Jsou černé díry z antihmoty?

Černé díry jsou podivné objekty, na jejichž horizontu událostí se zastavuje čas, jak říká obecná teorie relativity Alberta Einsteina. Co je ale za tímto horizontem?

Mezi fyziky se vžilo klišé, že si pod tímto horizontem vyměňují čas a prostor svou roli. Toto částečně správné klišé ukazuje na to, že časová dimenze je stejného charakteru jako ty prostorové, protože jinak by si nemohly vyměnit místa. Ostatně tzv. časová dimenze vlastně ani nemá rozměr času, neboť na "časové ose není" čas t (s fyzikálním rozměrem sekund), ale c.t, tedy rychlost světla násobená časem. A jak každý ví, rychlost krát čas je vzdálenost. Tedy i "časová" osa je ve skutečnosti stejně prostorová jako ty ostatní tři prostorové. Rozdíl je jen v tom, že se všechny objekty ve směru své (vlastní) časové osy pohybují rychlostí c (přece je na této časové ose c.t), tedy je tato osa zřejmě relativisticky kontrahována na nulovou délku. Zajímavá hypotéza, ne? A dimenze s nulovou délkou, jak vykládá hypotéza superstrun, fakt nejsou vidět. Více o tom, že prostoročas se nám pouze jeví jako prostoročas, ale ve skutečnosti to časoprostor není, se můžete dočíst v článku Proč neexistuje prostoročas nebo Co skutečně znamená rovnice E=mc^2. 

Ale jak jsme se mohli dozvědět v nedávné pražské přednášce nositele Nobelovy ceny za detekci gravitačních vln Kipa Thorna, lepší výklad je, že pod horizontem černé díry běží čas pozpátku, viz video níže (hledejte kolem 18. minuty):

Jenže když tam běží čas pozpátku, může se nám jevit elektron pod horizontem černé díry jako pozitron, tedy antičástice elektronu, jak vyplývá z Feynmanových diagramů interakcí částic (viz obrázek níže). V tomto diagramu stačí obrátit čas, který obvykle běží zdola nahoru, a z elektronu máme pozitron. Za to může tzv. CPT symetrie, která říká, že když obrátíme běh času (T -time), elektrický náboj (C - charge) a paritu (P), nic se nezmění. Vlastně je to takové trojnásobné "zrcadlo".

Tato CPT symetrie si vynucuje při obrácení času také opačný náboj a paritu, tedy vlastně z hmoty dělá antihmotu. A vzhledem k tomu, že zatím nebylo nikdy pozorováno narušení CPT symetrie, vše pod horizontem černé díry by se nám tedy mělo jevit jako antihmota, neboli je to antihmota. Ale nemusíme se zase tolik bát, protože "ve skutečnosti" je to hmota a jako antihmota se nám to pouze jeví. A to podobně jako náš obraz v zrcadle, který nám ukazuje, že jsme "obráceně", což ale neznamená, že skutečně tak jsme. Veškerá antihmota by mohla být "jen" CPT zrcadlový obraz hmoty. (Jistě jste pochopili, že tyto myšlenky nejsou prokázanými fakty, ale inspirativními hypotézami.)

Že jsme vám zamotali šišku? :-) Tak ještě přitlačíme. Ono i obrácení toku času je jen "zdánlivé" a zároveň ale i "skutečné". Ale o tom až v příštím blogu.