Black Holes Explained – From Birth to Death

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