Nové dôkazy potvrdzujú Hawkingovu teóriu o čiernych dierach
Nové analýzy gravitačných vĺn potvrdzujú teóriu Stephena Hawkinga o čiernych dierach, konkrétne jeho plochovú vetu. Táto veta hovorí, že plocha horizontu udalostí čiernej diery sa nikdy nezmenší.
Stephen Hawking, legendárny britský fyzik, zanechal po sebe dedičstvo revolučných myšlienok. Jednou z nich je tzv. Hawkingova plochová veta (Hawking area theorem), ktorá hovorí, že povrch čiernej diery sa nikdy nemôže zmenšiť. Nedávno publikovaná štúdia založená na analýze gravitačných vĺn poskytla silné dôkazy podporujúce túto teóriu. V tomto článku sa pozrieme na to, čo táto veta znamená a prečo je takýmito novými zisteniami potvrdenie také dôležité.
Čo je Hawkingova plochová veta?
Predstavte si čiernu dieru ako obrovský vesmírny vysávač. Je to miesto, kde je gravitácia taká silná, že nič – ani svetlo – nemôže uniknúť. Hranica tejto oblasti, z ktorej už nie je návratu, sa nazýva horizont udalostí (event horizon). Hawkingova plochová veta hovorí, že celková plocha tohto horizontu udalostí sa s časom môže len zvyšovať alebo zostať rovnaká – nikdy nezmenšiť.
Táto myšlienka bola pre mnohých fyzikov spočiatku veľmi ťažko prijateľná. Zdalo sa im nemožné, že by základný zákon vesmíru mohol obmedzovať plochu čiernej diery. Hawking však dokázal, že táto veta vyplýva z hlbších princípov kvantovej mechaniky a všeobecnej teórie relativity.
Gravitačné vlny ako kľúč k pochopeniu čiernych dier
Ako môžeme overiť takú abstraktnú vetu? Tu prichádzajú na pomoc gravitačné vlny. Tieto vlnové rušenia priestorovo-časového kontinua vznikajú, keď sa masívne objekty, ako sú čierne diery, pohybujú a zrýchľujú. V roku 2015 prvýkrát zaznamenali detektory LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) gravitačné vlny vzniknuté spojením dvoch čiernych dier.
Nedávno tím vedcov za pomoci dát z detektora LIGO analyzoval signál gravitačnej vlny označený ako GW250114, ktorý vznikol pri splynutí dvoch čiernych dier. Tento signál bol tak silný a presný, že umožnil vedcom detailne zmerať vlastnosti oboch čiernych dier, vrátane ich povrchu.
Kumulatívny počet pozorovaní gravitačných vĺn
Kľúčové poznatky
- Hawkingova plochová veta: Plocha horizontu udalostí čiernej diery sa nikdy nemôže zmenšiť.
- Gravitačné vlny: Poskytujú nový spôsob, ako študovať a overiť teórie o čiernych dierach.
- GW250114: Analýza tohto gravitačného signálu poskytla prvý definitívny štatistický dôkaz podporujúci Hawkingovu plochovú vetu.
- Zmena povrchu pri splynutí čiernych dier: Keď sa dve čierne diery spojia, výsledná čierna diera má väčšiu plochu horizontu udalostí ako súčet plôch pôvodných dvoch dier.
Prečo je toto taký prelomový moment?
Potvrdenie Hawkingovej plochovej vety pomocou gravitačných vĺn predstavuje významný míľnik vo fyzike. Ukazuje, že teórie Stephena Hawkinga o čiernych dierach sú správne a, že naše porozumenie vesmíru je stále len na začiatku.
Tento výskum tiež otvára nové možnosti pre štúdium čiernych dier a ich vplyvu na okolie. Gravitačné vlny nám umožňujú „počúvať“ vesmír a odhaľovať skryté zákony, ktoré riadia fungovanie najextrémnejších objektov vo vesmíre.
Čo ďalej?
Výskum gravitačných vĺn je stále v plienke, ale už teraz prináša fascinujúce výsledky. Vedci očakávajú, že budúce detektory gravitačných vĺn, ako napríklad Einstein Telescope a Cosmic Explorer, poskytnú ešte presnejšie údaje a umožnia nám overiť ďalšie teórie o čiernych dierach a vesmíre.
Zdroje:
- LIGO collaboration (2025; GW250114) - https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/kw5g-d732
- Hawking & Penrose (1974) - https://www.jstor.org/stable/2416467?origin=ads&seq=1
- Bardeen, Carter & Hawking (1973) - https://link.springer.com/article/10.1007/BF01645742
Hodnotenie článku:
Nové dôkazy potvrdzujú Hawkingovu teóriu o čiernych dierach
Osoby v článku
Približne 145 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.73 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.
Komentáre ()