Astrofyzikální přestřelka s ohnivou zdí a Planckovými hvězdami  
Kolem černých děr se šíří strach z ohnivé zdi. Uhasí ji astrofyzici s pomocí entanglovaných červích děr, obrácení plynutí času v černých dírách, fuzzballů, zdánlivých horizontů anebo bizarních Planckových hvězd?



 

Zvětšit obrázek
Přestřelka u ohnivé zdi. Kredit: alexiuss/ Deviantart.

V euforii nad zlatým nářezem Evy Samkové v Soči není úplně jednoduché myslet na ohnivé zdi a černé díry. Byla by ale škoda ponechat bez povšimnutí právě dunící přestřelku konceptů řešení paradoxu ohnivé zdi černých děr. Tento konflikt doutnal už měsíce, do horké fáze se dostal s vystoupením Stephena Hawkinga, který nedávno nevybíravě zrušil horizonty událostí černých děr a nahradil je poněkud pofidérními zdánlivými horizonty. Astrofyzici naštěstí ještě nemají k dispozici paprskomety, i tak ale v NewScientistu přirovnávají boj u ohnivé zdi k přestřelce v O.K. Corralu, nejslavnějšímu souboji Divokého západu, který se odehrál roku 1881 v arizonském Tombstone.


 

Zvětšit obrázek
Carlo Rovelli. Kredit: Carlo Rovelli, Wikimedia Commons.

Takže, paradox ohnivé zdi, telegraficky. Kvantová mechanika vystavěla z entanglementu částic Hawkingova záření kolem černých děr plápolající ohnivé zdi, které jsou v příkrém rozporu s obecnou relativitou. To co pro laika vypadá jako střet fantaskních metafor, vyvolalo velkou kontroverzi a rozkol mezi fyziky vysokých energií. Postupně se ukazuje, že jde o něco hodně zásadního. Vědce teď asi nejvíc děsí představa, že si budou muset osudově vybrat mezi obecnou relativitou a kvantovou mechanikou, což by otřáslo celým vesmírem. Ve snaze tomu strašlivému dilematu zabránit vymýšlejí podivuhodné koncepty, které by ohnivé zdi kolem černých děr uhasily a nahradily něčím méně osudovým. Jak ale prohlásil Raphael Bousso z Kalifornské univerzity v Berkeley, tenhle konflikt jde až na dřeň a takový konflikt se dá vyřešit jedině revolucí. Který koncept bude ten pravý?


 

Ledová zeď

Zvětšit obrázek
Upraveno podle NewScientist

Na OSLU jsme před časem psali o řešení paradoxu ohnivé zdi Leonarda Susskinda ze Stanfordu a Juana Maldaceny z Princetonu, které spočívá v proměně černé díry a unikajících částic na systém entanglovaných červích děr. To by uhasilo ohnivou zeď, ale podle Bousseho by kolem černé/červí díry kvůli působení kvantových vztahů zase povstala ledová zeď, prý srovnatelně ohavná.


Stroj času
Juan Maldacena s kolegy také navrhl lišácké řešení paradoxu ohnivé zdi, v jehož rámci nechal uvnitř černé díry plynout čas opačným směrem. V takovém případě by se informace z černé díry dostávala mnohem poklidněji, aniž vzedmula stěnu ohně na horizontu událostí. Potíž je ale v tom, že pozorovatel padající do černé díry by prošel posunem času, což je v rozporu s obecnou relativitou.


Klubko chlupů
Podle alternativního kvantového popisu černé díry superstrunovými vědci nemají horizont událostí se singularitou uvnitř, ale vyplňuje je fuzzball, přízračné klubko strun. Podle nejnovějšího popisu Samira Mathura z Ohijské státní univerzity v Columbusu fuzzball při pohledu zvnějšku sice stále intenzivně připomíná černou díru, nemá ale horizont událostí a tím pádem ani nevyvolává paradoxy s horizontem událostí spojené.


Zeď chaosu
Jak již bylo řečeno, Stephen Hawking zrušil horizonty událostí a nahradil je zdánlivými horizonty, za nimiž nelze kvantově interpretovat hmotu. Joseph Polchinski z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře ale pochybuje, že se Hawkingova zeď chaosu nějak podstatně liší od ohnivé zdi.


Planckova hvězda
Před pár dny spatřil světlo světa pozoruhodný koncept Planckových hvězd. Jednoduše řečeno, černá díra by v takovém případě neskončila pozvolným vypařením, ale jako velmi exotická hvězda. Carlo Rovelli z Univerzity Aix‑Marseille a Univerzity v Toulonu společně s Francescou Vidotto z Radboudovy univerzity v Nijmegenu v doposud nerecenzovaném rukopisu navrhují, že by se umírající hvězdy nezhroutily do singularity, ale že by zkolabovaly do struktury o Planckově hustotě. Ta je vlastně jenom vlásek od singularity, neboť odpovídá hmotě 10 na 23 Sluncí, stlačené do prostoru jediného atomového jádra. Tahle hustý byl vesmír po uplynutí jedné jednotky Planckova času (cca 10 na mínus 43 sekundy) po Velkém třesku. Podle Rovelliho a Vidottové by kvantově gravitační efekty udržely zhroucenou hvězdu mimo singularitu. Z pohledu hvězdy by šlo o nesmírně krátký okamžik, v okolním vesmíru by ale kvůli gigantické dilataci času mohutnou gravitací uplynuly miliardy let. Planckova hvězda by v nitru černé díry rostla a po vyhasnutí Hawkingova záření by se vynořila na svět a svojí existencí se vysmála paradoxu ohnivé zdi. Rovelli s Vidottovou dokonce navrhují, jak Planckovy hvězdy objevit. Pokud existují, tak by měly zářit na vlnové délce 10 až 14 cm a my bychom je mohli najít. Oslovení čeští fyzici se k Planckovým hvězdám stavějí spíše rezervovaně, přestřelka u ohnivé zdi ještě rozhodně nekončí.

 

 

V I D E O
The Black Hole Wars Resume - The Information Paradox is Back! Kredit: existics101.com
 
V I D E O
The Black Hole Mystery That Keeps Physicist Raphael Bousso Up At Night. Kredit: WorldScienceFestival.
 
 
V I D E O
Event Horizons and Black Holes. Sixty Symbols.
 
V I D E O
Time does not exist: Carlo Rovelli at TEDxLakeComo. Kredit: TEDxTalks.


Literatura

NewScientist 5. 2. 2014, UniverseDaily 10. 2. 2014, arXiv:1401.6562, Wikipedia (Firewall/ physics, Gunfight at the O.K. Corral, Fuzzball/ string theory)

 

Datum: 17.02.2014 04:38
Tisk článku

Černá díra - Sigurdarđóttir Yrsa
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 399 Kč
cena: 339 Kč
Černá díra
Sigurdarđóttir Yrsa
Související články:

Vědci vystopovali velkou černou díru, co se toulá Mléčnou dráhou     Autor: Stanislav Mihulka (16.01.2019)
Návrat fuzzballu: Černé díry jsou prý jenom klubka superstrun     Autor: Stanislav Mihulka (01.08.2018)
Nenasytný gigant: Nejrychleji rostoucí supermasivní černá díra vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (21.05.2018)
Má naše supermasivní černá díra v srdci Galaxie nějaké sourozence?     Autor: Stanislav Mihulka (02.05.2018)
Některé černé díry vymažou minulost a nabídnou nekonečně budoucností     Autor: Stanislav Mihulka (23.02.2018)



Diskuze:

Červie diery.

Vladimir Duga,2014-02-18 16:14:29

Až vedci pochopia, ako funguje gravitácia, potom prestanú tvrdiť, že čierne diery vznikajú gravitačným kolapsom hmoty. Ak sa vedcom doposiaľ nepodarilo vytvoriť hmotu o nekonečnej hustote, nemám najmenší dôvod veriť že v čiernej diere sa takáto hmota nachádza.
Je to náhoda, že pohľad z družice na tornádo pripomína špirálovú galaxiu?
Červie diery sú v podstate vesmírne tornáda. Jeden koniec červej diery, cez ktorý je hmota nasávaná poznáme ako čiernu dieru, druhý koniec červej diery, cez ktorý sa hmota vracia späť do vesmíru poznáme ako biela diera. Vďaka odstredivej sile, ktorá vzniká v dôsledku rotácie červej diery je v strede červej diery ideálne vákuu. V priestore, kde sa nič nenachádza, svetlo sa nemá od čoho odraziť a preto tam nič nevidíme.

Odpovědět

názor vědecká a protinázor nevědecký

Josef Navrátil,2014-02-18 11:26:48

Názor vědecký a protinázor nevědecký, ..;anebo naopak ? To se, pane Wagnere, přeci neřeší v bulvárním plátku ! Pokud máte potřebu laickému publiku sdělit, že pánové Hawkingové a spol., se mýlí, pak jak to má publikum posoudit, porovnat ??? Možná , když tomu dáte "šťávu", tak uvěří Vám..., když "šťávu" nedoáte, budou ""věřit"" jiné šťávě...( ,že by věda byla o tom kolik, publika získáme ? )

Odpovědět


Jc Bill,2014-02-18 14:55:09

Ano, to je samozřejmě skvělé. Ale nechápu v tom jednu část: "...potřeskového a to do dvou velkosfér realizovaných konglomerací vlnobalíčků hmotových a vzájemných interakcí. Žijeme ve vesmíru odnepaměti donavždy stále stejně..."

A pak ještě: "Přímým důsledkům fluktuací prázdného prostoru. A především v termodynamické rovnováze. Protože ho vsouváte do našeho typu vesmíru. A tedy zpět do minulosti je jednak nereálné pro tento typ vesmíru se zde neuplatnit a je pouze otázkou zda opačný... tak tento typ vesmíru se zde neuplatnil."

Je to z vašich stránek, takže kdybyste se k tomu mohl vyjádřit.

Odpovědět


Váš dotaz je vytržený z kontextu

Josef Navrátil,2014-02-18 19:00:53

Dvě věty, které jste tu citoval z 10 000 stran mé práce, ( a bůh ví kde jste je vzal ), to je spíš dost hloupé, opravuji : nemotorné ( nemám v úmyslu vás pomlouvat ! )a podobé jako by jste citoval jiný článek o 2 stranách a "vypíchnul" z něj slovo : "rudý". A zeptal se jak to autor s tou "rudou" myslí. (?) Čenář co čumí a tápe, si pomyslí co ?, co rudý ?, neví zda citace "rudý" je sousloví "rudý říjen v SSSR" anebo "rudý posuv spektrárních čar". O.K. pane Bill ?

Rád bych poznamenal, že i hypotézy se vyvíjí, autor je vylepšuje ; řekl jsem-li před 13 ti lety něco, co dnes říkám jinak, tak mi to promiňte. Např. kousek úvahy zde :
http://www.hypothesis-of-universe.com/docs/g/g_055.doc
více zde : http://www.hypothesis-of-universe.com/index.php?nav=g

Odpovědět

Gratuluji autorovi, bez ironie

Josef Navrátil,2014-02-18 11:11:36

Vážený pane Mihulka, jsem v úctě a pokloně Vaší eruduci a výkonnosti při sdělování-přepisování novinek z oblasti vědy a především z kosmologie. A jsem předvším v úctě při faktu, že čelíte, statečně ( náhodným i systematickým ) útokům pánů V.Hálů a jemu podobným, kteří Vás pohrdavě inzultují posměchem. Držím palce. Nejde mi tu o to, "jak a co" překládáte a převádíte publiku, ale o svobodu projevu, kterou si nehodláte sebrat, např. od jistého ****** V.H., který by Vám nejraději vyškrábal oči za to, že zveřejňujete i názory, které jsou na hraně vědeckosti. Už před 200 tě lety řekl J.J. Rouseau, že : "nesouhlasím s Vaším názorem, ale budu bránit urputně vaše právo ho říkat".
To je zajímavé na této planetě, hlavně po 2.svět. válce, že "člověk" , bytost nezadatelná, si nedal vzít ( diktátory typu pana V.Hály ) právo a sovobodu "kreativně myslet" a své i "podivné" hypotetické názory i volně presentovat ( bez ukamenování ).

Odpovědět

Sählasím s autorom príspevku s tým

Rene Mikolas,2014-02-18 04:36:06

jeho pohľadom, že "... vedcov teraz asi najviac desí predstava, že si budú musieť osudovo vybrať medzi obecnou relativitou a kvantovou mechanikou ...".
Podľa mňa sa budú musieť vedci zmieriť s paralelnou existenciou obidvoch svetov, ktoré si budú žiť svojím vlastným životom.
Pokiaľ, podľa môjho názoru, uspeje nejaký podivuhodný vedecký koncept, tak ten, kde nebude definovaná hmota, čas ani priestor. Bude to len svet energie.

Odpovědět

Zarazilo mě tedy spoustu

Vladimír Wagner,2014-02-17 22:29:42

věcí, mimo jiné třeba, jak by se mohla Planckova hvězda projevovat v rádiovém oboru na vlnových délkách 10 až 14 cm. Tak jsem nahlédl do originálních článků a alespoň něco se vysvětlilo. Třeba právě to s těmi radiovými vlnami. Správně totiž není vlnová délka 10 až 14 cm, ale vlnová délka 10 na -14tou cm.

Odpovědět


Ještě možná vysvětlení

Vladimír Wagner,2014-02-17 22:45:08

pro Ty, kterým není jasné, proč mě zarazily ty radiové vlny. Objekt s rozměry, které se předpokládají u té Planckovy hvězdy (tedy o mnoho řádů menší než cm) nemůže vyzařovat radiové vlny. A opravdu, ta vlnová délka 10 na -14cm je rozměr té předpokládané Planckovy hvězdy a je přímá souvislost mezi vlnovou délkou vyzařovaného záření a rozměrem Planckovy hvězdy. Energie vyzařovaného záření by byla v oblasti vysokoenergetických gama (zhruba v řádu GeV).
Ještě poznámka, ten signál by byl pozorovatelný pouze, pokud existují primordiální Planckovy hvězdy odpovídající hmotnosti (10 na 12 kg).

Odpovědět

Rozpory už i v popisu

Mintaka Earthian,2014-02-17 09:43:58

Dobrý den

On už pojem "firewall" je trochu popletený. Toto slovní spojení má význam "protipožární zdi", něčeho co dělá překážku ohni, nikoliv něco, co samo hoří, jako např. ohnivá zeď.
Na druhou stranu, raději si tenkrát hasiči měli zvolit označení antifirewall :)

Je pěkné jak se v mozcích fyziků hroutí a přetváří vesmír. V mém mozku se tomu dramatu vesmír úsmívá od ucha k uchu. Ten koncept Planckovy hvězdy, nebo něco podobného v tom duchu se mi ale líbí.

Odpovědět


Jc Bill,2014-02-17 15:08:23

Už jsem to tu nedávno zmiňoval, že se u černých děr - snad pro zmatení nepřátel - spekuluje jak firewall tak wall-of-fire. Sám ale zastydle inklinuji k falešným horizontům. Tak nějak odpovídají osobní zkušenosti.

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