Čo sa deje s objektmi v čiernej diere? Informačný paradox poukazuje na problém vo fyzike
Vieme, že čokoľvek, čo padne do čiernej diery, sa už von nedostane.
Je známe, že čierne diery nemajú vyberavý apetít. Pohltia všetko, čo sa dostane do ich blízkosti a nič nepustia von. Čo sa ale deje priamo v čiernej diere?
Ide o naozaj desivé objekty, o ktorých toho veľa nevieme, aspoň čo sa praktických pozorovaní týka. Málokto však vie, že majú ešte jednu, desivejšiu vlastnosť, o ktorej sa pomerne často diskutuje. Je možné, aby čierne diery pohltili celý vesmír? Viac o tom hovorí YouTube kanál Kurzgesagt – In a Nutshell.
Čierne diery vznikajú, keď sa obrovské množstvo hmoty sústredí v naozaj malom priestore. V strede čiernej diery vzniká singularita, bod s takmer nekonečnou hustotou a gravitačnou silou. Všetko, čo sa k singularite priblíži je roztrhané na základné častice. Singularita leží v samom strede čiernej diery, no okolo nej sa nachádza ešte jedna dôležitá časť.
Ide o hranicu bezpečného návratu – horizont udalostí. Spoza tohto horizontu sa už nedokáže vrátiť ani najrýchlejšia vec vo vesmíre, svetlo, a práve preto vnímame čiernu dieru ako guľu totálnej temnoty. Táto hranica zároveň oddeľuje čiernu dieru od zvyšku vesmíru, spoza horizontu sa nedostane nič, čo znamená, že ani my nikdy neuvidíme, čo sa v čiernej diere nachádza, pokým teda nie sme ochotní sa tam ísť pozrieť sami. Von sa už ale nedostaneme.
Informačný paradox
Teórie tvrdia, že čierne diery sa postupne „odparujú“. Vďaka javu, ktorý sa nazýva hawkingova radiácia strácajú drobnú časť svojej hmoty. Tento proces je nepredstaviteľne pomalý a trvá celú večnosť, kým čierna diera stratí aspoň drobný zlomok svojej hmotnosti. V ďalekej budúcnosti, keď nebudú vo vesmíre existovať žiadne hviezdy, sa čierne diery môžu vypariť. To je však problém.
Neprehliadnite
Keď sa čierna diera vyparí, môže zničiť jednu základnú vec vo vesmíre – Informáciu. Informáciou sa vo fyzike chápe isté usporiadanie častíc. Ak máme k dispozícii niekoľko atómov uhlíka, ktoré umiestnime do istého vzorca, získame uhlie. Ak ich umiestnime do iného vzorca, máme diamant. Atómy sú v oboch prípadoch rovnaké, no zmení sa informácia.
Všetko vo vesmíre je tvorené z rovnakých a základných prvkov a keby neexistovala informácia, všetko by bolo rovnaké. Podľa zákonov kvantovej fyziky je informácia nezničiteľná. Napríklad ak by sme spálili papier, vznikol by nám popol. Ak by sme získali každý jeden atóm uhlíka z popola a odmerali vlastnosti dymu a tepla, ktoré pri procese horenia vznikli, mohli by sme papier rekonštruovať. Informácia vo vesmíre ostala, len je ťažké ju prečítať.
Späť ku čiernym dieram. Informácia nám hovorí, ako sa objekty od seba líšili, no čierna diera pohlcuje odlišné objekty a robí ich rovnakými. To je vo fyzike známe ako informačný paradox. Lenže ako možno tento problém vyriešiť?
Ak je naozaj informácia v čiernej diere zničená, musíme zahodiť množstvo teórií, ktoré doteraz fungovali bez problémov. Ďalšou možnosťou je, že informácia je v čiernej diere ukrytá. Ak objekt padne do čiernej diery, možno sa ocitne v novom vesmíre, alebo inom zvláštnom mieste, ktoré zatiaľ nie sme schopní vidieť, ani navštíviť.
Komentáre