Mohou být černé díry průsvitné?

11. 04. 2018 9:05:14
Černé díry jsou známy jako neproniknutelné objekty, jejichž strukturu nikdy neuvidíme, protože schlamstnou všechno, včetně fotonů světla, kterými přece pozorujeme. Nelze tedy pozorovat jejich útroby. Opravdu?
Černou díru si můžeme představit v analogii jako řeku, která teče k vodopádu. A foton světla lze chápat jako rybu, která plave v této vodě a je do vodopádu vtahována. Čím je blíže k vodopádu, tím musí plavat rychleji, aby ji proud řeky do vodopádu nevtáhl. Jenže tato ryba má určitou maximální rychlost a rychleji plavat nemůže. Když je proud už tak rychlý, že i když ryba plave nejrychleji, co může přesto ji do vodopádu vtáhne, máme velmi přesnou analogii toho, jako černá díra pohltí i fotony, které se jí snaží uniknout.

Takže nikdy neuvidíme, co se v černé díře děje? Nevěšte hlavu, fotony nejsou jediný prostředek pozorování, vždyť přece elektronový mikroskop pozoruje prostřednictvím elektronů a teprve následně se tato informace "překládá" do fotonů, aby ji mohli vidět i lidé. Horizont je nepřekonatelný jen pro částice, které mají klidovou nebo pohybovou hmotnost. Žádná hranice není nepřekonatelná.

Gravitaci jsem si kdysi v mládí představoval jako sílu zprostředkovanou výměnou částic, což je zřejmě špatně. Dnes se bere prostoročas jako "supratekuté" fyzikální médium. Nicméně ať je to cokoliv, gravitace se nějak ven z černé díry dostat musí, protože jinak by černá díra neměla vůbec gravitaci. I když budeme gravitaci chápat klasicky einsteinovsky jako zakřivení prostoročasu, jak se ten prostoročas pár tisíc kilometrů od černé díry doví, že se má kvůli černé díře zakřivit? Něco musí černou díru opustit.

Podle jedné hypotézy, je náš prostor vlastně tkanivem kvantové provázanosti, na kterou nechtě upozornil Einstein v článku s Podolským a Rosenem v roce 1935. Takovéto strašidelné působení na dálku Einstein chybně odmítal, právě pro jeho nadsvětelnou rychlost. Dnes je kvantová provázanost spolehlivě ověřena, a dokonce se používá k okamžité kvantové "teleportaci". (Teleportace je v uvozovkách, protože se nepřenáší objekt/částice, ale jen jedna její vlastnost, třeba spin, jakási "rotace".)

Jenže právě tuto nadsvětelnou rychlost potřebuje "ryba"/foton k opuštění černé díry. A právě tady je skvělé, že se nepřenáší celý objekt s hmotností (klidovou či pohybovou), ale jen jedna vlastnost, tedy informace. A to je prostředek, kterým se v budoucnu bude "přímo" pozorovat vnitřní struktura černé díry.

Někdo nás třeba upozorní, že kvantovou provázaností nelze informaci přenášet. Jenže jak to ladí s tím, že funguje kvantová "teleportace"? Bellova nerovnost jasně říká, že se ta informace přenáší. Problém je ale spíše v nás.

Představme si provázanost jako napnutou nit mezi dvěma plastovými kelímky. Ano popisujeme dětský nitkový telefon. Když se s ním pokusíme manipulovat s bagrem, jistě jej hned rozbijeme. A u kvantové provázanosti je právě i působení jedné částice jako přejetí tohoto telefonu bagrem. Musíme najít jiné, jemnější prostředky. A neříkejte, že to nejde. Lidé, vážící desítky kilogramů jsou dnes schopni vidět pomocí přístrojů titěrné makromolekuly na i jednotlivé atomy.

Autor: Jan Fikáček | středa 11.4.2018 9:05 | karma článku: 42.78 | přečteno: 1779x

Další články blogera

Jan Fikáček

Padá pírko stejně rychle jako kus železa? Jak kde.

Když současně pustíme železnou kouli a pírko, dopadne koule dříve. Jeden nádherný a přímo geniálně prostý pokus odlišuje dva faktory, které tady působí. A může si jej vyzkoušet každý. Stačí mít doma dva skládací deštníky.

7.10.2019 v 9:07 | Karma článku: 33.78 | Přečteno: 1268 | Diskuse

Jan Fikáček

Proč v matematice nekonečno existuje a v realitě nikoliv

Vyjde-li v nějaké fyzikální rovnici nekonečno, a​ť už jsou to nekonečně malé rozměry, nekonečné síly nebo cokoliv jiného, fyzici ví, že tam dotyčná rovnice už neplatí. V realitě nekonečno zřejmě neexistuje. Ale co v matematice?

1.10.2019 v 9:08 | Karma článku: 40.50 | Přečteno: 2160 | Diskuse

Jan Fikáček

Kam směřuje(me) čas?

Chceme-li znázornit běh času, časovou osu, jak to uděláme? Většina lidí nakreslí šipku zleva doprava, jiní ale znázorní běh času opačně, někteří šipkou shora dolů. Zní to dost tajemně, ale má to poměrně velmi logický důvod.

23.9.2019 v 9:03 | Karma článku: 40.38 | Přečteno: 1954 | Diskuse

Jan Fikáček

Nevědecké pohádky moderní vědy I - nekonečno

Fyzika se dostává extrémně daleko od našeho přirozeného světa, a tím se ocitá v oblasti záhad, které je hodně těžké pochopit. Nejednou si s nimi neporadí i ti největší géniové. Pak je ale velmi důležité vyloučit prosté chyby.

16.9.2019 v 9:07 | Karma článku: 41.78 | Přečteno: 2259 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Mýty kolem jaderné energetiky - problémy s jódem

V dalším díle seriálu “mýtů” se budu zabývat jódovými tabletami. Podle aktivistů jich není dost nebo nejsou uloženy tam, kde by být měly. Je to zbytečná panika? A jsou takové tablety vůbec potřeba? (délka blogu 5 min.)

14.10.2019 v 8:00 | Karma článku: 20.40 | Přečteno: 285 | Diskuse

Ladislav Jílek

Omyl nebo falzifikace? Olga Lepešinská

Vzpomínám si, že někdy v padesátých létech nám učitelka ve škole při hodině biologie říkala, že v Sovětském svazu se prý podařilo vyrobit živou hmotu.

13.10.2019 v 17:31 | Karma článku: 18.87 | Přečteno: 445 | Diskuse

Libor Čermák

Může mít prastarý symbol H archeoastronautický původ?

Zarazilo vás někdy, že v dávnověkých památkách se často objevuje symbol písmene "H"? Všiml jsem si totiž jistou souvislost s moderní kosmonautikou. Mohlo tady něco takového být už před tisíci lety?

13.10.2019 v 7:29 | Karma článku: 15.38 | Přečteno: 387 |

Dana Tenzler

Zdá se nám to, nebo vane vítr opravdu nejčastěji ze západu?

Proč se vyplatí chránit jednu stěnu domu před deštěm víc, než ty ostatní? Na vině je... jako tak často... fyzika. (délka blogu 5 min.)

10.10.2019 v 8:00 | Karma článku: 27.77 | Přečteno: 742 | Diskuse

Jan Řeháček

Matykání: vítejte ve varieté

Vektorové prostory jsou pro vybudování pojmu dimenze optimálním prostředím, ale mají jednu nevýhodu. Zdaleka ne vše kolem nás je "rovné". Aby mohli matematici propašovat dimenzi do zakřivených prostranství, vymysleli si "varietu".

9.10.2019 v 9:09 | Karma článku: 16.07 | Přečteno: 363 | Diskuse
Počet článků 155 Celková karma 41.28 Průměrná čtenost 2632

Vystudoval chemii, kybernetiku a teorii systémů (interdisciplinární studia) a považuje se za obecně uvažujícího člověka někde na pomezí mezi přírodními vědami a filosofií. Roky vyučoval filosofii fyziky a virtuální reality na PřF a MFF UK v Praze (a v té době odmítal tituly jako Doc. nebo CSc.). Nyní PhD student filosofie teoretické fyziky. Pracoval jako evropský expert pro "Future and Emerging Technologies". V letech 1991-7 byl předsedou společnosti Mensa ČRVíce informací zde.

Chcete-li sledovat diskuse v jeho skupině, připojte se do Vědecké filosofie & Fyziky (nejen). jan@fikacek.cz
 
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy jako vědeckou dizertační práci. :-) Autor má zde uváděné základní myšlenky většinou propracované do hloubky, do blogu pro veřejnost však není vhodné uvádět příliš složité formulace. Autora ale baví komunikovat s veřejností, proto tato forma s někdy expresivním vyjadřováním, přehnané nadpisy, které k popularizaci asi patří. Některé blogy jsou však čistá věda, ba dokonce mainstream, některé (asi většina) jsou kritické úvahy snažící se formulovat nové nápady, některé jsou opravdu jen sci-fi nebo spíše sci-sci-fi.

P.S.: Komentáře, které budou řešit autora, ne (jen) obsah blogu, budou bez varování smazány. :-) 

Najdete na iDNES.cz