Rotující supermasivní černé díry by mohly fungovat jako přepravní portály  
Interstellar možná nelhal. Astrofyzici počítají s tím, že by kosmická loď s odhodlanou posádkou mohla proletět dostatečně velkou rotující černou dírou. A nepromění se v nudli. Gravitační efekty singularity černých děr totiž s rostoucí velikostí černé díry v některých ohledech slábnou.
Proletíme skrz? Kredit: Hotaka Shiokawa / CfA / Harvard.
Proletíme skrz? Kredit: Hotaka Shiokawa / CfA / Harvard.

Černé díry jsou ikonické rekvizity příběhů science-fiction, v nichž hrají roli portálů do jiného vesmíru, jiné dimenze nebo jiného času. Teď se ukazuje, že by to nemusela být až taková fantazie, jak si všichni obvykle mysleli. Asi není nutné zdůrazňovat, že černé díry jsou nejspíš nejzáhadnější objekty ve známém vesmíru. V jejich nitru by měla sedět singularita, v níž se fyzika vymyká zákonům i našemu chápání. Zároveň ale černé díry vykukují z Einsteinových rovnic obecné relativity, takže je vědci berou dost vážně, navzdory jejich neuvěřitelnosti.

 

Gaurav Khanna. Kredit:UMass Dartmouth.
Gaurav Khanna. Kredit:UMass Dartmouth.

V našem reálném světě si vědci a vlastně prakticky všichni, kdo vědí, co je černá díra zač, až doposud mysleli, že by černá díra nebyla moc vhodným portálem pro kosmické lety. Představovali jsme si to tak, že singularita – ve které podle stávajících teorií nabývá gravitační pole s dalšími veličinami nekonečných hodnot – zajistí postupné roztažení, rozžvýkání a nakonec kompletní vypaření každé kosmické lodi, která se pokusí o průlet černou dírou.


Fyzik Gaurav Khanna z Massachusettské univerzity v Darmouthu a jeho kolegové tvrdí, že černé díry mohou být velmi různé – a různé jsou i šance kosmických lodí na průlet gravitačních chřtánem kosmického netvora. Pokud jde o supermasivní černou díru, jaká je třeba v centru Mléčné dráhy, která rotuje, tak se podle Khanny osud případné prolétající kosmické lodi dramaticky změní. V takovém případě se prý singularita změní ve víceméně neškodného beránka, který umožní kosmické lodi velmi poklidný průlet – kamsi.

 

Populární supermasivní černá díra Gargantua. Kredit: Warner Bros. Pictures.
Populární supermasivní černá díra Gargantua. Kredit: Warner Bros. Pictures.

Jak už to v podobných případech bývá, Khannův tým byl inspirován Nolanovým filmem „Interstellar“. Khannovu doktorandku Caroline Mallary napadlo zkusit, jestli by hrdina filmu Cooper mohl v reálu přežít pád do Gargantui. To je rychle rotující supermasivní černá díra o hmotnosti 100 milionů Sluncí. Mělo to smysl, protože film vychází z knihy nobelisty Kipa Thorneho, který si při psaní zakládal na realistických parametrech Gargantui.

 

Naše domácí supermasivní černá díra. Anebo portál? Kredit: NASA.
Naše domácí supermasivní černá díra. Anebo portál? Kredit: NASA.

Mallary vytvořila počítačový model, zahrnující většinu zásadních fyzikálních mechanismů, které by působily na kosmickou loď, astronauta anebo jakýkoliv objekt srovnatelné velikosti, padající do rotující supermasivní černé díry.


A jak dopadlo? Badatelé zjistili, že objekt procházející singularitou rotující supermasivní černé díry za správných podmínek nepocítí žádné dramatické efekty. Dokonce se prý může stát, že by si toho na palubě prolétající kosmické lodi v podstatě nikdo nevšiml. Mallary ze svého modelu vyčetla, že působení singularity rotující černé díry by mělo vést k cyklům natahování a stlačování prolétávajícího objektu. U velmi velkých černých děr, jako je třeba Gargantua, by ale toto natahování a stlačování mělo být velice slabé, pod prahem lidského vnímání.


Khannův tým nezastírá, že zmíněný počítačový model zahrnuje několik zjednodušujících předpokladů. Hlavním z nich je to, že model uvažuje černou díru jako kompletně izolovaný objekt, který není ničím ovlivněný, ani okolním materiálem, ani zářením. Potíž je samozřejmě v tom, že skutečně supermasivní černé díry jsou obvykle obklopené spoustou kosmického plynu, prachu, a také záření. Proto by časem mělo dojít na podobnou studii, která naváže na uvedený model a zpracuje průlet objektu více realistickou rotující supermasivní černou dírou. Definitivní jistotu ale samozřejmě budeme mít, až naše mezihvězdné lodě doletí k nějaké vhodné černé díře a zkusí proletět skrz. Co asi najdeme na druhé straně?

Video: Physics Research: Gaurav Khanna



Literatura
The Conversation 9. 1. 2019.

Datum: 10.01.2019
Tisk článku

Vesmírné blues - Levinová Janna
 
 
cena původní: 299 Kč
cena: 251 Kč
Vesmírné blues
Levinová Janna
Související články:

Co když jsou v srdcích galaxií červí díry?     Autor: Stanislav Mihulka (05.06.2014)
Co když černé díry nejsou brutální zabijáci, ale poklidní tvůrci hologramů?     Autor: Stanislav Mihulka (19.06.2015)
Některé černé díry vymažou minulost a nabídnou nekonečně budoucností     Autor: Stanislav Mihulka (23.02.2018)
Návrat fuzzballu: Černé díry jsou prý jenom klubka superstrun     Autor: Stanislav Mihulka (01.08.2018)



Diskuze:

Nechci rýpat

Alexandr Kostka,2019-01-13 21:19:43

Ale i pokud to tak je, je nám to platné asi jako že v Japonsku jezdí Sinkanzen na čas. (Když jsme v ČR a nejbližší zastávka zmíněného je až v Japonsku) Nejbližší supermasivní černá díra je ve středu naší galaxie, tudíž trochu mimo náš dosah.

Odpovědět

Já jako laik se domnívám že, je to skutečná díra

Karel Ralský,2019-01-11 17:33:15

v časoprostoru vytvořená tlakem hmoty, když jedete vlakem a na něco narazíte nejvíce to odnese lokomotiva a čím jste dále tím je síla nárazu menší. Myslím si že je to podobné hurikánu kdy největší škodu způsobují okraje, kdežto v oku je klid.A jak jsem již psal před mnoha lety zde na oslu že celý vesmír je vlastně okraj černé díry tak jak to píše Pan Richard Vacek a a pravě "malá" hustota způsobuje společně s vlastnostmi hmoty že tam "padáme" tak "dlouho" a jako velký třesk pokud obrátíte šipku času se může tak jevit i pád do singularity.
Pokud sedíme ve vagonu nevíme jestli lokomotiva táhne nebo tlačí v obou případech budou "výpočty sedět" protože nevíme kde je lokomotiva.

Odpovědět

červí díra

Jarda Votruba,2019-01-11 09:58:17

Asi jsem 100 let za opicema, ale žiji v doměnce, že červí díra je je jen zkratka mezi 2mi prostory které jsou od sebe daleko jen díky zakřivení časoprostoru a to co my vnímáme jako přímou vzdálenost je vlastně za rohem ( hvězdou, černou dírou a pod), nebo dokonce vedle nás místo před námi. Tomu bych rozuměl.

Ale nějak si nedovedu představit, že něco vletí do černé díry a vyletí jinde. Moje představa černé díry je že je to žrout hmoty a záření, které komprimuje díky gravitaci na hodně hustou hmotu. A cokoliv se s tím srazí, tak dopadne jako flusanec na zdi.

Odpovědět

Pride mi to ako nezmysel

Radoslav Porizek,2019-01-10 18:17:32

Svojho casu som to konzultoval s teorietickym fyzikom, co tomu rozumie.
Pri standartne velkej ciernej diere (nepamatam si uz presne ako velkej), to latku (kozmicku lod) roztrhne na atomy davno predtym, nez sa vobec priblizi k singularite.

Podla mna je dost velka hlupost predpokladat, ze kozmicka lod prejde bez problemov oblastami z okolia ciernej diery, odkial dostavame extremne silne ziarenia sposobene extremnym zrychlovanim hmoty. V tychto oblastiach nie su zlucitelne podmienky pre nas zivot - mozno este tak pre zivotne formy na baze hmoty z neutronovych hviezd.

Odpovědět


Re: Pride mi to ako nezmysel

Marcel Koníček,2019-01-10 18:58:13

Ano, černé díry hvězdných velikostí nás zničí mnohem dříve, než se vůbec dostane člověk k horizontu událostí. Ovšem čím je černá díra větší, tím je paradoxně méně nebezpečná, jelikož působí menšími slapovými sílami v podstatě, takže do té je ten pád TEORETICKY možný. Ty červí díry by nám pak vznikaly v děrách s určitou minimální rotací, jejichž singularita by nebyla bodová (bod nemůže rotovat), ale ve tvaru prstence. Samozřejmě, tohle jsou jenom naše odhady, protože popravdě naše modely můžou být úplně mimo, jelikož nemáme teorii kvantové gravitace, takže zatím naše řešení jsou vlastně jenom takové odhady, možnosti.

Jinak v tom článku se píše, že zanedbali interakci s okolím a v tom je velká bota, co vím, tak ta interakce s okolím destabilizuje jakoukoli průchodnou červí díru, takže realisticky to moc nevypadá, ale tak co mají ti fyzici dělat jinak :D

Odpovědět


Re: Re: Pride mi to ako nezmysel

Radoslav Porizek,2019-01-16 02:32:49

Priznam sa, ze ma to doteraz ani nenapadlo, ze ak gravitacne posobenie je ~ 1/R^2 a "skodlive" slapove sily su ~ 1/R^3, tak pomer slapoveho posobenia a slapovych sil je ~ 1/R. Takze pri dostatocnej velkej ciernej diere je silne gravitacne pole zodpovedajuce horizontu udalosti tak daleko, ze su tam slapove sily natolko male, ze neublizia.
.
Druhej casti nerozumiem: ked je nieco prstenec, nie je to singularita. Pokial sa pamatam, tak singularita - bod v ramc OTR rotovat moze, teda cierna diera je danna svojou hmotnostou a rotaciou.

Odpovědět


Re: Pride mi to ako nezmysel

Georg Novák,2019-01-10 23:54:55

Všechny projevy následků gravitace se dějí podle všeho, v případě přiblížení objektu k rovníku černé díry. Je třeba chápat že Rotující černá díra pohlcuje veškerou okolní hmotu svým rovníkem, nikoliv svými póly, ze kterých jsou pozorovány výtrysky gamazáření, během pohlcování okolní hmoty, které není nijak narušováno gravitačními silami rovníkových oblastí. Zde by stálo za úvahu, zda dinamická složka černé díry nestojí za rovnováhou zhroucení černé díry do jednoho limitně hustého bodů, což by vedlo k explozi. Pojem singularita je stejně zavádějící jako nekonečné hodnoty stejně ve fyzice jako v matematice. Tedy se také přikláníme k názoru, že na pólech je průlet černou dírou možný. Je zde jedno nebezpečí v podobě vysoce masívního gamazáření. Na druhou stranu, k uvedenému výtrysků tam dochází v době pohlcování okolní hmoty. Přirovnal bych černou díru s dinamickou složkou rotace k toroidu, ve kterém se vlastně dějí všechny nepředstavitelné projevy černých děr.

Odpovědět


Re: Re: Pride mi to ako nezmysel

Jiri Naxera,2019-01-11 14:02:01

To si trochu pletete. Když to do černé díry naperete napřímo ať už laserem nebo třeba pistolí, tak to poletí přímo do ní bez ohledu na směr.
Pokud bude rotovat, tak na rovníku začne gravitace oboje strhávat ve směru rotace, horizont se rozdělí na dva, jestli si to dobře pamatuju tak pod vnějším horizontem bude strženo k rotaci úplně všechno, mezi nimi vznikne ergosféra atd.

Akreční disk a polární výtrysky s rotací samotné CD pokud se nepletu přímo nesouvisí, ty vznikají i u nerotující ČD, stačí aby jí něco obíhalo víceméně v rovině, což je případ jak galaxií, tak i hvězdných soustav. Je to pokud vím dost aktivní obor zkoumání

Odpovědět


Re: Pride mi to ako nezmysel

Jiri Naxera,2019-01-11 13:49:03

Tak pokud ta černá díra není aktivní (hmotu v okolí už vychytala) tak to možné asi bude, teplota Hawkingova záření je mizivá.

A chápu dobře, že to "proletí singularitou" neznamená že je neroztrhá samotná singularita, ale že singularita v Kerrově černé díře je prstencová a u supermasivní černé díry je dostatečně velká aby jejím vnitřkem proletěla raketa bez roztrhání slapovými silami?
Pak ale by do ní museli vletět zhruba rovnoběžně s rotační osou aby se trefili, takže by se akrečnímu disku vyhli celé světelné týdny.

Pak je ještě otázka, do jaké míry jsou reálné ony periodické asymptoticky ploché oblasti, nebo jestli tam není nějaké ale jako stěna záření s nekonečným blueshiftem apod.

Odpovědět

A náš celý vesmír

Richard Vacek,2019-01-10 14:37:14

nemůže být jedna velká černá díra? Nebo má hmotnost (hustotu) tak malou, že to nestačí na zakřivení do sebe?

Odpovědět


Re: A náš celý vesmír

Jiri Naxera,2019-01-11 20:10:51

Ne, jsou to z principu dva ruzne veci.
Cerna dira je (staticky) objekt v asymptoticky plochem prostoru.
Vesmir (jestli myslite anti de-Sitterovsky, proste uzavreny) je cely dynamicky se vyvijejici zakriveny casoprostor.

Odpovědět

Kam ale "doletí" ?

Josef W,2019-01-10 13:22:51

To že čím hmotnější černá díra, tím menší gradient nárůstu gravitace a tudíž menší "špagetování" přilétajícího objektu, to je asi obecně známé už dlouho. Tedy pokud jde o průlet horizontem událostí supermasivní černé díry, neměl by být s "roztrháním" kosmické lodě problém. Nic nového. Článek je ale pojatý jako že je možné černou dírou proletět a na druhé straně zas vyletět a to je zjevně proti jejímu principu. Navíc nemůžeme ani tušit, co to udělá "uvnitř", jaké efekty zhrouceného časoprostoru by se projevily - raději bych se, jako kapitán korábu, takovému monstru zdaleka vyhnul ;-)

Odpovědět


Re: Kam ale "doletí" ?

Marcel Koníček,2019-01-10 19:02:35

Rotující černé díry by měly mít veprostřed průchozí červí díru, aspoň to tak vypadá z toho, co víme. (například se třeba zdá, že jejich singularity mají antigravitační efekty a další podivnosti) Bohužel, hodně toho také nevíme, takže celá tahle myšlenka může být výsledkem toho, že o gravitaci na kvantové úrovni toho mnoho nevíme. Já bych do toho taky nešel, jelikož ta červí díra, i kdyby fungovala, by vedla do jiného časoprostoru, ne do nějaké části našeho vesmíru, nejspíše. Celé je to takové složité, ale dají se na to najít docela dobré naučné materiály, které říkají, jaké podivnosti se tam vyskytují.

Odpovědět


Re: Re: Kam ale "doletí" ?

Jan Novák9,2019-01-12 20:46:51

Já to vidím tak že i kdyby fungovala a vedla do našeho prostoru tak vlivem "silnějšího" gravitačního pole zpomalujícího čas vyletíte o několik miliard let později, takže vlasně úplně jinde - černá dira nestojí.

Odpovědět

Pája Vašků,2019-01-10 09:25:04

Jak je to ve skutečnosti pochopitelně nevím, ale myslím, že v nitru černých děr žádná singularita "nesedí". Takže po čtvrté větě se mi to ani nechtělo číst dál. Nevím, kdo si co poředstavuje pod černou díru, zda jako singularitu ve které nabývá gravitační pole s dalšími veličinami nekonečných hodnot, nebo jinak. Já si myslím, že gravitaci způsobuje hmota a kdyby byla hmota vtlačena do jednoho bodu, přestane být hmotou (analogie s velkým třeskem a postupném vziku hmoty a fundamentálních sil) a způsobovat gravitaci a mít rotační hybnost atd. Možná se úplně pletu, ale myslím, že je černá díra jen černá hvězda z hmoty stlačené tak, že jde o kvarkovou hvězdu, nebo subkvarkovou hvězdu (tedy těleso řádově ještě hustší a menší než neutronová hvězda).

Odpovědět


Re:

Aleš Grulich,2019-01-10 11:12:32

Nemohla by redakce upozorňovat diskutující, kteří mají potřebu diskutovat ke všemu a jejichž příspěvky začínají slovy "Jak je to ve skutečnosti pochopitelně nevím, ale... po čtvrté větě se mi to ani nechtělo číst dál. A pak vyplodí takovou hovadinu, jako že myslí, že černá díra je jen černá hvězda....
Diskutující prosím, aby na podobné výplody nereagovali, jinak diskuse pozbude význam.

Odpovědět


Re: Re:

Jan Turoň,2019-01-10 14:25:37

https://physics.stackexchange.com/questions/75619/are-black-holes-really-singularities

Odpovědět


Re:

Marcel Koníček,2019-01-10 11:21:49

Můžu se zeptat, jaká síla zabraňuje neomezenému gravitačnímu kolapsu nitra hvězdy při překročení určitého limitu hustoty ve vašem modelu?

Odpovědět


Re: Re:

Jiri Naxera,2019-01-11 20:20:45

Tak dalo by se uspesne argumentovat, ze v idealnim pripade (a vzhledem k vzdalenemu vnejsimu pozorovateli) ke vzniku cerne diry nikdy v konecnem case nedojde, ale je to stejny uroven argumentu jako ze Achiles nikdy nedohoni zelvu.
Ale nepredpokladam, ze to bylo zakladem toho kategorickeho tvrzeni na ktere reagujete :)

Odpovědět


Re: Re:

It / filozof,2019-01-20 20:30:03

Nejsem fyzik, ale zeptám se na pár věcí, které mi u Singularity taktéž nesedí.
1) V jednom dokumentu jsem viděl, že vesmír je ve skutečnosti diskrétní - existuje minimální velikost nějaké částice (asi Planckova délka?) Takže co když tím pádem existuje i maximální hustota čehokoliv a tu má právě černá díra?

2) Jestliže se v blízkosti černé díry zpomaluje čas a čím jsme blíže středu, tím více se zpomaluje - takže čas je čím dál pomalejší, tudíž k singularitě dojde až v nekonečném čase? Takže nikdy.

Odpovědět


Re:

Vít Výmola,2019-01-10 12:21:55

Kvarková hvězda to nebude. Pokud vím, ta je teoreticky spočítaná a je větší než Schwarzschildův poloměr. Subkvarková... možná, ale to je jenom taková nahozená idea bez podkladů.
Nicméně, přestože předchozí diskutující příkře nesouhlasí, tak singularita uvnitř černé díry je jenom extrémním výsledkem aplikace jen a pouze obecné teorie relativity. Ve skutečnosti se neví, jestli nějaká singularita v černé díře je. Jestliže z nějaké teorie vycházejí nekonečna, jde o známku jejího selhání nebo špatné aplikace, a fyzikům se to zcela pochopitelně nelíbí. Stejně jako u počáteční singularity velkého třesku ignoruje předpoklad singularity v černé díře kvantové jevy. Vytvořit kvantovou teorii gravitace ale neumíme, stejně tak neumíme sladit OTR s kvantovou mechanikou. Správný výsledek tedy neznáme.

Odpovědět


Re: Re:

,2019-01-10 13:04:55

Odpovědět


singularita

Stanislav Kaderabek,2019-01-10 13:23:34

Nedávno jsem se ptal Pavla Brože, jak je to se singularitou u velkého třesku, počítám, že u černé díry to bude stejné:

Nekonečno ve velkém třesku vzniká pouze v rámci klasické obecné teorie relativity, tedy bez uvažování kvantových efektů. Dodnes se to nekonečno ve všech popularizačních textech skloňuje, to proto, že je čtenářsky vděčné, nebo lépe řečeno si to aspoň vydavatelé myslí, že to bude s nekonečnem atraktivnější než bez nekonečna. Ve skutečnosti žádný, ale opravdu žádný teoretický kosmolog o nekonečnu v počátku velkého třesku neuvažuje. Současných modelů pokoušejících se modelovat velký třesk bez singularity v jeho počátku jsou řádově přinejmenším tisíce, to opravdu nepřeháním, navzájem se liší především různými poli a interakcemi, které dynamiku rozpínání vesmíru řídí (podobně jako pole a interakce zahrnuté v klasické obecné teorii relativity vedou k rozpínání vesmíru a extrapolací zpětně v čase vedou k tomu nekonečnu v počátku). Existuje nepřeberně mnoho způsobů, jak tato pole a interakce vybrat, aby se dosáhla naprostá shoda s veškerými současnými kosmologickými daty - každý současný kosmolog během své kariéry detailně propočítá vlastnosti nejméně dvaceti, spíše ale mnohem více takových modelů.

Odpovědět


Re: singularita

Richard Pálkováč,2019-01-10 16:40:41

A prečo asi tí teoretický kozmológovia o singularite/nekonečnu neuvažujú ? Lebo sa boja vystúpiť zo "šedého priemeru", z väčšinového názoru. Závisí od toho ich kariéra, možno živobytie, keďže asi nič iné robiť nevedia a asi ani nechcú.

A tak všetko, čo je matematicky nepopísateľné, považujú za neexistujúce. To je totiž väčšinový názor a je pohodlné sa ho držať a tak stúpať v kariére.

Ja si to našťastie môžem dovoliť, ten luxus, a povedať jasne svoj názor, ÁNO, singularity existujú a sú podstatou nášho vesmíru.

Odpovědět


Re: Re: singularita

Josef W,2019-01-10 16:56:16

Řekl bych, že o singularitě s nekonečně velkým tlakem, nekonečnou hustotou a nulovým rozměrem neuvažují proto, že je to zjevný nesmysl. Je jasné, že naše teorie platí jen do určitých mezí, nad ně je potřeba hledat jejich rozšíření. A právě to dělají.

Odpovědět


Re: Re: Re: singularita

Richard Pálkováč,2019-01-10 17:55:40

Pokiaľ by hmota, ktorú má náš vesmír k dispozícii, bola napríklad len hmota našej Slnečnej sústavy, tak by som povedal, že máte pravdu a o singularite (nekonećný tlak, nekonečná hustota) nemá zmysel hovoriť.

Ale keďže hmoty má vesmír a povedzme aj len naša galaxia obrovské množstvo, tak je predsa nelogické veriť, že hmota v centre objektu, ktorý sa nachádza v centre našej galaxie je schopná do nekonečna odolávať gravitačnému tlaku. Veď to by bola vlastne tiež singularita, tá schopnosť hmoty do nekonečna odolávať tomu zatlačeniu do nulového objemu.

Vyzerá to tak, že náš vesmír sa zrýchlene rozpína, čo je "nenormálne". A pritom ak by sme začali myslieť tak, že hmota s singularitách v objektoch v centrách galaxii stráca kvalitu hmoty, teda aj gravitačné účinky, tak to zrýchlené rozpínanie máme veľmi elegantne vysvetlené. Len samozrejme, je to mimo matematiku a to ešte dnes nie je "prípustné".

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: singularita

Jan Novák9,2019-01-12 20:56:06

Hmota v singularitách v centrech galaxií gravitační účinky určitě neztrácí. Tvoří totiž obří černou díru která gravitaci definitivně má.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: singularita

Richard Pálkováč,2019-01-14 17:28:31

Samozrejme, že čierna diera (aj Sivý objekt) má gravitáciu, len ak hmota spadnutá do singularity už nemá gravitačné účinky, tak ten Sivý objekt má gravitáciu menšiu(preto som ho nazval sivý, čo je "menej" ako čierny), ako čierna diera, do ktorej spadlo rovnaké množstvo hmoty, to je základ mojej hypotézy.

Odpovědět


Re: Re: singularita

Jiri Naxera,2019-01-12 01:11:32

Proto, že vědí že teorie, ze kterých vyplývají singularity rozhodně v dané oblasti neplatí.

Mějte ideální plyn. Ten je nekonečně stlačitelný. Proč se s tím třeba nepočítá při radiační implozi sekundáru vodíkové pumy?
Ten důvod je prostý. Ne proto, že se fyzikové bojej o práci. Prostě daleko předtím začnou být výrazné děje díky tomu, že plyn je složen z konečně malých molekul, takže dost brzo se začne chovat úplně jinak. Navíc pak to není plyn, ale plně ionizované plasma, které se dalším stlačováním dostane do stadia degenerovaného Fermiho plynu a vznikne z toho úžasně složitý teoretický bordel, který ale jsme do jisté míry schopni nevím jak moc kvantitativně, ale minimálně kvalitativně popsat co všechno se tam děje (a nejspíš i tak zbývá spousta dalších fyzikálních jevů, o kterých tam netušíme).

Nebo přízemnější příklad - Navier Stokesovka vede ve spoustě případů k nekonečnům v konečném čase, přesto v (rozumnou rychlostí) proudící vodě nebo vzduchu zcela evidentně nevznikají černé minidíry nebo antičístice a gama záření.

Akorát u toho plynu to je víceméně alespoň v principu jasné, co se tam děje. Zatímco u kvantové gravitace sice víme, že před stavem singularita rostou QG korekce (které nejspíš zabrání vzniku té singularity), ale protože nemáme QG, tak nevíme jaké ty korekce jsou a tedy ani co se děje.
Stringaři mluví buď o fuzzballu nebo o p-bráně, ale na základní otázku života a vůbec (je gravitace kvantovaná? Jaký operátor vlastně gravitaci generuje? Co když máme makroskopickou superpozici 2 stavů a uděláme pozorování, co to udělá s testovací částicí? Narušuje černá díra unitaritu? Co se vlastně děje při jejím vypařování s kvantovou informaci? Jak probíhá závěrečn fáze vypařování černé díry? Jaká je geometrie časoprostoru na Planckově škále? Jak to, že se kvantové fluktuace na Planckově škále tak přesně vyhladí, že nám zůstane taková kosmologická konstanta jaká je?) nikdo nezná odpověd.

Odpovědět


Re: Re: Re: singularita

Richard Pálkováč,2019-01-12 08:29:28

Ďakujem Vám za rozsiahly a rozumný príspevok, ale určite uznáte, že Vaša prvá veta je v rozpore s poslednou.

Odpovědět


Re: Re: Re: singularita

Richard Pálkováč,2019-01-12 15:21:49

Ešte k Vášmu príspevku. Argumentovať stlačiteľnosťou plynu nedáva zmysel, nakoľko keď hovoríme o stlačení na úrovni singularity, tak ide o stláčanie kvarkov, alebo pravdepodobnejšie ešte základnejších častíc hmoty, ktoré zatiaľ nepoznáme. A je jedno, či boli tie častice pôvodne plynom, oceľou, alebo diamantom.

V podstate, teoreticky, ani nemusí ísť o singularitu, lebo ak tá najzákladnejšia častica hmoty, má rozmer (zaberá objem), tak stačí ak sa nám dve, alebo viac takýchto častíc, dostane do objemu jednej. Ak potom takáto forma energie stratí kvalitu hmoty, teda prestane mať gravitačné účinky, máme veľmi jednoduché vysvetlenie tmavej energie a tiež jej pribúdania a teda zrýchleného rozpínania vesmíru.

Pokiaľ ale tá základná častica hmoty nezaberá priestor, nemá rozmer, pôjde o singularitu aj teoreticky.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: singularita

Jiri Naxera,2019-01-14 01:48:45

Stlačitelnost plynu byla analogie. Máme dif. rovnici která se zatím úspěšně brání regularizaci a i za rozumných počátečních podmínek vede k nekonečnům. Ale víme, že k nekonečnům ve skutečnosti nedojde, jednák empiricky, druhák čistě proto, že jak se přiblížíme k rozměru molekul, tak přestanou dávat diferenciální operátory na kterých ona rovnice stojí smysl.
To samé OTR - ta funguje, dokud to nenarazí na kvantovku, pak víme že nefunguje, jen nevíme jak.

ad druhý odstavec - do objemu jedné částice (ať už to znamená cokoli ;-) ) se takhle každou femtosekundu dostává spousta fotonů, gluonů, ... a žádná nehmota (a tím pádem velmi vysokofrakvenční gravitační vlny odnášející mraky energie) se nekoná.
Jinak aby neměla rozměr, jak toho (negravitačně) dosáhnete přes princip neurčitosti?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: singularita

Richard Pálkováč,2019-01-14 17:20:48

Vo svojom druhom odstavci hovorím o zatiaľ hypotetickej najzákladnejšej častici hmoty a Vy hovoríte asi o nejakej nám už známej častici. To aby nemala rozmer, ja nijako nepotrebujem dosiahnuť, buď nemá, alebo má. Asi ste mal na mysli, ako matematicky, by som to dosiahol, tak to určite nijako, to je jasné.

Odpovědět


Re:

Karel Dolejší,2019-01-10 14:34:28

Kvarková určitě ne, nedostane se pod Schwarzschildův poloměr. Teoretici vymysleli ještě hypotetické preonové - z preonů by měly být kvarky, ale není pro to žádný důkaz, a nebo planckovy hvězdy, ve kterých je homota zhuštěna již maximálně, aniž by však někam zmizela - uvažuje se pátá síla, nebo jiný princip bránící zhroucení. Zmíněná "černá hvězda" je normální termín pro teoretický objekt (je více teorií pro více typů jako dark star, black star, gravastar atd.) jako alternativu k černé díře. Nemá ale mít horizont událostí a řeší nějaké paradoxy. Nevím, proč to odsuzovat slovy "hovadina" a "výplod" a proč k tomu nediskutovat, alespoň je to příspěvek k tématu. Rozhodně není bláznivější, než představa průletu černou dírou jako otvorem kamsi do jiných světů.

Odpovědět


Re: Re:

Marcel Koníček,2019-01-10 19:08:48

Jasně, ale takhle to pan na začátku vůbec neformuloval, a proto se mu dostalo odsudku. Stejně je to určitě nějakej fuzzball, nebo něco takového, singularita tam určitě nebude, ale mluvit o kvarkových hvězdách (a co má být subkvarková hvězda? preonová?) jako o tutových kandidátech na náhradu schwarzschildovské černé díry hodně zavání pseudovědou.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Milan Krnic,2019-01-10 20:04:46

Ale no tak, v netestovatelné astronomii taková slovíčka nepoužíváme.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace