Mezi námi: Existuje druhá strana černé díry?

Mezi námi: Existuje druhá strana černé díry?

Fakulta / anketa

Respondentem dalšího dílu ankety Mezi námi je doc. Oldřich Semerák. Otázku z oboru fyziky mu položil prof. Pavel Cejnar.

doc. RNDr. Oldřich Semerák, DSc. (foto: Svoboda)
doc. RNDr. Oldřich Semerák, DSc. (foto: Svoboda)

Existuje druhá strana černé díry? Bylo něco před velkým třeskem? Má poznání nějaké nepřekročitelné meze?

Měl bych se na oplátku zeptat, co je na první straně černé díry a co bylo po big bangu... To by ses, Pavle, pěkně zapotil, zatímco já zde mohu plácnout cokoliv. První dvě otázky jsou totiž dobrou ilustrací té třetí, směřují za hranice dosažitelného poznání. Pokud je totiž vnitřek černé díry definován jako oblast, ze které nemůže žádný signál uniknout do „vnějšího" světa, pak je těžké o něm získat informace. Podobně pokud je big bang definován jako počátek našeho vesmíru, těžko zjišťovat, co bylo před ním.

Dnes se bere jako jasné, že černé díry existují. Mně to úplně jasné není, ale k tomu bych cokoliv plácat neměl, tak budiž. Mají se vyskytovat zejména v jádrech galaxií a v některých rentgenových dvojhvězdách. Za dost dobrý popis těchto astrofyzikálních černých děr se považuje tzv. Kerrova metrika, tedy asymptoticky ploché řešení vakuových Einsteinových rovnic se stacionárním horizontem, plně charakterizované hmotností a rotačním momentem hybnosti. Reálné černé díry nemohou přesně mít ani jednu z uvedených vlastností, nicméně jejich vnější pole se nemusí od Kerrova výrazně lišit. Vzhledem k nestabilitě Kerrova řešení u jeho vnitřního horizontu je ovšem prostoročas určitě podstatně odlišný (od Kerrova ideálu) uvnitř reálných černých děr. Pokud by však odlišný nebyl, pak by opravdu v určitém smyslu existovala „druhá strana“ černé díry. Po průchodu vnějším a vnitřním horizontem lze totiž v Kerrově prostoročasu projít – v zásadě i bez problémů se slapovými silami – nesingulární oblastí v jeho centru a vyjít v druhé nekonečné oblasti (v druhém „vesmíru“).

Na této druhé straně má centrum stejné parametry jako na té „první“, ale jeho hmotnost má opačné (záporné) znaménko. To mj. implikuje, že tam nejsou žádné horizonty (kauzální hranice), takže ve výletu na druhou stranu lze dokonce pokračovat libovolně daleko. Nelze se ovšem vrátit zpět na „první“ stranu (samozřejmě, protože na té horizonty existují a nelze je překonat opačným směrem). Takže pokud jsme na „první straně“, o té druhé se nemůžeme nic dovědět. Pokud bychom však byli na „druhé straně“, mohli bychom v zásadě přijímat signály i ze strany první (tato alternativa však není pravděpodobná, protože nepozorujeme žádné zdroje, které by gravitačně odpuzovaly).

A co bylo před big bangem? Pavle, na to se ani neptej, to byl hroznej svět, úplně jinej než ten náš dnešní. Čím méně tam lidé věděli, tím si byli v názorech jistější. Když se někdo lišil, nesnášeli ho – nejvíc, když se narodil jinak barevnej nebo věřil v něco jinýho. Někde si dokonce hrdě vybírali za své představitele ty, kteří nejvíc lhali, nejvíc štvali k nenávisti a dokázali nejlíp organizovat mordování. Dělali tam taky fyziku, ale hlavně z vojenských důvodů. Někteří fyzikové tam tvrdili, že jejich vakuum není v základním stavu, že je metastabilní. Nakonec připravili experiment – a asi měli pravdu, protože to byl opravdu velikej BANG...


doc. RNDr. Oldřich Semerák, DSc.

Ústav teoretické fyziky, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova


Otázka na Terezii Pávkovou: Cítíš se lépe v konečném, nebo nekonečném vesmíru? Kdybys měla tu možnost, vydala by ses raději na výlet do dalekého kosmu, nebo hluboko do mikrosvěta? (Nebo na Karlov?) > Odpověď



Další díly ankety:

Mezi námi: Dostane se UK v příštích pěti letech mezi stovku nejlepších světových univerzit?
Mezi námi: Bude někdy možné objektivně zhodnotit kvalitu výsledků vědecké práce?
Mezi námi: Co brání snadnějšímu přenosu výsledků z laboratoře do praxe?
Mezi námi: Jak lze nanokompozitní a nanostrukturované materiály využít v moderní medicíně?
Mezi námi: Co jsou micropillars a co nám prozradí jejich studium?
Mezi námi: Jak poslouchat, co vypravují krystaly?
Mezi námi: Jára Cimrman prohlásil, že budoucnost patří aluminiu. Není to spíš tak, že budoucnost patří magnéziu?
Mezi námi: Jak vzniká dobrý učitel fyziky?
Mezi námi: Co pohání kontinenty na Zemi? A čím je Venuše jiná?
Mezi námi: Jak pozná teoretický fyzik, zda výsledky jeho bádání jsou správné?
Mezi námi: V čem spočívá vědecká excelence MFF UK v matematice?
Mezi námi: Z čeho pramení výborná atmosféra ve vašem týmu doktorandů, postdoktorandů a mladých kolegů?
Mezi námi: Existuje podle Vašeho názoru období (nebo více období) v naší historii, které byste označil jako „zlatá doba české matematiky“ a proč?
Mezi námi: Co je to pravděpodobnost v přirozeném světě, co je to pravděpodobnost ve světě matematiky a jak spolu souvisejí?
Mezi námi: Matematici matematiku objevují, anebo tvoří?
Mezi námi: Existuje něco jako buňky na matematiku?
Mezi námi: Vysoká škola versus Akademie věd – které prostředí je pěstování vědy příznivěji nakloněno?
Mezi námi: Jsou matematika a hudba dvě strany jedné mince?
Mezi námi: Kolik kilogramů Matfyzu létá ve vesmíru?
Mezi námi: Kdo je pro mě matfyzák?

Tento článek jsme automaticky naimportovali z předchozího redakčního systému. Pokud se v něm něco pokazilo, dejte nám prosím vědět.