Pád do černé díry je jako scéna ze Hry o trůny, tvrdí fyzik

Horizont událostí černé díry

Rok 2013 byl mezi fyziky rokem jedné velké otázky: jakým způsobem zemře člověk, který by spadl do černé díry?

Možná se vám zdá, že tato otázka vypadá jako ze seriálu Teorie velkého třesku. A vlastně máte pravdu: protože je sice šílená, ale současně hrozně zajímavá. Odpověď totiž o našem vesmíru hodně vypovídá…

Rozepsal se o ní slavný fyzik Leonard Susskind ze Stanfordu. Jak vlastně takový pád do černé díry může vypadat? „Nejdřív nic necítíte. Jako když plavete k Niagarským vodopádům – nejprve se nic neděje,“ popisuje fyzik. Ale potom překročíte moment, kdy už nejste schopní překonat odpor proudu – a nenávratně míříte k pádu do propasti. Skoro stejné je to v případě černé díry.

„V ten moment už jste vlastně mrtví – neexistuje způsob, jak odpor gravitačního tahu překonat,“ vysvětluje Susskind. A teprve v tenhle okamžik to začíná být opravdu zajímavé. Gravitace černé díry je totiž tak silná, že nohy přitahuje silněji než hlavu – tedy v případě, že padáte nohama napřed…

Skřipec jménem černá díra

„Je to jako středověké mučení – dobře známý skřipec… Skoro jako něco ze Hry o trůny,“ popisuje to jiný fyzik, Joe Polchinski. Slavný popularizátor vědy Neil DeGrasse Tyson pro tento proces vymyslel moc hezký a současně trefný odborný výraz: špagetifikace.

Podle klasické teorie relativity to je konec – gravitace vás roztrhne jako hada a zbytky těla spadnou do černé díry. A tam zůstanou pohlcené navždy… Jenže podle Polchinského a mnoha dalších mladých fyziků je vše ještě mnohem složitější. Přišli s hypotézou, která říká, že dovnitř černé díry vlastně nic nespadne – nemá totiž kam. Uvnitř černé díry totiž podle této hypotézy není nic, vlastně je tam mnohem méně než nic. Neexistuje tam dokonce ani nic jako prostor…

Je to pro nás jen těžko představitelná myšlenka; představit si něco ještě více nicotného než nic – ale přesně to by mohlo být podstatou černé díry. Proč? Může za to informace.

Náraz o hranici vesmíru

Podle kvantové mechaniky nemůže být informace nikdy zničená – nemůže tedy zmizet jen tak z našeho vesmíru. Jde o jeden ze základů vědy, na níž je postavená naše civilizace. Když tedy zbytky lidského těla dopadnou do černé díry, pořád by tam měly být a teoreticky by se tam jeho atomy a informace, které nesou, měly nějak dát dohledat. Pak ale Stephen Hawkking dokázal, že černé díry se pomalu vypařují – a mizí. Spolu s nimi mizí tedy i veškeré špagetifikované informace. Spousta fyziků s tím měla a má problém; z důvodů, které jsme popsali výše. Jak by se informace o částicích mohla z černé díry dostat ven?

Právě Polchinski přišel se zajímavou a hodně radikální teorií, která by to mohla vysvětlit. Zrušili vnitřek černé díry. Vše, co projde horizontem černé díry, se v jejich verzi okamžitě vypaří – v bouři kvantových částic a informace. Černá díra je v tomto pohledu opravdovým koncem vesmíru: při pádu do ní byste se tedy neroztrhli, ale „rozpleskli“ o hranici vesmíru.

Hypotéza sice matematicky vychází, ale připadá i fyzikům, kteří ji vytvořili, dost radikální. Polchinski přiznává, že intuitivně cítí, že by černé díry měly mít nějaké „uvnitř“ – problém je, že jeho hypotézu zatím nikdo nedokázal vyvrátit. Uvidíme, jestli se to podaří příští rok…