„Relativistické lietajúce zrkadlo“: Podarí sa ambicióznemu experimentu nájsť kľúč k najväčším záhadám čiernych dier?
Teória hawkingovho žiarenia premenila odbor astrofyziky, no ani po takmer 50 rokoch nie je isté, či naozaj existuje.
Hawkingovo žiarenie je takmer 50 rokov stará teória, ktorú predniesol jeden z najznámejších fyzikov sveta, Stephen Hawking. Ide o formu tepelného žiarenia čiernych dier, ktorá síce zmenila chápanie modernej fyziky, no zatiaľ sa ju astronómom a fyzikom nepodarilo dokázať, píše portál IFL Science.
Ak sú teórie Stephena Hawkinga správne, potom by sa mali čierne diery pomaly „vyparovať“. Ak čierna diera neprijíma hmotu, potom by sa v časovom úseku miliárd a možno až triliónov rokov pomaly scvrkávala, až kým by nezmizla úplne. Teória hawkingovho žiarenia je však v rozpore s princípom informácie, ktorú nemožno zničiť. Vyriešenie tohto problému by mohlo viesť k objaveniu prepojenia medzi všeobecnou relativitou a kvantovou fyzikou, objavením takzvanej teórie všetkého.
Už čoskoro by sa k tomu mohli vedci priblížiť projektom pokúšajúcim sa nájsť jav podobný hawkingovmu žiareniu, keďže študovanie čiernych dier priamo je dnes prakticky nemožným cieľom. Vedci v rámci projektu využijú „relativistické lietajúce zrkadlo“. Tento projekt ale nebude pátrať po hawkingovom žiarení priamo, ale pokúsi sa nájsť niečo, čo sa označuje ako AnaBHEL (pozn. redakcie: Analog Black Hole Evaporation via Lasers).
Práve cez tento projekt sa vedci pokúsia vyriešiť jednu z najväčších záhad spájajúcich sa s čiernymi dierami. Pokúsia sa zistiť, či sa informácia v ich vnútri skutočne stráca. Pritom sa ale pokúsia zistiť aj to, či teória hawkingovho žiarenia môže nejakým spôsobom obísť porušenie jedného z najzakladanejších princípov fyziky. Ak by sa vedcom podarilo tieto záhady vyriešiť, alebo aspoň vykročiť oproti správnej odpovedi, veda by mohla získať odpovede na jedny z najväčších otázok.
Relativistické zrkadlo
Ako už bolo spomenuté, hawkingovo žiarenie je takmer nemožné skúmať priamo a rovnako nemožné je vytvoriť čiernu dieru v laboratóriu. Vedci preto vytvoria analóg hawkingovho žiarenia, teda niečoho, čo má veľmi podobné vlastnosti. Zatiaľ ale nie je isté, či sa tento analóg bude správať rovnako ako samotné hawkingovo žiarenie.
Neprehliadnite
Vedci navrhujú vystreliť vysokoenergetický laser na plazmu, ktorej hustota pomaly ubúda. To by podľa teórie z roku 2017 viedlo k vytvoreniu „relativistického lietajúceho zrkadla“. Okolo tohto objektu vznikne kvantové pole podobné tomu v okolí čiernej diery.
Autori štúdie priznávajú, že hoci sú teoretické základy sľubné, tento experiment nemusí vôbec fungovať, hlavne ak je technické vybavenie nedostatočné. Môže sa stať, že laser nebude mať dostatočný výkon alebo detektory nebudú dostatočne citlivé na to, aby zachytili ekvivalent hawkingovho žiarenia. Rovnaký prípad nastal aj počas pátrania po higgsovom bozóne. Prvotné experimenty ukázali, že výkon urýchľovača častíc jednoducho na tento experiment nestačil.
Ak by aj experiment fungoval, záhady vesmíru by nevyriešil. Ide skôr o fantastický prvý krok, no v tomto prípade by vedci dostali do rúk mapu, ktorá by ich viedla ďalej.
Komentáre