Černé díry jsou jedním z nejpodivnějších věcí v našem světě.
Zdá se, že nedávají žádný smysl. Kde se vlastně vzaly?
A co se stane, pokud bychom do nějaké spadli?
Hvězdy jsou neskutečně hmotná tělesa složena především z atomu vodíku,
které se hroutí díky vlastní gravitaci.
Jaderná fúze v jejich jádru mění atomy vodíku na hélium,
během této reakce se uvolňuje obrovské množství energie
Tato energie ve formě radiace působí proti gravitaci
a udržuje tak rovnováhu mezi těmito dvěma silami.
Slunce zůstává stabilní tak dlouho, dokud probíhá jaderná fúze v jádru.
Ale u hvězd mnohokrát hmotnější, než je naše Slunce,
vzniká fúze pevnějších částic díky vyššímu tlaku a teplu,
do té doby, než vznikne železo.
Na rozdíl od všech částic, které vznikaly předtím. Fúze železa
neuvolňuje žádnou energii.
Železo se hromadí ve středu hvězdy, dokud nepřesáhne kritickou hodnotu
a rovnováha mezi radiací a gravitací je náhle porušena.
A jádro se zhroutí.
Ve vteřině hvězda imploduje
téměř čtvrtinovou rychlostí světla
a nahromadí tak ještě více hmoty do jádra.
V tuto chvíli jsou vytvořeny těžší částice,
ve chvíli kdy dochází k exploze supernovy.
Ze slunce se stává buď neuronová hvězda, nebo pokud byla hvězda dostatečné hmotná,
celá hmota se zhroutí do černé díry.
Pokud byste se podívali do černé díry, viděli byste pouze horizont události.
Cokoli by chtělo překonat horizont události
by muselo být rychlejší, než rychlost světla.
Což je nemožné.
takže vidíme pouze černou kouli, nevyzařující nic.
Ale pokud je horizont události "černou" částí
co je potom "dírou" ve smyslu černé díry.
Singularita
Nejsme si jistí, co přesně to je.
Singularita může být nekonečně hustá, že veškerá její hmota je koncentrována do
jednoho bodu, který nemá žádný povrch nebo velikost.
Nebo může být úplně něco jiného.
V tuto chvíli nejsme schopni s jistotou odpovědět.
Podobně jako dělit nulou.
Mimochodem černé díry nesají věci okolo sebe jako vysavač
Pokud bychom prohodili naše slunce za černou díru o stejné hmotnosti,
nic by se nezměnilo,
až na to že bychom umrzli k smrti.
Co by se stalo, kdybyste spadli do černé díry?
Vnímaní času je rozdílné v blízkosti černých děr.
Čím více se blížíte k horizontu události, tím se zdáte být pomalejší.
Takže pro vás čas bude plynout pomaleji.
V určitém bodě, budete vypadat jako zamrzlý v čase,
zčervenáte a zmizíte.
Zatímco z vaší perspektivy, budete sledovat zbytek vesmíru
zrychleně. Jako kdybyste hleděli do budoucnosti.
V tuto přesně chvíli nevíme, co by nastalo poté,
mohla by to být jedna z možností.
První: vaše smrt bude rychlá
černá díra ohýbá časoprostor tak hodně, že ve chvíli kdy překročíte horizont události
existuje pouze jeden směr.
Doslova: uvnitř horizontu události
můžete jít pouze jedním směrem.
Něco jako úzká cesta, která se uzavírá s každým vaším krokem.
Hmota černé díry je tak koncentrována,
že i na nejmenší vzdálenosti v řádu centrimetrů
působí gravitační síla milionkrát větší, než je síla běžná.
Tato síla působí na různé části vašeho těla.
Vaše buňky by byly roztrženy, jak by se vaše tělo natahovalo více a více
do té doby, než by se z vás stala plazma o šířce jednoho atomu.
Druhá: vaše smrt bude ještě rychlejší
Brzy po překročení horizontu události, narazíte na ohnivou zeď,
která vás ihned odrovná.
Ani jeden z těchto scénářů není příjemný.
Jak rychle byste zemřeli záleží na hmotnosti černé díry.
Menší černá díra by vás zabila ještě před horizontem události,
zatímco uvnitř supermasivní černé díry
byste strávil nějakou dobu.
Jako pravidlo platí, že čím dále jste od singularity,
tím déle žijete.
Černé díry mají různé velikosti.
Existují černé díry pouze několikrát hmotnější, než je Slunce
s průměrem asteroidu.
Potom jsou zde supermasivní černé díry,
které se nacházejí v srdci každé galaxie
a jsou krmeny po miliardy let.
Největší známá supermasivní černá díra se jmenuje S5S5 0014+81,
hmotností vyšší než miliardy našeho Slunce.
Má 236.7 miliard kilometrů v průměru,
což je 47 krát vzdálenost mezi Plutem a Sluncem.
I přes jejich obrovskou moc, se jednou vypaří
a to díky procesu známé pod jménem Hawkingovo záření.
Abychom pochopili, jak funguje, podívejme se do prázdného vesmíru.
Prázdný vesmír není tak docela prázdný, ale je tvořen virtuálními částicemi.
Vznikající z ničeho zanikající po srážce jedné s druhou.
Pokud tento jev nastane na hranici černé díry,
jedna virtuální částice bude pohlcena černou dírou
a druhá unikne a stane se z ní opravdová částice.
Tímto způsobem ztrácí černá díra svou energii.
Ze začátku se tento proces děje neskutečně pomalu
a zrychluje se zmenšováním se černé díry.
Když se přiblíží k velikosti asteroidu
její záření má pokojovou teplotu.
Pokud má velikost hory, její záření má teplotu záření Slunce.
V poslední sekundě života, černá díra bude vyzářena pryč
obrovskou explozí srovnatelné s miliardami atomových bomb.
Ale tento proces je velice pomalý.
Největší známé černé díry zaniknou nejdříve za bambilion let.
Potrvá to tak dlouho, než poslední černá díra zanikne,
že nebude existovat nikdo, kdo by to mohl sledovat.
Vesmír se stane neobyvatelný dlouhou dobu předtím.
Tímto náš příběh ještě nekončí.
existuje mnoho dalších zajímavých myšlenek,
které prozkoumáme v druhé části.
Velké díky patří Fraserovi Cain, který pomáhal s tímto videem.
Mimochodem jsme pro vás připravili nějaké Kurzgesagt tapety na plochu
ve 4K rozlišení pro různá rozlišení
můžete je získat na stránkách Patreon, díky kterým jsme schopni vytvářet více videí.
Prosinec se stal prvním měsícem, se třemi videi! Přeložil: Jan Dočkal