Je horizont černé díry jen iluze?
Pro odpověď na otázku v titulku stačí úvaha i na základě informací známých z popularizačních médií. Už v nich se dovíme, že když pozorujeme padat něco do černé díry, vlastně to nikdy do ní nespadne. "Vidíme", že pád tohoto objektu, např. vesmírné lodi, se stále zpomaluje a zpomaluje, až se nakonec zastaví. Proto se ostatně dříve černým dírám říkalo zamrzlé hvězdy.
Ovšem kdybychom byli astronautem na oné padající vesmírné lodi, viděli bychom něco zcela jiného. Když bychom padali místem, kde vnější pozorovatel vidí horizont, my bychom nezaznamenali nejen horizont, ale nezaznamenali bychom vlastně nic, nic zvláštního. (To ovšem jen v případě obří černé díry. Když by byla malá, její gravitační "siločáry" by se silně sbíhaly, což by nás zmáčklo a natáhlo do nudle a roztrhalo slapovými silami. Zkuste třeba projít klíčovou dírkou.) Z pohledu padajícího tedy horizont vůbec neexistuje.
Počkat, počkat. Takže když astronaut začne na černou díru padat, tak horizont vidí, ale když jím propadává, tak ten horizont neexistuje? A co se děje tedy mezi tím? Kdy ten horizont zmizí? On ten horizont nezmizí, ale couvá tím více, čím rychleji astronaut padá "na" černou díru, přesněji směrem k její singularitě. I když je uvnitř černé díry, vlastně vidí, že stále v ní ještě není. A horizont bude stále před ním, dokud ho nerozdrtí singularita.
Aby to bylo jasné, představme si černou díru v metafoře jako vodopád. A foton letící rychlostí světla ven z černé díry jako rybu, která plave proti toku vody. Viz video výše. (Kvůli politice YouTube si musíte kliknout na obrázek, abyste video viděli.) Ta prostřední ryba plave stejně rychle jako protiproud, takže vlastně plave stále na místě. Když se vrátíme z této metafory k černé díře, tak si lze představit foton místo ryby, a ten foton stojí na místě právě tam, kde je z vnějšího pohledu horizont událostí. (Ono je to v černé díře trošku jinak, protože stačí, aby foton letěl jen trochu šikmo proti toku prostoročasu do černé díry, a foton odletí do boku a je do ní stažen.) Ale uvědomme si, že ta metaforická ryba stojí jen z pohledu člověka, (třeba) stojícího na dně řeky. Když ale bude člověk volně unášeni proudem (někde u ryby vpravo), pak se k němu bude prostřední ryba přibližovat, přesněji on k ní. To znamená u černé díry, že horizont není na místě prostřední ryby, ale za ní. Posunul se od pozorovatele.
Ale to je přesně to, co jsme říkali. Poloha horizontu černé díry závisí na rychlosti (a zrychlení) pozorovatele ve směru k černé díře. Z toho ale jasné vyplývá, že horizont události je jen jev, iluze je asi moc silné slovo. Ale možná tady ne, když je iluzí i lomený tvar rovné tyče ponořené do vody. Přinejmenším je iluze, že je na tom místě, kde ho právě vidíme.
----------------------------------------------------------------------------
O černých dírách se více zajímavostí můžete dovědět v následujících blozích:
Může čas běžet zpět a couvá skutečně nebo zdánlivě?Kde je na Zemi nadsvětelná rychlostMohou být černé díry průsvitné?Zvuková černá díraJe to skutečně fotka černé díry nebo počítačem vyrobený obrázek?Proč neexistuje singularita velkého třesku a černých děr
Náš výklad by stručný, ale chcete-li podrobnější a ještě názornější, povívejte se na toto dokonalé video:
Jan Fikáček
Stojí pro fotony čas?
Ze speciální teorie relativity plyne, že čas se se vzrůstající rychlostí zpomaluje. Říkáme tomu dilatace času. Když dosadíme do vzorce pro dilataci času rychlost světla, dostaneme, že se čas zastavil. Fotonu tedy čas stojí, ne?
Jan Fikáček
Jak mravenci umí řešit kvantové záhady
Kvantová mechanika je stále záhada. Je třeba podivné, jak částice ve fotosyntéze najde vždy tu správnou cestu do cíle. Nicméně právě proto je efektivita jádra fotosyntézy nějakých 98%. Vysvětluje se to tím, že...
Jan Fikáček
Proč jsou dnešní mouchy geniální
Tak jo, už mám nějaký ten pátek. To mi ale dává na druhé straně příležitost k dlouhodobým "empirickým studiím". Ne zrovna, že bych mohl pozorovat pohyb kontinentů, ale něco pro mnoho lidí neviditelného jsem už zachytil.
Jan Fikáček
Proč perpetuum mobile není to, co říká Wikipedie, aneb nevěřte (všechno) fyzikům :)
Když otevřete na Wikipedii heslo perpetuum mobile, můžete číst, že: "Perpetuum mobile je stroj, který vykonává práci bez vnějšího zdroje energie." Ale je to opravdu tak? Má tuto definici člověk přijmout bez přemýšlení?
Jan Fikáček
Co odpověděla umělá inteligence na otázku "Proč je moje žena chytřejší než já?"
Všichni řeší umělou inteligenci a já na tu módu moc nedal, ale zaujaly mě různé zprávy, kde ve vědě AI už pomohla. Tak jsem si řek, že je nejlíp její schopnosti v tomto směru osobně vyzkoušet. Ovšem zajímavější byla jiná otázka.
Další články autora |
Studentky rozrušila přednáška psycholožky, tři dívky skončily v nemocnici
Na kutnohorské střední škole zasahovali záchranáři kvůli skupině rozrušených studentek. Dívky...
Podvod století za 2,4 miliardy. Ortinskému hrozí osm let a peněžitý trest 25 milionů
Luxusní auta, zlaté cihly, diamanty a drahé nemovitosti. To vše si kupoval osmadvacetiletý Jakub...
Stovky amerických obrněnců se v řádu dnů nepozorovaně přemístily do Česka
Několik set vozidel americké armády včetně obrněnců Bradley nebo transportérů M113 se objevilo ve...
Zemřel bývalý místopředseda ODS Miroslav Macek. Bylo mu 79 let
Ve věku 79 let zemřel bývalý místopředseda ODS a federální vlády Miroslav Macek, bylo mu 79 let. O...
Moskva se chlubí kořistí z Ukrajiny: Abramsy, Leopardy i českým BVP
V Moskvě ve středu začala výstava západní vojenské techniky, kterou používá ukrajinská armáda a...
Na jednání o míru nepřijdeme, vzkázali Rusové. Švýcaři je ani nezvali
Švýcarsko iniciuje vlastní mírovou konferenci o Ukrajině. S pozváním Ruska na setkání, které se má...
Pavel zkritizoval všechny. Nefér jsou Babišova slova i kampaň SPOLU, míní
Kampaň, která dělá z hnutí ANO zastánce ruských zájmů, je podle prezidenta Petra Pavla stejně nefér...
O menopauze musíme mluvit, burácela herečka Halle Berry před Kapitolem
Slavná herečka Halle Berry se zapojila do americké politiky, když podpořila senátorky snažící se o...
Sluší se, aby zaměstnanec věděl, proč je propouštěn, řekl Juchelka
Poslanci se přeli o změnu zákoníku práce. Opozici se ho nepodařilo vrátit vládě k přepracování....
Prodej zajímavého rovinatého pozemku 586m2+145m2 v Kostelci nad Labem
T. G. Masaryka, Kostelec nad Labem, okres Mělník
4 550 000 Kč
- Počet článků 310
- Celková karma 30,45
- Průměrná čtenost 3149x
Chcete-li sledovat diskuse v "jeho" skupině, připojte se do Vědecké filosofie & Fyziky (nejen). jfikacek@gmail.com
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy jako vědeckou dizertační práci. Někdy je to jen divoká fantazie. Na druhé straně se snaží udržovat jistou vědeckou kvalitu, takže "esoterické" komentáře nejsou vítány. P.S.: Osobně útočné a odborně velmi nekvalitní komentáře, zejména velmi dlouhé, budou mazány.