Představte si objekt tak hmotný, že z něj neunikne ani světlo. Desítky let jsme žili v přesvědčení, že černé díry jsou jen jednosměrné propasti, které vše pohlcují. Nové měření v laboratorních podmínkách však ukazuje, že realita je mnohem dynamičtější a možná i trochu děsivější.
Energie, která mizí do prázdna
Už v roce 1974 Stephen Hawking předpověděl, že černé díry nejsou úplně černé. Podle něj by měly pomalu vyzařovat teplo a tím ztrácet svou hmotnost, až se nakonec úplně vypaří. V hlubokém vesmíru je tento jev (tzv. Hawkingovo záření) tak slabý, že ho naše teleskopy nemají šanci zachytit.
Vědci z Paderbornské univerzity v Německu na to šli jinak. Místo čekání na zázrak z kosmu si vytvořili vlastní „černou díru“ přímo na stole. A výsledek? Poprvé v historii pozorovali takzvanou zpětnou reakci – přímý důkaz toho, jak záření doslova vysává energii ze svého zdroje.
Jak se vyrábí vesmírná past v laboratoři?
- Místo drcení hvězd použili vědci ultrarychlé laserové pulzy.
- Tyto pulzy putují speciálním optickým vláknem, které mění své vlastnosti.
- Vytvoří se tak bariéra, která pro světlo funguje přesně jako horizont událostí skutečné černé díry.
- Vědci pak sledovali, co se stane, když se „umělá“ černá díra začne zbavovat energie.
Princip zpětného rázu: Jako na bruslích
Vysvětlení tohoto složitého fyzikálního jevu je až překvapivě prosté. Představte si, že stojíte s kamarádem na bruslích. Když do něj strčíte, on odjede dopředu, ale vy se díky zákonu akce a reakce pohnete dozadu.
Zajímavé články:
Zpětná reakce u černé díry funguje podobně. Když záření (kamarád) odnáší energii pryč, samotná černá díra (vy) musí pocítit „zpětný ráz“ a ztratit odpovídající kus své podstaty. Přesně tento nepatrný posun v laserovém pulzu tým Lorenza Procopia zachytil.
Ale je tu jeden háček, který nikdo nečekal. Původně se myslelo, že tento proces je extrémně složitý a probíhá v mnoha stupních. Data z laboratoře ale naznačují, že jde o přímý a jednoduchý mechanismus. To by mohlo radikálně změnit náš pohled na to, jak umírají skutečné objekty v centru naší galaxie.
Proč by nás to mělo v Česku zajímat?
Možná si říkáte, že je to jen další teoretická věda. Ale vzpomeňte si, jak jsme se u nás v devadesátých letech dívali na první zprávy o laserových technologiích nebo optických kabelech. Dnes na nich stojí celý český internet a průmysl. Pochopení toho, jak světlo interaguje s extrémními poli, může vést k nové generaci kvantových počítačů nebo senzorů, které budou přesnější než cokoli, co dosud známe.
Vyřeší to největší záhadu fyziky?
Tento objev nás posunul o krok blíže k vyřešení informačního paradoxu – problému, se kterým Hawking bojoval až do své smrti v roce 2018. Pokud černé díry mizí, co se stane se všemi informacemi, které pohltily? Ztratí se navždy, nebo zůstanou v otištěny v záření?
Co myslíte vy? Je možné, že za pár desetiletí budeme fyziku černých děr využívat běžně v našich domácích zařízeních, nebo by si vesmír měl svá tajemství raději nechat pro sebe?
