Nejen černé díry: Nakonec se vypaří úplně všechno ve vesmíru  
Stephen Hawking předpověděl, že se černé díry vypařují procesem, souvisejícím s horizontem událostí, při němž vzniká Hawkingovo záření. Tým nizozemských fyziků tvrdí, že se podobné vypařování týká i objektů, které žádný horizont událostí nemají. Pokud mají pravdu, tak vesmír za nepředstavitelně dlouhou dobu zemře nudou.
Vypařování objektů zářením. Kredit: Wondrak et al. (2023), Physical Review Letters.
Vypařování objektů zářením. Kredit: Wondrak et al. (2023), Physical Review Letters.

Podle toho, co víme, se tenhle vesmír rozpíná a zřejmě se bude rozpínat… pořád. Vypadá to, že v nepředstavitelně vzdálené budoucnosti nakonec skončí úplně opačně, než začal. Velmi pozvolným a nesmírně nudným vyhasnutím do ztracena. Podle Stephena Hawkinga se postupně vypaří černé díry, včetně těch největších, za tak dlouhou dobu, že nám téměř splývá s věčností.

 

Heino Falcke. Kredit: NWO / Wikimedia Commons.
Heino Falcke. Kredit: NWO / Wikimedia Commons.

Hawking svého času použil důvtipnou kombinaci kvantové mechaniky a obecné relativity a popsal osud párů virtuálních částic v blízkosti černé díry. Vyplývá z toho, že když poblíž horizontu černých děr vznikají a hned zase zanikají takové páry částic, občas se stane, že jedna částice ze dvojice spadne za horizont události, zatímco druhá unikne pryč, v podobě Hawkingova záření, a odnese nepatrné množství energie.

 

Logo. Kredit: Radboud Universiteit.
Logo. Kredit: Radboud Universiteit.

Michael Wondrak z nizozemské Radboud Universiteit v Nijmegenu a jeho kolegové tento Hawkingův proces důkladně prozkoumali. Zaměřili se především na to, zda je k tomu opravdu nutný zmíněný horizont událostí. Jejich analýzy zahrnovaly postupy z fyziky, astronomie i matematiky. Nakonec se ukázalo, že k podobnému záření může docházet i velmi daleko od horizontu událostí.

 

 

Jak uvádí Walter Van Suijlekom z týmu autorů studie, kterou nedávno zveřejnili Physical Review Letters, ukazuje se, že daleko od horizontu událostí černé díry může vznikat záření v souvislosti se zakřivením časoprostoru a se slapovými silami vytvořenými gravitačním polem.

 

Podle Van Suijlekoma panovalo až doposud přesvědčení, že takový typ záření vzniká pouze v blízkosti horizontu událostí. Jejich výzkum naznačuje, že horizont událostí není nutný. Třetí z autorů Heino Falcke k tomu dodává, že záření podobné Hawkingovu zřejmě funguje i u hmotných objektů ve vesmíru, které nicméně nemají horizont událostí, jako jsou pozůstatky mrtvých hvězd. Z toho lze vyvodit, že po nepředstavitelně dlouhé době dojde nejen k vypaření černých děr, ale k vypaření doslova všeho. Nakonec ve vesmíru zůstane velké nic.

 

Video: Black Holes Explained – From Birth to Death

 

Literatura

Radboud Universiteit 2. 6. 2023.

arXiv:2305.18521.

Datum: 11.06.2023
Tisk článku

Související články:

Kvantové efekty Hawkingova záření pozorovány v laboratorní černé díře     Autor: Stanislav Mihulka (30.08.2016)
Nový objev: Černé díry zřejmě vytvářejí tlak na své okolí     Autor: Stanislav Mihulka (11.09.2021)
Úporný informační paradox černých děr možná vyřeší kvantové vlasy     Autor: Stanislav Mihulka (23.03.2022)



Diskuze:

A co když...

Tomáš Novák,2023-06-14 10:44:27

...pouze vysublimujeme do další časoprostorové "sekce" nekonečného multiversa?

Odpovědět

dotaz

Martin Čermák,2023-06-12 23:14:12

Úplně mi to nedává smysl. Existuje Birkhoffův teorém, který tvrdí, že vnější gravitační pole je pro všechny sféricky symetrické objekty se stejnou hmotností a nábojem stejné. Na druhou stranu v ČD jsou všechny informace zničeny. Taková neutronová hvězda, je trochu něco jiného, má všechny informace v sobě (například nukleonové číslo, které se zachovává). Hawkingovo záření má formu tepelného záření. Má tedy neutronová hvězda dvě teploty? A kam zmizí všechny ty částice se zachovávajícími se čísly? Muselo by to znamenat, že se v principu ty čísla nezachovávají (například, že proton je nestabilní a rozpadá se)? Nebo, že při dostatečném ochlazení se neutronová hvězda zhroutí a stejně změní v ČD, která se až poté vypaří?

Odpovědět


Re: dotaz

Jirka Naxera,2023-06-13 00:11:05

No, to je to. Klasicka literatura rika, ze cerna dira zachovava M,Q a J. Na zvidavou otazku, jestli zachovava treba barvu uz je mnohem tezsi najit odpoved (na druhou stranu confinement plati, takze se to dost rychle vyrovna.

Co se tyce informaci cerne diry - kladivkem do hrebicku, o tomhle bylo napsano spoustu blogu, jednou se to stalo dokonc soucasti bitvy v ramci stringove valky (black hole firewalls) v ramci informacniho paradoxu.
Ale jestli to chapu spravne, tak asi nejuznavanejsi (coz ho necini pravdivym) argument dnes je, ze Hawkingova radiace je entaglovana s informaci uvnitr cerne diry.
(A lidi z zdanlive odlisneho oboru, Computer Science, Vam k tomu daji argumenty na tema holomorfni enkrypce a na vypocetni slozitost takovou informaci zvenku obnovit.)
Uz jsem to tu jednou posilal, ale klidne to zopakuji - jestli Vas to opravdu zajima a mate nekolik volnych noci, zkuste si procist vcetne diskuse tohle a odkazy tam dal: https://scottaaronson.blog/?p=6599
Varoval jsem Vas! :-)

ad neutronova hvezda - no ma jednu teplotu odpovidajici jejimu povrchu. Pokud je ta studie spravne (a prispevek je nenulovy), tak pripadny prispevek te "nove" bude nekde o destiku radu pod teplotou reliktniho zareni.

Odpovědět


Re: dotaz

Vladimír Bzdušek,2023-06-13 11:11:07

Som vo veci laik, ale ako súvisí náboj s gravitačným poľom?

Odpovědět


Re: Re: dotaz

Jirka Naxera,2023-06-13 11:57:19

Na jednu stranu ho generuje (a netrivialnim zpusobem), na stranu druhou je to zachovavana velicina.
Kouknete pro diskusi sem https://en.wikipedia.org/wiki/Reissner%E2%80%93Nordstr%C3%B6m_metric

Odpovědět


Re: Re: Re: dotaz

Vladimír Bzdušek,2023-06-13 15:08:44

OK, rešpektujem, nemám na to, aby so vstrebal tú fyziku a matiku, išlo mi len o to, že som žil v presvedčení, že gravitácia zatiaľ nie je zahrnutá v zjednotení element. interakcií a preto s elektrickým? nábojom nesúvisí, resp. nevie súvisieť. Zrejme sa teda niekde mýlim, ale stačí povedať že áno, mýlim sa.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: dotaz

Vladimír Bzdušek,2023-06-13 15:36:42

Inak, pre mňa je veľmi zaujímavé, že ide o komplikovanú a neznámu vec-problém. Diskutujúci obecne uznávajú, že vieme o tom takmer nič, ale vehementne argumentujú a argumentujú, akoby vec išlo vyriešiť. Nestačilo by proste konštatovať, že zatiaľ jednoducho nevieme kudy-kam?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: dotaz

Jirka Naxera,2023-06-13 16:31:16

Ono je to slozitejsi, spojujete nekolik rozdilnych konceptu

1.Teorie vseho (ToE) - fyzikalni teorie, ktera konzistentne popisuje vsechny 4 interakce (pripadne i dalsi, pokud existuji). Tu zatim nemame. Misto ni mame dve zakladni teorie - Obecnout teorii relativity a Stadardni model castic a interakci, ktere plati prakticky vsude - jsou dve znama mista ve Vesmiru, kde je zakriveni natolik silne, ze je nelze pouzit oddelene - pobliz singularit v cernych derach, a pak Velky tresk.
Treti, hypoteticka moznost je, pokud urychlite castice na Planckovu energii a srazite je (presneji: energie srazky 2 castic v tezistove soustave musi byt blizka Planckove energii - a musi to byt jednoduche castice - elektron, mion, gluon, quark, nikoli celkova energie kompozitni castice - proton) - podle toho co vime na to ale potrebujete urychlovac o rozmerech radove stovek svetelnych let.

2.Hypotezy sjednoceni - obecne jsou hypotezy, ktere tvrdi, ze vsechny zname interakce jsou projevem jedne, univerzalni. Mohou byt pravdive, nemusi. Zatim vime, ze to ma fungovat u elektroslabe interakce (1). Ty ale nepotrebujete pro nizkoenergetickou fyziku, pouze pokud se chcete dostat "blize" k Velkemu tresku.

To, co je podstatne je, ze (klasicka) hmotnost/energie zakrivuje prostor, ale i kvantovy naboj.


(1) Nevim, jestli se da nazvat elekroslaba interakce "pravym" sjednocenim, mozna lepsi nazev je mix dvou oddelenych interakci. Pod sjednocenim bych si predstavoval, aby tu byla pro velke energie jedina interakce (treba ranne GUT teorie SU(5) a zname interakce U(1)xSU(2)xSU(3) jsou jeji podgrupy, nebo ruzne SO(10), E(8) etc), ktera se nejakym mechanismem rozpadne na vic.

Jde o to, ze mate dve interakce, jedna popsana U(1) grupou ktera ma jeden generator, a tedy castici interakce je (nehmotny) boson B. A pak druha interakce, oddelena od ni, je popsana grupou SU(2), ktera ma 3 generatory a tedy tri (opet Goldstenovy, tedy nehmotne) bosony W.

Vsechny tyhle 4 bosony maji vazbu na jednotlive komponenty Higgsova pole, coz ve finale skonci tak, ze z toho vypadnou nam dva zname bosony slabe interakce W+ a W-, treti (diky Higgsovu poli nyni uz hmotny) boson W se zmixuje s oddelenym, opet uz hmotnym bosonem B tak, ze v jednom pripade se vazby na Higgsovo pole navzajem vyrusi a vypadne z toho nam znamy nehmotny foton, a ortogonalni mix k tomu je zbyvajici, o to hmotnejsi boson slabe interakce Z.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: dotaz

Vladimír Bzdušek,2023-06-13 16:46:26

Ešte raz vďaka za reakciu. Je rešpektujem Vaše znalosti.

Odpovědět

Kdysi jsem se na to uz ptal....

Jiří Martinek,2023-06-12 18:50:41

Kdyz se nam to zrychlene rozpina, co az rychlost rozpinani bude c pobliz plancovi delky...

Odpovědět


Re: Kdysi jsem se na to uz ptal....

Jirka Naxera,2023-06-13 02:35:11

Big Rip scenar? Neco pisou tady https://en.wikipedia.org/wiki/Big_Rip
Nevim (a ani nedokazu odhadnout), jestli podobny scenar nahodou nedokaze zastavit stale rostouci teplota Unruhovy radiace.

Odpovědět


Re: Re: Kdysi jsem se na to uz ptal....

Jiří Martinek,2023-06-13 05:44:33

Prave... a ted, kdyz podle teorie v clanku neni potreba horizont... gravitacni brzda inflace by mohla prijit vcas.

Odpovědět


Re: Re: Re: Kdysi jsem se na to uz ptal....

Jirka Naxera,2023-06-13 12:08:10

Tohle by nekdo mel/mohl spocitat (a vubec se mi nechce, uz proto ze si nejsem uplne jistej). Teda ona tam ta brzda je i bez clanku, ten clanek (nejspis, necetl jsem podrobne pubodni studii) generalizuje, ze to dela termalni radiaci i bez samotneho horizontu, ale konkretne v big-rip scenari to potreba nebude. Spis jde o to, jestli hustota energie vznikajiciho zareni dokaze nebo nedokaze prebit tlak vakua, takze ve vysledky limita pomeru dvou nekonecen.

Odpovědět

Nevíme nic

Martin Zeithaml,2023-06-12 11:24:50

Pravděpodobnost že se vesmír zhroutí zpět do jednoho bodu je v současnosti stejná s nekonečným rozpínáním.
O vesmíru víme a máme podloženo důkazy jen 4-5%. Zbytek jsou jen ničím nepodložené teorie.
Bohužel pořád čteme a slyšíme to samé, například: Vesmír vznikl velkým třeskem, místo domníváme se že vesmír vznikl velkým třeskem a pod.

Odpovědět


Re: Nevíme nic

Jirka Naxera,2023-06-12 15:22:56

Vy znate PDF vzniklych Vesmiru? Jinak jakekoli odhady procent nedavaji zadny smysl.

Odpovědět

Není mi jasné,

Pop Ulides,2023-06-12 08:51:09

když se černá díra bude vypařovat, bude při tom ztrácet hmotnost?
Pokud ano, přestane být za čas černou dírou?

Odpovědět


Re: Není mi jasné,

Jirka Naxera,2023-06-12 09:28:39

1.ano
2.(patrne) ano, ALE.

Problem je v tom, ze nevime, co se finalne stane ve chvili, kdy jeji hmotnost klesne az k Planckove hmotnosti. Tyhle vypocty pouzivaji tzv. semiklasickou aproximaci, kdy sice pocitate kvantovku v zakrivenem casoprostoru, ale zanedbavate (dnes neznamy - o tom je neexistujici teorie kvantove gravitace) druhou cast - jak kvantove pole zakrivuje casoprostor.
Pro bezne velikosti cernych der to udelat muzete, QG jevy jsou naprosto zanedbatelne. Ale ve chvili, kdy se ona cerna dira dovypari blizko k Planckove hmotnosti (neboli jeji velikost bude v Planckovych jednotkach), tak jste v oblasti, kdy uz to zanedbat nemuzete.

Odpovědět


Re: Re: Není mi jasné,

Florian Stanislav,2023-06-12 12:06:32

Planckova hmotnost asi 2E-8kg je asi o 11 řádů větší jak hmotnost protonu.
Proton je podle současných poznatků částicí stabilní. Podle některých teorií se však může rozpadat s poločasem rozpadu přes 10E31 roků.

Odpovědět


Re: Re: Re: Není mi jasné,

Jirka Naxera,2023-06-12 15:16:01

To ano, ale jak to s tim souvisi? Ta nadPlanckovska cerna dira bude vyzarovat spoustu (nejen) protonu, ale problem je, co se stane kdyz bude dost lehka - Uvedomte si, o kolik radu je vetsi ten proton nez mirne nadPlanckovska cerna dira -> tam uz kvantove gravitacni korekce (podle nezname teorie) opravdu nemuzete zanedbat.

BTW ten proton ma podle experimentu vic nez 10^34 let (pokud se rozpada) - tohle byl jeden z hrebicku do rakve nejjednodussim (SO(10), SU(5)) grandunifikacnim teoriim.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Není mi jasné,

Florian Stanislav,2023-06-12 16:12:08

Píšete:" Uvedomte si, o kolik radu je vetsi ten proton nez mirne nadPlanckovska cerna dira -"
KOmentář :
Naopak. Proton má podstatně menší hmotnost ( 1,3 E+19 krát) než Planckova hmotnost a důvod proč by měl proton zaniknout nevidín.
Proton m= 1,67E−27 kg
Planckova hmotnost = 2,17645E-8 kg.
Moje první reakce byla na to, že když mírně zpochybňujete vypařování Plackovy hmotnosti, tak proton by měl být stabilnější a zánik vesmíru vzdálený, neúplný.
Šéf Pražské hvězdárny píše v Téma, že zrychlené rozpínání vesmíru podle jedné teorie povede k zániku prostoročasu, tedy prostoru i času v našem slova smyslu.
Můj názor : takže se zakřivením prostoročasu kolem hmoty ( a pak s vyzařováním kolem hmoty) si z pohledu gravitace i kvantovky asi nemusíme dělat starosti.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Není mi jasné,

Jirka Naxera,2023-06-12 18:50:29

"podle jedne z teorie".

ad planckova hmotnost - ale Vy tu nevidite propastny rozdil. Takze od zacatku.

Kdy se castice rozpada? Castice se rozpadne, kdyz existuje proces, ktery zachovava vsechny zachovavajici se kvantova cisla a je energeticky vyhodnejsi.
Jak to udelame, aby se castice rozpadala? No obecne zavedeme do teorie dalsi interakci, ktera nejake cislo nezachovava.

Priklad: Neutron je v silne a elmag. interakci stabilni. Teprve pokud povolite slabou (ktera nezachovava vune), tak se zacne rozpadat.

To same s tou planckovou cernou dirou - velka cerna dira se vypaduje, protoze je to dovolene kvantovkou. Odleti foton a odnese celociselny spin? Nevadi. Jenze co se stane, pokud zustane hypoteticka Planckova castice, at je to co je to? Odleti gama foton, zmeni tomu spin o 1, a zustane castice s klidovou energii nizsi - ktera neexistuje. Tudy ne. (tohle je jistojiste spatne a nekdo zkusenejsi a/nebo ja sam az se vyspim me urcite opravi. Nicmene princip tady zustava - pridejte jakykoli kvantovy naboj a symetrii ktera ho presne zachovava, a dostanete sadu elementarnich castic, z nichz ta s nejnizsi energii je stabilni.)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Není mi jasné,

Florian Stanislav,2023-06-12 20:21:31

No, zatím hodně zmatků : Planckova hmota, Planckova velikost, Planckova černá díra.
Můj názor : odlišné pojmy, nelze směšovat do jednoho pytle.
A) píšete :"Problem je v tom, ze nevime, co se finalne stane ve chvili, kdy jeji hmotnost klesne az k Planckove hmotnosti."
Takže Plackova hmotnost, dál pak ale i velokost:
B)" ve chvili, kdy se ona cerna dira dovypari blizko k Planckove hmotnosti (neboli jeji velikost bude v Planckovych jednotkach.)"
Komentář: Takže dáváte dohoronmady Planckova hmotnost a Planckova jakási velikost ( patrně Planckova délka). Planckova hmotnost je 1,3E+19 krát větší, než hmotnost protonu. Ale Planckova délka je 1,6E-35 m, o 20 řádů méně jako velkost protonu- asi 1,6E-15 m.
(viz ( https://cs.wikipedia.org/wiki/Planckovy_jednotky )
C) Planckova černá díra- nenacházím k ní dobré informace kromě :"Čím více černá díra ztrácí hmotnost, tím je teplejší a rychleji se vypařuje, dokud se nepřiblíží Planckově hmotě."
Takže Planckova hmotnost , ne délka.
https://en.wikipedia.org/wiki/Micro_black_hole
"Dohady o konečném osudu černé díry zahrnují úplné vypařování a produkci pozůstatku černé díry o hmotnosti Planck . Takové černé díry o Planckově hmotnosti mohou být ve skutečnosti stabilními objekty, pokud jim kvantizované mezery mezi jejich povolenými energetickými hladinami brání emitovat Hawkingovy částice nebo absorbovat energii gravitačně jako klasická černá díra. V takovém případě by šlo o slabě interagující masivní částice ; to by mohlo vysvětlit temnou hmotu "

D) Dovrším zmatky, našel jsem i Planckovu hustotu: "kvantový limit tzv. Planckovy hustoty činí asi 5E+96 kg/m3).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Není mi jasné,

Jirka Naxera,2023-06-13 00:34:54

Nesmesuju, ono to sakra souvisi (a stejne jako relativista pouzije s oblibou jednotky, kde c=1, tak jsou prirozene neboli Planckovy jednotky, kde c=G=h=1)

ignorujme dale nejake ty dvojky a pi (z hlavy je nedam a hledat se mi to nechce, neni to clanek ale diskuse ;-) a je pozde)

Jde o tohle: Pokud vezmete Planckovu energii a narvete ji do Planckova objemu, (neboli do kusu prostoru o velikost Planckovy delky), utvori se nejmensi mozna cerna dira. Mensi hmotnost/energie Vam horizont nevytvori, protoze neurcitost v poloze je vzdy vetsi, nez Schwartzschilduv polomer. Pak tedy muzete volne prechazet mezi energii/hmotnosti a rg, vsak je to jen prima umernost. Taky kdyz jedete stovkou na dalnici muzete rict ze Praha-Brno je 200km nebo 2h.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Není mi jasné,

Jirka Naxera,2023-06-13 00:46:05

Jinak ono je toho mnohem vic. Ze podobneho duvodu, ktery omezuje rozliseni optickeho mikroskopu, jsou Planckovy rozmery nejmensi, ktere davaji fyzikalni smysl.
Cim mensi rozmer zkoumate, tim vyssi energii do toho musite prazit. Jak se dostanete na Planckuv rozmer, tak musite mit nejmene Planckovu energii - a jste v haji, protoze pokud to s ni napalite do Planckova objemu, misto nejakeho mereni se to cele zhrouti do cerne diry a mate po vede :)

Dalsi vec je, ze kvantove korekce ke gravitaci uz nejsou zanedbatelne. Vsak si to predstavte, napalite to castici pres nejakou mrizku na stinitko, a na dvou mistech vzniknou v superpozici cerna dira. To uz nemuzete ignorovat jak se to dela v nizkych energiich (v podstate to nejak zprumerujete s tim, ze gravitace je v mikrosvete tak mala, ze pripadna chyba je nemeritelna).
Pak ale (pozor, nemusi to tak byt) se vypocty v kvantove gravitaci obvykle delaji tak, ze to integrujete pres vsechny mozne konfigurace (zakriveneho) casoprostoru pod tim, takze veselo na Starem Belidle ;-), zvlast kdyz to diverguje.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Není mi jasné,

Florian Stanislav,2023-06-14 10:47:41

Článek píše :
" že záření podobné Hawkingovu zřejmě funguje i u hmotných objektů ve vesmíru, které nicméně nemají horizont událostí, jako jsou pozůstatky mrtvých hvězd. Z toho lze vyvodit, že po nepředstavitelně dlouhé době dojde nejen k vypaření černých děr, ale k vypaření doslova všeho."
Clánek neřeší miniaturní černé díry ani jejich Schwarzschildův poloměr a chování v oblasti Planckových jednotek.
Nemyslím si, že by autoři článku o těchto veličinách a kvantových vlastnostech nevěděli.
Takže to, co zde o Planckových jednotkách a vyzařování prezentujete, beru jako Vaše osobní domněnky.
Píšete :"Planckovy rozmery nejmensi, ktere davaji fyzikalni smysl"
Komenetář : Lépe řečeno jde o hranci platnosti klasických fyzikálních zákonů.
https://www.wikiwand.com/cs/Planckova_plocha
"Planckova délka a čas vyjadřují hranici platnosti klasických zákonů fyziky. Každý objekt, který by byl menší než Planckova délka, by měl podle relace neurčitosti tolik energie resp. takovou hmotnost, že by zkolaboval do černé díry."
Závěr hodně volný : By měl zkolabovat do černé díry.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Není mi jasné,

Jirka Naxera,2023-06-15 00:07:53

Malinko to motate - ten clanek mikroskopicke cerne diry resi a autori o nem zjevne vedi - a z pochopitelnych duvodu (ktere jsme si tu vysvetlili) se do nich nepousti - viz strana 5 nahore.

Na stranu druhou, byla to odpoved na dotaz "Pop Ulides,2023-06-12 08:51:09", ktery se primo clanku netyka, ale je relevantni.

Co tu presentuji o Planckovych jednotkach je (casem znacne zkreslene) to, co se o nich bezne rika na skole a dale. Viz treba narychlo https://physics.stackexchange.com/questions/603986/what-is-the-significance-of-planck-units https://math.ucr.edu/home//baez/planck/node2.html
etc.

ad zaver hodne volny - Vzdyt to tu melduju porad, ze kdyz nevite, jak jedna _kvantova_ castice zakrivuje casoprostor, tak vsechno jsou odhady na zaklade extrapolaci do hodnot mimo platnost pouzitych teorii...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Není mi jasné,

Florian Stanislav,2023-06-16 18:51:33

Píšete:
"ze kdyz nevite, jak jedna _kvantova_ castice zakrivuje casoprostor, tak vsechno jsou odhady na zaklade extrapolaci do hodnot mimo platnost pouzitych teorii..."
Takže víte, že nevíte. A co z toho plyne? Asi nic.
Víme, že pod Plankovy jednotky neplatí klasická fyzika, tedy ani časoprostor a jeho zakřivení.
Teorie velkého sjednocení reativity (OTR) a kvantové machaniky je v nedohlednu.
A jediný, kdo tady pod Planckovými jednotkami cosi jako řeší, jste Vy.

Odpovědět


Re: Re: Není mi jasné,

Vojtěch Kocián,2023-06-12 14:33:02

Zajímavé. Nikdy mě nenapadlo o tom přemýšlet na této úrovni. Měl jsem zato, že se černá mikrodíra bude odpařovat rychleji a rychleji a budou z ní utíkat těžší a těžší částice. Na druhou stranu to vlastně nemusí být velký rozdíl, pokud by se černá mikrodíra obnažila. Ať už by odhalila cokoliv nám známého, pohromadě by to nedrželo.

Jedině kdyby se na úrovni Planckovy hmotnosti vypařování zastavilo a zůstala by stabilní černá díra. Její interakce z hmotou by mohla být docela zajímavá nebo naopak navenek pouze gravitační. Neuvažoval o tom někdo jako o kandidátu na temnou hmotu?

Odpovědět


Re: Re: Re: Není mi jasné,

Jirka Naxera,2023-06-12 15:19:11

Prilis mala. Vemte si, ze planckovska minidira (pokud existuje a je stabilni), ma schw. polomer Planckovskou delky. Dokonce i kdyby byla o nekolik radu vetsi, tak je jeji interakce s beznou hmotou naprosto zanedbatelna (protoze proste je pro ni neskutecne ridka, a to i atomova jadra).
Kdosi to pocital kdyz se spoustel LHC, vyslo ze by takova nanodirka mohla v zemekouli obihat klidne 13 miliard let a nic by se nestalo.

Odpovědět


Re: Re: Není mi jasné,

Michal Varga,2023-06-12 22:11:52

Osobne nerozumiem nutnosti zavadzat planckovu hmotnost. Moj myslienkovy experiment je nasledovny. Majme hviezdu, ktora ma 10 nasobok hmotnosti slnka a skolabuje. Jednotlive atomy skolabuju do superhustej hmoty, ktora ma taku silnu gravitaciu, ze unikova rychlost z tohoto telesa zodpoveda rychlosti svetla. Objekt sa teda stane ciernou dierou. Cierna diera sa potom casom zacne odparovat a jej hmotnost zacne klesat. Spolu s hmotnostou zacne klesat aj gravitacne pole a to moze klesnut na taku uroven, ze unikova rychlost z tohoto objektu zacne dosahovat podsvetelne hodnoty. Cierna diera teda strati horizont udalosti a premeni sa na neutronovu hviezdu. Je takyto scenar mozny alebo nie?

Odpovědět


Re: Re: Re: Není mi jasné,

Jirka Naxera,2023-06-13 00:57:48

Neni mozny, z duvodu vyse, ale zkusim to rozebrat.
Jednak pod povrchem neni neutronova hvezda. Vse pod povrchem se v konecnem vlastnim case zhrouti do singularity (konecnem kratkem case, radove desitky mikrosekund pro hvednou CD). Ona tam teda nejspis ta singularita neni, ale co tam je misto ni je proste nevime - nemame pouzitelnou teorii kvantove gravitace a jakekoli aproximace tim, co zname, nedavaji v blizkosti singularity smysl)

To, ze se pri vyparovani zmensuje polomer (a hmotnost) tim padem neznamena, ze se neco odkryje. Jak rikam, co se deje s vnitrkem je velika neznama, jedine co tusime je, ze jak do toho zacne mluvit kvantovka (==kdyz ta hmotnost klesne k Planckove), tak mohou existovat mechanismy, ktere zabrani uplnemu vypareni.

Taky si nepredstavujte unikovou rychlost jako v Newtonovi. Na horizontu pusobi na stacionarni castici nekonecne zrychleni, v klasice konecne. Stejne tak v klasice se nar horizont dostanete, jen nemate energii abyste odletel az do nekonecna (ale kdyz zapnete motor nebo Vas vytahne jerab, dostanete se ven), u cerne diry mate smolika - tam ve vsech moznych budoucnostech mate singularitu a jakekoli snahy se ji vyhnout Vas cas (==vlastni cas v rakete) jeste zkrati.

Tady mate hezkou povidku, vcetne presneho vysvetleni - https://gregegan.net/PLANCK/Complete/Planck.html opravdu stoji za to precist.

Odpovědět


Re: Re: Re: Není mi jasné,

Pop Ulides,2023-06-13 21:32:03

tak přesně na toto jsem se původně ptal.

Odpovědět

Ne všechno

Jan Strapina,2023-06-12 00:37:23

Ne všechno se vypaří,tepelné zaření tu zůstane až do skonaní věků,ale jen pár stupňů nad absolutní nulou.Holt totalní fyzikální entropie!

Odpovědět


Re: Ne všechno

Gábor Vlkolinský,2023-06-12 07:20:25

Prečo? Čo bude generovať tepelné žiarenie?

Odpovědět


Re: Re: Ne všechno

Jirka Naxera,2023-06-12 09:32:24

Zrychlena expanze Vesmiru - https://en.wikipedia.org/wiki/Unruh_effect

Odpovědět


Re: Re: Re: Ne všechno

Gábor Vlkolinský,2023-06-12 11:29:36

Zrýchľujúci pozorovateľ už nebude existovať.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Ne všechno

Jirka Naxera,2023-06-12 15:20:30

Kvantovka rika neco jineho https://en.wikipedia.org/wiki/Boltzmann_brain

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Ne všechno

Jirka Naxera,2023-06-12 15:21:09

Navic opravdu nezalezi, jestli bude vedomy pozorovatel existovat nebo ne (i kdyz minuly prispevek rika, ze potencialne ano)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Ne všechno

Gábor Vlkolinský,2023-06-12 20:13:24

No neviem či môže byť pozorovateľom kúsok prázdneho priestoru. Ne druhej strane netuším či budú v prázdnom priestore vznikať a zanikať dvojice častíc, či sa tiež nevyparia.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ne všechno

Jirka Naxera,2023-06-13 01:10:40

Nevim ktery vedec prohlasil neco na tema, ze "potrebujeme, aby bylo Higgsovo vakum nestabilni, jedine to nas zachrani od Boltzmanovych mozku".

Jde o velmi jednoduchou uvahu. Mate exponencialne se rozpinajici Vesmir po tepelne smrti, takze 10^-30K. Pokud se neco nestane, bude se takhle rozpinat vecne, a jeho objem poroste s casem exponencialne.
V takovem Vesmiru zustanou kvantove fluktuace, na okamzik vzniknou a zaniknou pary castice-anticastice. Az sem OK. Pravdepodobnost takove fluktuace pri dane teplote je celkem mala, ale konecne mala. Pravdepodobnost fluktuace, kde Vam vznikne atom vodiku je jeste mnohem mensi, ale opet konecna. Pravdepodobnost fluktuace ve tvaru vedomenho pozorovatele (pripadne i s okolim) je nesmirne nesmirne miziva (tusim ze roste exponencialne s poctem castic). Ale konecna a nenulova.

Zatimco mate k dispozici nekonecne casu a neomezeny objem -> pravdepodobnost, ze k tomu nekdy kdykoli dojde je tim padem jedna. (dost mozna, ze takhle mohl vzniknout i nas Vesmir...).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Ne všechno

Aleš Mikulenčák,2023-06-13 20:34:36

Za těchto je tedy možné vše...

Odpovědět


Re: Ne všechno

Jirka Naxera,2023-06-12 09:31:27

Myslite 10^-30 kelvinu? (tohle je teplota tepelneho vyzarovani Rindlerova horizontu, pokud se mezitim nestane neco podstatneho, a kosmologicka konstanta zustane shodna s dnesni).

Doporucuji tenhle clanek https://math.ucr.edu/home/baez/end.html

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz