Može li crna rupa biti uništena? - Fabio Pakuči

Pogledajte celu lekciju na: //ed.ted.com/lessons/can-a-black-hole-be-destroyed-fabio-pacucci

Crne rupe spadaju u najdestruktivnije objekte u svemiru. Sve što priđe suviše blizu crne rupe, bilo da je to asteroid, planeta ili zvezda, rizikuje da bude razoreno njenim ekstremnim gravitacionim poljem. Po nekim proračunima, svemir bi se na kraju mogao u potpunosti sastojati od crnih rupa. Ali, da li postoji neki način da se uništi crna rupa? Fabio Pakuči je zaronio u ovu mogućnost.

Lekciju pripremio Fabio Pakuči, u režiji studija Provincija.

Crne rupe se svrstavaju
u najdestruktivnije objekte u svemiru.

Sve što se suviše približi
središnjem delu crne rupe,

bilo da je reč o asteroidu,
planeti ili zvezdi,

rizikuje da bude razoreno
njenim ekstremnim gravitacionim poljem.

Ako pak objekat koji se približava
pređe horizont događaja crne rupe,

on nestane i nikada se više ne pojavi,

dodavajući masu crnoj rupi,
pri tom šireći njen poluprečnik.

Ne postoji ništa što bismo mogli
da bacimo u crnu rupu,

a što bi moglo bar malo da je ošteti.

Čak je ni druga crna rupa neće uništiti -

njih dve će se jednostavno spojiti
u veću crnu rupu,

pri tom oslabađajući malo energije
u obliku gravitacionih talasa.

Po nekim proračunima,

moguće je da će se ceo svemir
sastojati samo od crnih rupa

u dalekoj budućnosti.

Pa ipak, možda postoji način
da se unište ili „ispare” ovi objekti.

Ako je teorija tačna,

jedino što nam treba jeste da čekamo.

Godine 1974,

Stiven Hoking je teorijski razvio proces

koji bi mogao da dovede do toga
da crna rupa postepeno izgubi masu.

Hokingova radijacija,
kako je postala poznata,

je bazirana na dobro znanom fenomenu
zvanom kvantna fluktuacija vakuuma.

Prema kvantnoj mehanici,

određena tačka u prostor-vremenu

fluktuira između više
mogućih stanja energije.

Ove fluktuacije su izazvane
neprekidnim stvaranjem i razaranjem

parova virtualnih čestica,

koji se sastoje od čestica i njihovih
suprotno naelektrisanih antičestica.

Ove dve se sudaraju i uništavaju
jedna drugu, ubrzo nakon pojavljivanja,

čuvajući ukupnu količinu energije.

Ali šta se dešava
kada se pojave na samoj ivici

horizonta događaja crne rupe?

Ako su pravilno postavljene,

jedna od čestica bi mogla
da umakne sili crne rupe,

dok njena suprotnost upada.

To bi onda uništilo drugu česticu
sa suprotnim naelektrisanjem

na samom horizontu događaja crne rupe,

smanjujući njenu masu.

U međuvremenu, posmatraču sa strane

bi izgledalo kao da crna rupa
ispušta pobegle čestice.

Tako da, ukoliko crna rupa ne nastavi
da uvlači dodatnu materiju i energiju,

to će uništiti česticu po česticu,
bolno sporim tempom.

Koliko sporim?

Deo fizike poznat kao termodinamika
crne rupe daje nam odgovor.

Kada svakodnevni objekti ili nebeska tela
ispuste energiju u svoju okolinu,

mi to primećujemo kao toplotu,

i možemo koristiti ispuštanje energije
da izmerimo njihovu temperaturu.

Termodinamika crne rupe

navodi da na sličan način možemo
izmeriti temperaturu crne rupe.

Po toj teoriji,
što je veća masa crne rupe,

temperatura je sve manja.

Najveće crne rupe svemira

bi imale temperaturu razmera
od 10 na -17 snage Kelvina,

veoma blizu apsolutnoj nuli.

Sa druge strane, crna rupa
koja ima masu asteroida Vesta

bi imala temperaturu
blizu 200 stepeni Celzijusa,

tako da bi oslobađala mnogo energije
u obliku Hokingove radijacije

u hladnu okolinu.

Što je manja crna rupa,

izgleda da sve toplije gori -

i brže će sagoreti do kraja.

Koliko brzo?

Pa, načekaćete se.

Pre svega, većina crnih rupa
nagomilava ili upija materiju i energiju

mnogo brže nego što emituju
Hokingovu radijaciju.

Ali čak i kada bi crna rupa
mase našeg sunca prestala da nagomilava,

trebalo bi 10 na 67. stepen
energetskih godina -

što je po opsegu mnogo više
od trenutne starosti univerzuma -

da u potpunosti ispari.

Kada crna rupa dostigne
oko 230 metričkih tona,

živeće samo još jedan sekund.

U toj poslednjoj sekundi,

njen horizont događaja postaje sve manji,

sve dok konačno ne oslobodi
celokupnu energiju nazad u svemir.

Dok Hokingova radijacija
nikada nije direktno posmatrana,

neki naučnici veruju da su određeni
bljeskovi gama zraka uočeni na nebu

u stvari tragovi poslednjih momenata

malih, praiskonskih crnih rupa
formiranih na početku vremena.

Na kraju, u skoro nedokučivo
dalekoj budućnosti,

svemir bi mogao postati
hladno i mračno mesto.

Ali ako je Stiven Hoking bio u pravu,

pre nego što se to desi,

obično zastrašujuće i neprobojne crne rupe

će završiti svoje postojanje
u konačnom bljesku slave.