Co když černé díry nejsou brutální zabijáci, ale poklidní tvůrci hologramů?  
Samir Mathur z Ohijské státní navrhuje, že černé díry obsahují klubka zašmodrchaných superstrun – fuzzbally a namísto gravitačního drcení vytvářejí mírně nedokonalé hologramové kopie.

 

Je v srdci černé díry fuzzball? Kredit: alexalejandro / deviantart.
Je v srdci černé díry fuzzball? Kredit: alexalejandro / deviantart.

Asi každý z nás má černé díry spojené s temným a hrozivým chřtánem, který nekompromisně pohltí a ohromnou gravitační silou rozmělní úplně všechno, co se do něj dostane. Ne každý astrofyzik by ale s touhle noční můrou souhlasil. Řadí se k nim i teoretický fyzik Samir Mathur z Ohijské státní univerzity, který už delší dobu jde po podstatě stále záhadných a kontroverzních černých děr.

Samir Mathur. Kredit: Ohio State University.
Samir Mathur. Kredit: Ohio State University.

Právě Samir Mathur je autorem fantaskního popisu černé díry jako zašmodrchaného klubka superstrun, kterému láskyplně říká fuzzball. Podle představ supestrunových fyziků by fuzzball měl být pravým kvantovým popisem černé díry. Pokud by teorie fuzzballu fungovala, vyřešily by se tím úporné problémy kolem černých děr – především slavný informační paradox spočívající v mizení kvantové informace v singularitě černé díry a pak samotná singularita, se svým nekonečně zakřiveným časoprostorem, nulovým objemem a nekonečně intenzivním gravitačním polem, se kterou si soudobá mainstreamová fyzika neví rady. Namísto singularity by totiž v srdci černé díry mohl být fuzzball, který by zabíral celou oblast, nepříliš ostře ohraničenou horizontem událostí. Fuzzball je kvantový chaos a vlastně nezahrnuje časoprostor – ten končí na hranici fuzzballu.

Fuzzballová černá díra. Kredit: rogerarm.
Fuzzballová černá díra. Kredit: rogerarm.

Fuzzball na první pohled působí spíše roztomilým dojmem. Když se ale skupina vědců nedávno pokusila rozpracovat Marthurovu teorii fuzzballu, tak jim vyšlo, že povrchem fuzzballu je ve skutečnosti ohnivá zeď (firewall). Paradox ohnivé zdi je mediálně slavné řešení informačního paradoxu černých děr podle kvantové mechaniky, které počítá s entanglementem, čili kvantovým provázáním Hawkingova záření. Problém je v tom, že přitom černé díry obklopí ohnivá zeď divoké energie – tedy alespoň v divokých astrofyzikálních rovnicích. A s ohnivou zdí není žádná legrace.

Mathur si to nenechal líbit a se svými kolegy také rozpracoval teorii fuzzballu. A jak se asi dalo čekat, dospěli k něčemu úplně jinému. Černé díry teď podle nich nejsou vražedné gravitační drtiče, ale víceméně neškodné kopírky. Stručně řečeno, cokoliv se podle Mathura dotkne povrchu černé díry, stane se to v tu chvíli hologramem, téměř dokonalou kopií sama sebe a dál to pokračuje ve své existenci. Prý by Země mohla být polapena černou dírou a my bychom si toho ani nevšimli.

Co se stane, když do černé díry hodíte Schrödingerovu kočku? Kredit: APS Physics.
Co se stane, když do černé díry hodíte Schrödingerovu kočku? Kredit: APS Physics.


Mathur přitom vychází z konceptu komplementarity černých děr, což je řešení informačního paradoxu černých děr navržené počátkem devadesátých let Leonardem Susskindem a dalšími fyziky. Podle této komplementarity by každý hologram vytvořený černou dírou měl být perfektní, jenže rovnice kolem černých děr tuhle možnost striktně vyloučily. Mathur proto navrhuje upravený model komplementarity fuzzballu, podle něhož černé díry nevytvářejí perfektní, nýbrž mírně nedokonalé hologramové kopie. A to by už mohlo být matematicky únosné.

Pokud by černé díry doopravdy byly Mathurovými fuzzbaly, tak by nelikvidovaly hmotu, která do nich padá. Tato hmota by se naopak stávala součástí černé díry. Znamenalo by to, že černé díry jsou jedinečné, protože do každé padá něco jiného. Zdá se, že teď je to kdo z koho – jsou černé díry fuzzbally nebo je obklopují ohnivé zdi? Podle Mathura hraje v odpovědi významnou roli ochota přijmout či nepřijmout princip nedokonalých hologramů. A v sázce je přitom celý vesmír, který buď má anebo nemá povahu hologramu.



The Black Hole Story in 4 Steps. Samir Mathur.



Literatura
Ohio State University 16. 6. 2015, arXiv:1506.04342, Wikipedia (Fuzzball / string theory, Black hole complementarity)

Datum: 19.06.2015
Tisk článku

Pekelná díra Vzpoura - Anderson Kevin J., Herbert Brian
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 449 Kč
cena: 381 Kč
Pekelná díra Vzpoura
Anderson Kevin J., Herbert Brian
Související články:

Zruší Stephen Hawking horizonty událostí?     Autor: Stanislav Mihulka (25.01.2014)
Astrofyzikální přestřelka s ohnivou zdí a Planckovými hvězdami     Autor: Stanislav Mihulka (17.02.2014)



Diskuze:

plná vana

Jaroslav Bartoš,2015-06-21 12:23:42

Mně černá díra připomíná výr, který vznikne když si vypouštím vodu z vany. Proč by i ve vesmíru nemohla působit obdoba Coriolisovy síly? Vesmír může rovněž rotovat a mít různé hladiny, které mohou být takto propojeny.

Odpovědět

Už před lety jsem psal na oslovi,

Karel Rabl,2015-06-19 18:13:00

že do černé díry nebo děr padá celý vesmír a nám se to jeví obráceně jako velký třesk a na horizontu událostí, který může mít průměr celého vesmíru, se díky časové dilataci před horizontem stává z energie hmota a když to trvá dostatečně dlouho i život,...
Vědci se snaží najít šum pozadí ale ten nemohou najít protože by museli projít oním horizontem událostí.

Odpovědět


Re: Už před lety jsem psal na oslovi,

Milan K,2015-06-20 10:22:08

To zavání šířením poplašné zprávy. Pěkná teorie. Otázkou je, zda by také byla "matematicky únosná" :-D.

Odpovědět


Re: Už před lety jsem psal na oslovi,

Marián M.,2015-06-24 13:23:50

pokial myslime, na rovnaky sum, tak ten bol objaveny v 50.rokoch...

Odpovědět

Milan Baran,2015-06-19 16:21:47

Prepočítal niekto, či by do gule zhodnej s horizontom udalosí vošla adekvátna hmota normálnej priemernej hustoty?

Odpovědět


Re:

Daniel Konečný,2015-06-19 22:31:10

A cim se definuje normalni, prumerna, normalne prumerna, nebo prumerne normalni hustota hmoty? Kolik to dela?

Odpovědět


Re: Re:

Milan Baran,2015-06-22 23:18:12

Povedzme taká hustota, pri ktorej by nebolo sporu či sa gravitačne zrúti. Povedzme okrem hustoty potrebnej na vznik čiernej diery, poprípade neutrónovej hviezdy. Ak by sme si to nemali všimnúť, tak hustota zemegule.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Daniel Konečný,2015-06-24 23:13:22

No, dosazovat se mi nechtelo, tak jsem vam alespon mknul na wikipedii. Udava priblizne hustotu vody pro cerne diry o hmotnosti 10 miliard slunci. Pro mensi diry hustota roste. Zkuste si dopocitat libovolne hodnoty, staci pouze trivialni vztahy pro schwarzschilduv polomer a objem koule.

Odpovědět

Ani si nevšimnem.

Ludvík Urban,2015-06-19 09:46:57

"... by Země mohla být polapena černou dírou a my bychom si toho ani nevšimli."

Takže když planeta jako Země spadne do Slunce, všichni zemřou, když spadne na neutronovou hvězdu, zemřou jakbysmet, ale stači do cíle přidat hmotu, aby se samo zhroutilo a to všechny zachrání a navíc si to ani nestačí nafotit na selfie, páč si toho ani nevšimnou.

Jak to říkali v Avatarovi Weavrové? "Co to tak kouříte za matroš?"

Odpovědět


Re: Ani si nevšimnem.

Marek Fucila,2015-06-19 15:48:06

Presne toto mi pri čítaní článku napadlo.:-) Ak by sa aj nič vážne "dotykom" nestalo, tak už v blízkosti tej diery by sme boli asi dosť pomačkaní. Ako by asi vyzeral príliv/odliv, ak by sme krúžili vo vzdialenosti nášho mesiaca od fúzatej čiernej diery? :-)

Odpovědět


Re: Re: Ani si nevšimnem.

David Dobeš1,2015-06-19 22:24:51

Jenže to je právě jedna ze zvláštností černých děr. Malé, které vznikly z hvězd, se chovají logicky. Ale obrovské ve středu galaxií mají průměrnou hustotu (od horizontu) menší než vzduch.Údajně by si kosmonaut ve skafandru ani nevšiml, že horizontem proletěl a není cesty zpět.

Odpovědět


Re: Ani si nevšimnem.

Jaroslav Škeřík,2016-04-07 17:23:34

Souhlas. Článek ignoruje slapové síly, které doprovází gravitační účinky. A hlavně tyto úvahy naprosto odporují pozorování. Pozorované akreační disky kolem většiny rotujících hvězd s výtrisky urychlené hmoty teorie pomíjí rovněž. Zřejmě by tedy část původní hmoty z naší země včetně nás byla vystřelena do kosmu v podobě žhavého plazma a my bychom si toho ani nevšimli. Jedná se tedy jen o matematickou konstrukci, která však vůbec neodpovídá reálným pozorováním, tak mi není jasné že se tím vůbec někdo zabývá. Zdá se že strunoví teoretici už nemají co dělat, tak kupí další a další snůšky nesmyslů.

Odpovědět

Radka Sladká,2015-06-19 08:29:55

Kdysi jsem četla, že žádná obecná morálka neexistuje, že každý člověk má svůj vlastní morální kodex. A málokdo ten svůj vlastní morální kodex porušuje. Proto se nám všem zdá, že my jsme na rozdíl od ostatních ti nejmorálnější. Takže se může stát, že přesto že striktně a do detailu následujeme svůj mravní imperativ, jednáme zcela nemorálně :-)

To jen kdyby tu někdo trpěl iluzí, že je mravnější než ostatní:-) Není to sice o černých dírách, ale když ty jsou tak daleko...

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