Hoće li nas progutati crna rupa? Pojavila se suluda ideja da ju uništimo nuklearnim oružjem

Često smo pisali o crnim rupama, jednim od najvećih misterija u poznatom svemiru. U svojim komentarima znali ste nas pitati i ono na što ni najveći fizičari današnjice nemaju odgovor. No jedno nas je pitanje naročito zaintrigiralo: “Crna rupa očito može uništiti sve, no može li i ona sama biti uništena?”

Pitanje ima smisla u kontekstu scenarija da nam neka crna rupa uistinu zaprijeti. To se ne čini realnim jer je najbliža poznata crna rupa, koja se nalazi u binarnom sustavu Gaia BH1 u zviježđu Zmijonoscu, udaljena oko 1560 svjetlosnih godina. No što ako otkrijemo neku bližu?

Prva solucija koja nam pada na pamet jest – nuklearni udar. Zamislimo da negdje u svemiru možemo stvoriti sićušnu crnu rupu mase otprilike jednake masi Mjeseca. “Sićušna” jest ispravan pridjev jer bi čak i s tolikom masom, ona imala promjer tek desetine milimetra. Što bi se dogodilo kada bismo sav nuklearni arsenal na svijetu detonirali pokraj nje?

Ogroman apetit

Crne rupe gutaju sve što prijeđe njihov događajni obzor – materiju i energiju. Kako je energija jednaka umnošku mase i kvadrata brzine svjetlosti (E = mc²), to znači da sva energija koja ulazi u crnu rupu povećava njezinu masu. Druga zakonitost kaže da je masa crne rupe proporcionalna njezinoj veličini. Prema tome, ako sićušnu crnu rupu pogodimo nuklearnim oružjem, ona će postati i veća i masivnija.

CRNA RUPA NAS NEĆE USISATI, ALI MOGLA BI NAS SPRŽITI? Ovo su nam najbliža svemirska čudovišta!

Znamo da materija i antimaterija poništavaju jedna drugu pa se to nameće kao druga solucija. Što bi se dogodilo kada bismo na crnu rupu bacili jednaku količinu antimaterije? Nažalost, kada objekt uđe u crnu rupu, ona će potpuno izbrisati njegov prošli identitet – bilo da je napravljen od materije ili antimaterije.

Crne se rupe “brinu” samo o gravitaciji koja pak ovisi isključivo o ukupnoj masi i energiji objekta. Nadalje, masa čestice jednaka je njezinoj odgovarajućoj antičestici, tako da gađanje crne rupe objektom sazdanim od antimaterije, ekvivalentne mase, ima isti učinak kao i gađanje objektom sazdanim od obične materije – crna rupa postat će još veća i masivnija.

Sposobnost crne rupe da uništi sve pred sobom veoma je zanimljiva. To znači da su one, unatoč svojoj veličini i snazi, na neki način slične elementarnim česticama.

Elementarna čestica, poput elektrona, iznimno je jednostavan objekt, u potpunosti određen samo trima vrijednostima – masom, spinom i nabojem. Zapanjujuće je to što isto vrijedi i za crne rupe. One imaju masu, mogu se okretati i nositi električni naboj. Jednom kada nastane crna rupa, nije važno je li nastala od kolabirane zvijezde, antizvijezde ili banane. Uvijek će biti u potpunosti opisana tim trima vrijednostima, ničim drugim.

Prema tome, ako je crna rupa u osnovi “čudna čestica”, možemo li je uništiti “anticrnom rupom”? To bi bila treća solucija. Što to uopće znači?

NAJVEĆI SVEMIRSKI GIGANTI: Astrofizičari napokon znaju kako nastaju ultramasivne crne rupe

Čestica ima istu masu kao i odgovarajuća antičestica, ali suprotnog naboja. Budući da crna rupa ima masu i električni naboj, njoj suprotstavljena anticrna rupa trebala bi imati istu masu, ali suprotni električni naboj. Što bi se dogodilo kada bismo ih natjerali da se sudare? Nažalost, naboj će se samo poništiti pa ćemo na koncu dobiti novu crnu rupu – dvostruko masivniju (samim time i dvostruko veću) i to – bez naboja.

Očito moramo pomaknuti granice mašte još dalje.

Događajni obzor (ili horizont događaja) možemo zamisliti kao površinu crne rupe, iako to nije površina u pravom smislu riječi. Nije ni membrana ni barijera, nego prag u obliku sfere iza koje više nema povratka. Sve što prijeđe obzor zauvijek je izgubljeno, više se ne može vratiti u svemir. To se odnosi čak i na svjetlost koja ima najveću brzinu u svemiru. Jednom kada nešto, ili netko, prijeđe događajni obzor, započet će neizbježni proces pada prema singularnosti crne rupe i na koncu se urušiti u samu singularnost. Možemo samo nagađati što se događa nakon toga.

Užasna smrt

U svakom slučaju, uništenje događajnog obzora mogla bi biti četvrta solucija.

Iako crna rupa doista može imati spin i naboj, čak i za tako zastrašujući objekt postoje granice. Ako spin ili naboj crne rupe postane prevelik, dogodit će se nešto uistinu zadivljujuće – događajni će se obzor “rastopiti”.

Kada se crna rupa rotira, to pomalo podsjeća na perilicu rublja. Rotacija kao da želi odbiti obližnje objekte i izgurati ih iz crne rupe, ali to se ne događa jer je njezina gravitacija enormno jaka. Pa ipak, ako rotacija postane prebrza, taj će centrifugalni učinak pobijediti pa će i događajni obzor nestati. Objekti u blizini više neće biti zauvijek zarobljeni.

Ista se stvar događa i s električnim nabojem. Učinite ga prevelikim i “rupa će se otvoriti”.

No čak i da nekako uspijemo uništiti događajni obzor, singularnost bi i dalje ostala pa bi svi objekti i dalje prirodno padali prema njoj, što za ljude naravno znači – neumitnu brzu i užasnu smrt.

Međutim, ovdje je važno primijetiti da blizina singularnosti više ne bi bila neizbježan zatvor. Mogli bismo joj se približiti koliko želimo i vratiti se. Bar nešto! No možemo li to doista učiniti?

Sve što treba da učinimo jest pretjerano “našopati” ili pretjerano zarotirati crnu rupu. To bismo mogli učiniti bacanjem predmeta s malom masom i velikim nabojem ili kutnom količinom gibanja, tako da se naboj ili spin povećavaju brže od mase. Morali bismo pretjerano hraniti crnu rupu dok ne dođe do točke pucanja. No može li se to doista učiniti, i dalje je predmet strastvenih rasprava među fizičarima.

Jednaki naboji međusobno se odbijaju, a što više istih naboja zgnječite zajedno, oni se više odguruju.

Prema tome, ako negativno nabijenu crnu rupu “našopamo” elektronima čiji je naboj daleko veći od njezine mase, oni će osjetiti elektrostatsko odbijanje. Što više elektrona bacimo u crnu rupu, to će njezin negativni naboj biti veći, a odbijanje jače. No jednom kada dosegnemo gornju granicu, elektrostatsko odbijanje bit će toliko jako da više neće dopustiti ulazak elektrona.

Više neće gutati

U toj točki crna će rupa odbiti pretjerano hranjenje, a slično je i sa spinom. Jednom kada crna rupa dosegne svoju gornju granicu, više neće gutati.

Međutim, ni to nije sve. Neki su znanstvenici otkrili nešto što izgleda kao “rupa u zakonu prirode”. Ako trenutak prije no što crna rupa dosegne granicu bacimo pravu količinu materije na pravi način, čini se da bismo je zapravo mogli “našopati”.

Kako bi izgledalo da se crna rupa sada stvori pored Zemlje? Prizori su dosta zastrašujući

Doduše, većina fizičara jest skeptična, no tu soluciju ipak vrijedi razmotriti.

Kada bismo uništili događajni obzor, ostala bi “ogoljena singularnost”, a to bi mogao biti kraj fizike kakvu poznajemo. Naime, postoji jedna velika zabluda o crnim rupama. Suprotno raširenom uvjerenju, singularnost zapravo nije “u središtu crne rupe”.

Ti jezivi objekti toliko drastično iskrivljuju svemir da na događajnom obzoru prostor i vrijeme mijenjaju svoje uloge. To znači da, kada ga prijeđete, “padati prema središtu” zapravo znači “ići prema budućnosti”.

Baš zato ne možete pobjeći. Zaustaviti svoj pad u crnu rupu i vratiti se bilo bi jednako nemoguće kao zaustaviti vrijeme i otputovati u prošlost.

Singularnost je, dakle, “u vašoj budućnosti”, a ne “ispred vas”. Baš kao što ne možete vidjeti vlastitu budućnost, nećete vidjeti ni singularnost dok je ne pogodite. A opet, ne možete pogoditi nešto što je u vašoj budućnosti, već samo na neki način “doživjeti”, kao što ćete doživjeti svoj sljedeći rođendan kada se dogodi.

Singularnosti koje su u budućnosti nisu problem jer ih ne možemo vidjeti niti s njima komunicirati. No ogoljena singularnost bila bi ispred nas. Pa što bismo uopće vidjeli?

(VIDEO) SVEMIR JE UPRAVO POSTAO ‘ČUDNIJI’! Znanstvenici zbunjeni: ‘Ovakvo ponašanje crne rupe dosad je nezabilježeno’

Ukratko – nemamo pojma. Singularnost je područje beskonačne gravitacije, a gravitacija savija prostorvrijeme. U singularnosti savijanje postaje toliko radikalno da se samo tkivo prostorvremena doslovno slama. Prostor i vrijeme kao takvi više ne postoje.

Vrijeme ne postoji

To znači da ne možete ništa predvidjeti jer to znači prognozirati gdje i kada će se nešto dogoditi, a “gdje” i “kada” izgubili su svoja značenja. Drugim riječima, to je nepredvidiv fenomen s beskonačnom gravitacijom, a time i beskonačnom energijom. Predvidljivost, kauzalnost i fizika kakvu poznajemo jednostavno bi se urušile.

Znanstvenici smatraju da bi singularnosti trebale postojati u prirodi jer možemo dokazati da, pod vrlo općim uvjetima, gravitacijski kolaps doista dovodi do njihova nastanka. Međutim, oni pretpostavljaju i to da priroda zabranjuje stvaranje ogoljenih singularnosti jer bez događajnih obzora, fizika možda uopće ne bi imala smisla.

Prema tome, iako crne rupe doživljavamo kao “ultimativna čudovišta svemira”, one bi zapravo mogle biti “heroji koji nas štite od ludila singularnosti”. Prema tome, najsigurnija opcija jest da ni ne pokušavamo uništiti crnu rupu.

Koliko znamo, postoji samo jedna sigurna metoda za uništenje crnih rupa. Naime, svaka od njih emitira sićušne čestice. To je proces koji se naziva Hawkingovo zračenje. On uzrokuje da crna rupa polagano gubi masu dok na kraju ne “ispari”, ne ostavljajući za sobom ni obzor ni singularnost.

Vrijeme potrebno da crna rupa potpuno ispari ovisi o njezinoj masi. Za našu sićušnu crnu rupu mase Mjeseca, to bi iznosilo oko 10⁴⁴ godina, što znači sto septilijuna ili sto milijuna milijarda milijarda milijarda milijarda godina.

Prema tome, ne moramo se truditi. Treba samo malo pričekati.