Jsme uvnitř černé díry? Vědci se potýkají s tajemstvím, které ukazuje kozmologie
Zdá se, že vesmír se rozprostírá nekonečně daleko, když se zahledíme na hvězdné nebe. Vědci z oblasti kozmologie však vědí, že vesmír je konečný. Ten nejlepší model kozmologie ukazuje, že čas a prostor měly svůj začátek, a to v bodě, který se nazývá „singularity“. Tento bod s velmi vysokou teplotou a hustotou se rychle rozšířil, když došlo k Velkému třesku.
Druhou klíčovou vlastností je, že pozorovatelný vesmír je obklopen hranicí, která se nazývá „horizont událostí“. Vesmír se rozšiřuje nadsvětelnou rychlostí, což znamená, že další oblasti jsou pro nás neviditelné. Existují takové oblasti, na které ani ty nejlepší dalekohledy nemohou dosáhnout.
Singularity a horizont událostí, dva klíčové prvky, jsou také charakteristické pro černé díry. Tyto gravitace pohlcující monstra skrývají v mnoha koutech vesmíru a pohlcují plyn, prach i světlo. Podobně jako u vesmíru, také černé díry mají horizont událostí, za nímž není možné nic pozorovat a uvnitř kterého se považuje existence singularity. To je pravděpodobně důvod, proč některé nedávné vědecké články naznačily, že by vesmír mohl existovat uvnitř černé díry.
Teorie, že žijeme uvnitř černé díry, je šokující, ale rozhodně není nesmyslná. „Je to určitě rozumný myšlenkový koncept,“ říká astrofyzik Niayesh Afshordi z Perimeter Institute for Theoretical Physics v Kanadě. „Problém spočívá v sladění detailů.“
Jednoduchá historie černodírové kozmologie
Matematika, která tvoří základ našeho porozumění vesmíru, je velmi podobná matematice, která popisuje černé díry. Obě vycházejí z obecné teorie relativity Alberta Einsteina. Koncept je takový, že objekty v prostoru zakřivují strukturu časoprostoru, což určuje jejich pohyb a vysvětluje mechanismus gravitace. Náhodou, poloměr pozorovatelného vesmíru je stejný jako poloměr černé díry, která má stejnou hmotnost jako náš vesmír.
Někteří vědci to navrhují jako důvod k tomu, abychom zvažovali možnost, že vesmír existuje uvnitř černé díry. V 70. letech se tímto tématem jako první zabývali teoretický fyzik Raju Kumar Patria a současný matematik I.J. Good. O přibližně dvacet let později fyzik Lee Smolin navrhl teorií, že všechny černé díry, které se formují v našem vesmíru, vytvářejí nová vesmíry uvnitř. Tyto vesmíry mají mírně odlišné fyzikální zákony než náš vesmír. Takto vesmír vzniká a mění se, a v procesu „evoluují“ k vytváření nových vesmírů. Smolin tomu říká kozmologická přirozená selekce.
Náš vesmír je naopak černým dírám
Tato teorie se dosud nestala mainstreamem, ale mnozí fyzikové stále uznávají konceptuální souvislost mezi černými dírami a vesmírem. „Matematicky jsou si obě velmi blízké,“ říká teoretický fyzik Gábor Geshnizjani z Perimeter Institute. „Obě jsou svým způsobem protiklady.“
Náš vesmír se považuje za začínající od singularity, což je bod s nekonečnou hustotou existující před Velkým třeskem. Naopak černá díra končí v singularitě, což je bod, kde všechno přestává dávat smysl, připomínající skládku. Horizont událostí černé díry je kulová hranice obklopující singularitu, která představuje bod bez návratu. V populární kultuře je často vykreslována jako vysavač vesmíru, ve skutečnosti jsou však černé díry relativně mírné objekty. Kosmické lodě mohou vstoupit do stabilní dráhy a uniknout, avšak pokud překročí horizont událostí, již se nebudou moci vrátit.
