Najzvláštnejšie objekty vo vesmíre sú ešte podivnejšie: Hmotnosť čiernych dier nedáva zmysel, vysvetľuje štúdia
Čierne diery môžu mať viacero hmotností súčasne, vysvetľujú autori. Ide o vlastnosť prazvláštnej kvantovej fyziky.
Čierne diery sú samé o sebe jedny z najpodivnejších objektov, s akými sa vedci vo vesmíre stretli, no vďaka práci z University of Queensland sú ešte o niečo zvláštnejšie. Jednou z novoobjavených vlastností je ich schopnosť mať viacero hmotností súčasne.
Nová štúdia je výsledkom práce teoretických fyzikov, vedených Joshuom Foo. Zamerali sa na určenie kvantových vlastností, ktoré môžu tieto objekty vykazovať. Aby sa mohli dopracovať k výsledkom, vedecký tím vytvoril matematické základy, ktoré im umožnili pokračovať ďalej. Zamerali sa špecificky na hmotnosť čiernej diery, ktorá je jednou z hlavných charakteristík týchto objektov.
„Čierne diery sú neuveriteľne jedinečné objekty v našom vesmíre. Vznikajú keď gravitácia stlačí obrovské množstvo hmoty do nepredstaviteľne malého priestoru. Vzniká tak gravitačný ťah, ktorému nedokáže uniknúť ani len svetlo. Teória okolo nich je zvláštna, no až doteraz sa nám nepodarilo preukázať, či čierne diery vykazujú aj správanie, ktoré si spájame s kvantovou fyzikov. Jedným z nich je napríklad superpozícia, kedy častice môžu existovať v dvoch stavoch súčasne,“ vysvetľuje Foo.
Rôzne hmotnosti
Príkladom kvantovej superpozície je známy myšlienkový experiment Schrödingerovej mačky, podľa ktorého je zviera v zatvorenej krabici rovnako živé aj mŕtve súčasne. Až keď otvoríme krabicu tak sa rozhodne, do akého stavu „preskočí“. Zdá sa to zvláštne, no presne na takýchto princípoch funguje kvantová fyzika, ktorá sa drasticky líši od tradičného vnímania toho, ako vesmír funguje.
V prípade čiernych dier chceli vedci zistiť, či môžu mať súčasne dve rozdielne hmotnosti.
„Predstavte si, že by ste boli široký a vysoký, no zároveň chudý a nízky,“ tvrdí Foo.
Čierne diery ako kvantové objekty by mohli mať hmotnostnú superpozíciu, teda dve rozličné hmotnosti v rovnaký moment. Práca autorov dokázala, že jedny z úplne prvých teórií Jacob Bekensteina mohli byť správne. Ten tvrdil, že čierne diery môžu mať jedine hmotnosti v určených hodnotách, teda musia spadať do určitých pásiem. Fungujú teda na rovnakom princípe ako energetické hodnoty atómu.
Neprehliadnite
V rámci výskumu zistili, že hmotnosti v superpozícii do týchto pásiem spadali, presne ako to predpovedal Bekenstein. Autori práce však do svojho výskumu išli s čistou hlavou, teda nezameriavali sa na odhalenie predpovedaných pásiem. Výsledky ich prekvapili, no opäť ide o dôkaz, ktorý nám vysvetľuje, že vesmír je oveľa zvláštnejším miestom, než sa spočiatku predpokladalo.
Čierne diery sú mimoriadne fascinujúcimi objektmi, na ktoré naše fyzikálne zákony zatiaľ nestačia. Za horizontom udalostí, teda hranicou bez návratu, sa fyzika ako jej rozumieme, končí. Keďže spoza horizontu udalostí neunikne nič, vedci zatiaľ nemajú žiadnu predstavu o tom, čo sa tam môže nachádzať.
Komentáre