Čierne diery, mysteriózne, záhadné a fascinujúce vesmírne telesá v ktorých prestávajú platiť fyzikálne zákony. Mnohí vedci im venujú svoj čas, ale stále o nich veľa nevieme. Napríklad, kam vlastné vedú?
Čierne diery sú zahalené tajomstvom. Za horizont udalostí súčasná fyzika nedosiahne. Spoza horizontu udalostí nie je možné vyslať žiadny signál a žiadne svetlo ani iné žiarenie z tohto priestoru neunikne. Navyše tu je obrovská gravitácia, ktorá rozdrví a roztrhá všetko, čo sa pod horizont udalostí dostane.
Od čias, čo sa čierne diery objavili ako jedno z riešení rovníc Einsteinovej všeobecnej teórie relativity, vedci predpokladajú, že vznikajú gravitačným zrútením jadier zanikajúcich masívnych hviezd. Hmota čiernej diery, odpovedajúca hmotnosti niekoľkých sĺnc, sa tak sústredí do veľmi malého bodu, ktorí voláme singularita. V singularite dosahuje množstvo fyzikálnych hodnôt nekonečné hodnoty. Fyzika, ako ju poznáme, si preto s takýmito singularitami nedokáže poradiť. Čierna diera má tak veľkú gravitáciu, že z nej nedokáže uniknúť nič, ani svetlo. Pokiaľ by sa človek ocitol na horizonte udalostí, predstavujúcim hranicu, spoza ktorej sa nič nemôže vrátiť, nemal by šancu na únik. Na takomto mieste by prípadný astronaut prechádzal procesom špagetizácie, rovnako ako akákoľvek hmota, pri ktorej by ohromná gravitácia pretvorila hmotu na prúdy atómov, ktoré nakoniec skončia v singularite čiernej diery.
Skúmanie čiernych dier predstavuje naozaj veľký problém. Vieme a máme dôkazy, že skutočne existujú. Všetko ostatné sú iba dohady a k existujúcim teóriám vznikajú alternatívne pohľady. Časť priaznivcov teórie superstrún si napríklad myslí, že čierne diery v klasickej podobe neexistujú a že sa jedná o tzv. fuzzbally alebo klbká zamotaných superstrún. Čierne diery sú jednoducho čierne a ich vnútro nie je možné vyfotografovať alebo inak zistiť, ako to v nich vyzerá. Nejde však iba o hmotu, ale tiež o čas. Podľa súčasných teórií dochádza v tesnej blízkosti horizontu udalostí k takému skresleniu času, že sa zdá, akoby sa úplne zastavil. Potom je samozrejme veľmi ťažké čokoľvek skúmať.
Pokiaľ ale čierne diery niekam vedú, mohli by ústiť do iného podobného objektu, ktorý by sa ale choval úplne opačne ako čierna diera na jej vstupe. Sovietsky kozmológ Igor Novikov v roku 1964 popísal tzv. biele diera, teda čierne diery naopak. Mali by do priestoru chrliť hmotu a žiarenie, ale nič by do nich nemohlo vstúpiť. Vedci odvtedy študujú ich možnú existenciu aj v spojení s ich čiernymi náprotivkami a to nie len v rámci všeobecnej teórie relativity, ale tiež v rámci ďalších fyzikálnych teórií.
V súčasnej dobe ale nič nenasvedčuje tomu, že by sa vo vesmíre biele diery vyskytovali. Doposiaľ sme nenašli žiadny objekt o ktorom by sme s istotou dokázali povedať, že je bielou dierou. Tak isto nepoznáme žiadny fyzikálny proces, ktorý by ju dokázal vytvoriť. Problém je v tom, že biele diery by mali znižovať entropiu, takže ich existencia by bola v rozpore s termodynamickými zákonmi. Rovnako v súčasnosti prevláda názor, že spojenie medzi čiernou a bielou dierou by nemohlo fungovať. Jeden z hlavných tvorcov teórie slučkovej kvantovej gravitácie Carlo Rovelli z fancúzskej Université d’Aix-Marseille a jeho kolega Hal Haggard pred časom vypočítali, že by štruktúra časopriestoru daná slučkovou kvantovou gravitáciou mala stopnúť zrútenie hviezdy do čiernej diery. Podľa nich sa v jednom okamihu kvantovej slučky hmota rútiacej sa hviezdy natlačí tak, že to už viac nie je možné a vzápätí dôjde k tzv. kvantovému odrazu a z takmer hotovej čiernej diery sa náhle stane biela diera, ktorá hmotu naopak vyvrhuje. Zároveň by nevznikol horizont udalostí, ale len zdanlivý horizont, ktorý by mal byť pre fyzikálne teórie prijateľnejší.
Podľa Haggarda a Rovelliho sa novo formujúca čierna diera preklopí do bielej diery prakticky okamžite. Avšak obrovská gravitácia rútiacej sa hviezdy spôsobuje extrémne spomalenie času. V okolitom vesmíre tak môže ubehnúť miliarda rokov v závislosti od hmotnosti pôvodnej čiernej diery. Pokiaľ majú autori pravdu, mohli by sme pozorovať zániky malých čiernych dier, ktoré sa snáď zrodili vo veľmi mladom vesmíre. Nie je preto vylúčené, že niektoré záhadné záblesky vysokoenergetického žiarenia v skutočnosti predstavujú posledné výkriky umierajúcich čiernych dier, ktoré sa kvantovým odrazom zmenili na biele diery.
Myšlienka kvantového odrazu čiernej diery na bielu dieru ponúka riešenie informačného paradoxu čiernych dier. Tento paradox trípi fyzikov už veľmi dlho, pretože v čiernych dierach mizne všetko vrátane informácií. Podľa zákonov kvantovej mechaniky ale informácia zmiznúť nemôže. Kvantový odraz by problém vyriešil. Biela diera chrlí všetko von a tak sa žiadna informácia nestratí.
Zdroj 100+1
