Černé díry aneb. pohled na neviditelné (část třetí)

A je tu další díl mého populárně naučného povídání pro zvědavé a zvídavé. Tentokrát se vrátíme k pokusu s bazénem a rybičkami z první části, jen v rozměrech o několik tisíc řádů výš.

Černá díra v životní velikosti

V minulém díle jsme se seznámili s procesy doslova astronomických rozměrů. Víme, že vzniku námi zkoumaných, záhadných neviditelných objektů musí předcházet síly až na samotné hranici možností vesmíru.

Proto-považovat černou díru za zvláštní případ hvězdy je stejně sporné, jako řadit nekonečno mezi reálná čísla!!!

Černá díra je něčím novým, absurdním. Je bezednou propastí, nenasytným chřtánem.

Tak se jí podívejme na zoubek.

Každý fyzik vám potvrdí jednu z výhod myšlenkových pokusů, a sice, že je můžete pořád dokola opakovat, kdy se vám zachce. Vraťme se tedy k našemu bazénu s rybičkami. A učiňme ho celým vesmírem. V životní velikosti.

Nezapomeňme, že tohle už není žádná hra s vodou na střeše školy. Bazén jsme roztáhli na rozměry celého vesmíru. Všechno, co známe z běžného života, všechny vzdálenosti, všechny síly jsou tady MNOHEM větší. Však víte, jak velké. Ohromné.

Klapka, jedem! Kosmický špunt je vytáhnut, kosmická voda odtéká do kosmického odpadu. Kosmická rybka se k němu pomalu přibližuje,… a unikne. Ještě blíž, znovu unikne. Ještě blíž a…už neunikne.

Stop! Zastavte na chvíli záběr. Ano, přesně tak. A trochu mi to přibližte na ústí odpadu, na naší černou díru, díky.

Na snímku je vodní hmota ohromnou gravitací vtahována do odpadu. Vidíte, jak se krásně vlní? Rozčeřená neustále míří vstříc vlastní zkáze. Jak se blíží k ústí potrubí, zrychluje. Sledujte, od určité hranice (počátek šedé oblasti.) se žene už takovým kvapem, až přesáhne rychlost vlastního vlnění. Sveze se rovně k díře, a potom dolů, jednolitě. Hranici, od které se voda přestává vlnit, a odkud naše nebohá rybka už v žádném případě nemohla uniknout, fyzikové dali název, podle mého mínění vpravdě cynický. Nazvali jí horizont událostí*. Co o horizontu víme? Cokoliv se dostane za něj, nemá už šanci z černé díry uniknout, a zároveň přestává být viditelným. Jakto?

Vysvětlení obou skutečností je jednoduché. Stačí, když si uvědomíme, že vodní vlnění v našem pokusu, v našem vesmírném bazénu, představuje ve skutečném vesmíru vlnění světelné.

Věřte, nebo ne, je naprosto nemožné přesáhnout pro fyziky téměř posvátnou konstantu „c“-rychlost světla ve vakuu. Proto, (jak pravil už pan Michel, vzpomínáte?) když odněkud neunikne ani světlo, neunikne odtamtud už nic. A pokud je tam všechno světlo pohlcováno a žádné nevychází ven, logicky nemůžeme dovnitř vidět.

Shrňme si nově získané poznatky- kdybychom tedy spadli do černé díry, (tzn., kdybychom se dostali za její horizont událostí,) nikdo zvenčí by nás neviděl, ani by neslyšel naše zoufalé volání o pomoc, ale my bychom mohli zevnitř tajně sledovat celý vesmír (což je, pravda, v této prekérní situaci docela chabá útěcha).

Proč se však ohánět slovem „kdyby“? Ověřme náš předpoklad…na vlastní kůži! Udělejme si malý výlet. Malý výlet do velké černé díry.

/Tímto končí třetí část mé práce. V příštím díle se dozvíme, co (a proč) zažijí účastníci zmíněného vesmírného výletu. Seznámíme se také s několika novými pojmy. A možná přijde i Einstein...

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

* Vzdálenost od středu černé díry k horizontu událostí se nazývá Schwarzschildův poloměr (R_g). Lze jej definovat u každého hmotného tělesa: R_g = 2GM/c²