení. Důkazem by mohly být gravitační vlny – vlnění v tkanině časoprostoru – vznikající při splynutí černých děr.

Zdroj: Live Science, Stephen Hawking's black hole radiation paradox could finally be solved – if black holes aren't what they seem

Moje poznámka

Možná se jedná o velký průlom v kosmologii. Pokus je to samozřejmě zajímavý, otázkou však je, jestli se autoři této teorie trefili do správného terče. Další komentář k tomu nemám. Chtěl bych však zde z Wikipedie něco ocitovat o německém fyzikovi a astronomovi Karlu Schwarzschildovi:

Po vypuknutí 1. světové války v roce 1914 se připojil k německé armádě. Sloužil na východní i západní frontě a dosáhl hodnosti poručíka u dělostřelectva. Během své služby napsal v roce 1915 v Rusku tři důležité články – dva týkající se teorie relativity a jeden o kvantové mechanice. Jeho práce o teorii relativity představovala první přesné řešení Einsteinových rovnic obecné teorie relativity, které je dnes označováno jako Schwarzschildova metrika. Toto řešení je úzce spojeno s počátky studia černých děr.

Jako invalida se vrátil z války v březnu 1916 a v květnu téhož roku zemřel.

22.09.2024, 00:00:00   Publikoval Luciferkomentářů: 0