CAMBRIDGE – Dnes ide o jednu z najznámejších myšlienok modernej fyziky, no keď ju Stephen Hawking predstavil svetu, spôsobila vedeckú revolúciu. V marci 1974 publikoval v časopise Nature krátky, necelé dve strany dlhý článok s názvom Black hole explosions? – a úplne zmenil predstavu o tom, ako fungujú čierne diery.
Dovtedy vedci vychádzali z teórie relativity Albert Einstein, podľa ktorej je čierna diera taká gravitačne silná, že z nej nemôže uniknúť nič – ani svetlo. Predpokladalo sa preto, že tieto objekty môžu iba rásť, keď pohlcujú okolitú hmotu alebo sa zrážajú s inými čiernymi dierami. Hawking však spojil tri základné piliere modernej fyziky – kvantovú mechaniku, termodynamiku a Einsteinovu gravitáciu – a ukázal, že čierne diery v skutočnosti vyžarujú malé množstvo tepla. Tento jav dnes poznáme ako Hawkingovo žiarenie.
Čierna diera postupne stráca hmotnosť
Podľa tejto teórie vznikajú pri horizonte udalostí páry kvantových častíc, informuje portál LiveScience. Jedna z nich môže spadnúť do čiernej diery, zatiaľ čo druhá unikne do vesmíru a odnesie so sebou malé množstvo energie. V dôsledku toho čierna diera postupne stráca hmotnosť – a veľmi pomaly sa „vyparuje“. Pri veľkých čiernych dierach je tento proces extrémne pomalý. Napríklad objekt s hmotnosťou podobnou Slnku by sa vyparoval oveľa dlhšie, než je súčasný vek vesmíru. Hawking však zároveň predpokladal, že malé tzv. primordiálne čierne diery vzniknuté krátko po veľkom tresku by mohli skončiť dramatickým výbuchom.
Jeho práca zároveň otvorila jeden z najväčších problémov modernej fyziky – takzvaný paradox informácie v čiernych dierach. Ak sa čierna diera vyparí, mohli by sa stratiť informácie o všetkom, čo do nej spadlo. To by však odporovalo základným princípom kvantovej mechaniky, podľa ktorých sa informácia nemôže zničiť. Tento paradox zamestnával fyzikov celé desaťročia a dodnes patrí medzi najväčšie záhady vesmíru. Aj viac než 50 rokov po publikovaní krátkeho článku sa vedci snažia nájsť definitívne dôkazy Hawkingovho žiarenia a pochopiť, čo sa v skutočnosti deje na hranici čiernych dier.
