Videó

Tranzkript

A fekete lyukak a legnagyobb energiával bíró, legszélsőségesebb dolgok az univerzumban,

valamint rettentően furcsák és bonyolultak is.

Mi történne, ha beleesnél egybe, illetve mik is a fekete lyukak igazából?

Először is a térről és az időről kell szót ejtenünk: a tér és az idő egy óriási színpad,

ahol az univerzum színdarabja játszódik. Azonban a tér nem egy állandó színpad,

az idő pedig nem ugyanúgy telik mindenhol. Egyszóval relatívak.

Az anyag görbíti a teret, és ez az, ami meghatározza, hogyan mozogjon az anyag.

Ha a színpadra felkerül néhány csillag és bolygó, akkor az besüpped alattuk.

Ez a torz színpad, a maga kis görbületeivel és domborulataival nem más, mint a gravitáció.

A fekete lyukak nem csak egyszerűen meggörbítik a színpadot;

olyanok, mint egy csapóajtó.

Olyan hatalmas tömeggel bírnak, hogy az univerzum létrehozott egy “tilos” zónát,

ahol a szabályok megváltoznak.

A legtöbb fekete lyuk akkor keletkezik, amikor meghal egy óriási tömegű csillag.

Ezt részletesen elmagyaráztuk a neutroncsillagokkal foglalkozó videónkban.

Most csupán annyit kell tudnod, hogy a hatalmas csillagok belseje

az utolsó pillanataikban a fény sebességének közel negyedével robban fel.

Ezáltal olyan hatalmas tömeg zsúfolódik össze, ami annyira sűrű,

hogy tulajdonképpen felborítja az univerzum színpadát.

Egy fekete lyuk, melynek tömege a nap tízszerese,

épphogy 60 km átmérőjű lenne.

Ha közvetlenül belenéznél egy fekete lyukba, semmit se látnál.

Az uralmuk alatt lévő teret egy láthatatlan,

egyirányú határ, az úgynevezett eseményhorizont zárja el.

Az eseményhorizont a tér egy olyan régióját veszi körül,

amelybe belépve örökre el lennénk választva az univerzum többi részétől.

A fekete lyuk csapóajtó annyira meggörbíti a teret,

hogy még a fény se tud belőle megszökni.

És mivel semmi sem szökhet ki, hogy információt továbbítson belülről,

lehetetlen meghatározni, hogyan is néz ki valójában.

De ettől még meg tudjuk figyelni a fekete lyukakat az anyagra gyakorolt hatásuk miatt.

Akárcsak a Nap vagy egy bolygó esetében, egy fekete lyuk körül is keringhetnek dolgok.

Rengeteg fekete lyuk eseményhorizontja körül anyagkorong kering.

Ez az anyag hihetetlenül forróvá válhat, mivel az alacsony keringési pálya

akár a fénysebesség felére is gyorsíthatja. A részecskék közötti apró súrlódások

és ütközések egymilliárd fokra hevítik az anyagot,

így a fekete lyukak körüli tér különös módon hihetetlenül fényes lesz.

Mi történne, ha megpróbálnál közel kerülni egy fekete lyukhoz, vagy ha belemennél?

Először is a világ legfurcsább elvarázsolt tükrével találnád szembe magad.

Nem csak anyag kering egy fekete lyuk körül:

a gravitáció olyan erős a közelükben, hogy a fény is keringhet körülöttük.

Ha az eseményhorizonton kívül, a fotonszférában lebegnél,

akkor mindegyik irányban csak önmagadat látnád.

Magad előtt a fejed hátsó részét látnád,

mivel a hátad mögött levő fény a fekete lyukat megkerülve ér a szemedbe.

A gravitáció az idő múlását is befolyásolja.

Minél erősebb a gravitáció, annál lassabban telik az idő.

Míg te úgy látod, hogy az univerzum felgyorsul,

addig téged lelassítva látnak távolról.

Ha úgy döntesz, hogy elrepülsz a fekete lyuktól, azt tapasztalhatod,

hogy évezredek teltek el a világ számára.

Akárcsak valami bizarr, egyirányú időutazás a jövőbe,

ahol a szeretteid már rég meghaltak.

Azonban egy fekete lyuk közelébe merészkedni hihetetlenül veszélyes lehet.

Fájdalmas halál vár rád “spagettizálódás” képében.

Mivel a lábad közelebb van a fekete lyukhoz, mint a fejed,

a gravitáció nagyobb erőt gyakorol rá, mely elég ahhoz, hogy széttépjen.

Ahogy haladsz lefelé, egyre rosszabb lesz. A vonzás egyre erősebb lesz,

a tested egyre vékonyabbra és egyenesebbre préselődik,

míg végül egy vékony, forró plazmasugárrá válsz,

melyet a fekete lyuk egy falatban felfal, és örökre megszűnsz létezni.

A spagettivá válás csak kisebb fekete lyukaknál jelent kockázatot,

mivel azoknak az átmérője is sokkal kisebb.

Ha ellátogatsz egy galaxis közepébe, és találsz egy szupermasszív fekete lyukat,

megtapasztalhatod milyen lehet az eseményhorizontot átlépni.

Közeledve az eseményhorizonthoz, egy távoli szemlélő nem is látná,

ahogy átléped azt, csupán annyit észlelne, hogy egy helyben megállsz és elhalványulsz.

Visszaverődnek az utolsó fénysugaraid, és lassan elhagyják az eseményhorizontot.

Eközben a te szemszögedből nézve a fekete lyuk üressége elkezd körülölelni,

mivel egyre kevesebb irányból jut hozzád fény. Körbevesz a sötétség,

míg már csak egyetlen parányi fényfolt marad számodra az univerzumból.

Itt, az eseményhorizonton belül a tér és az idő annyira felborul,

hogy még az időutazás is lehetséges,

tehát valószínűleg úgy a legjobb, ha innen semmi se jut ki.

Időparadoxonokat és az univerzumra veszélyt jelentő problémákat idézhet elő,

ha bármi is kijut belőle.

Akármennyire is ijesztő az eseményhorizont, megóv minket ettől a cirkusztól.

Ha sikerül is eddig életben maradnod, már nem számít,

mivel bizonyos, hogy már csak a teljes megsemmisülés vár rád.

Az eseményhorizonton belül a téridő oly görbe és torz, hogy akármelyik irányba is indulsz,

minden egyes lépés a fekete lyuk közepébe vezet.

Bármerre is próbálnál elindulni, csak gyorsabban érnél a közepébe.

Hogy minél tovább életben maradj, mozdulatlannak kell maradnod.

A fekete lyuk közepén a szingularitás található. Az összes anyag,

ami valaha is átlépte az eseményhorizontot, egyetlen végtelenül kicsi pontba sűrítve.

Semmilyen emlék nem marad fenn arról, ami belekerül,

mivel a fekete lyuk csapóajtóján keresztül minden örökre elvész.

A szingularitás minden dolgot egyenlővé tesz. Ez nagyon érdekes hatással van

az univerzumra. Készítettünk is erről egy videót, ha szeretnél többet megtudni.

Dióhéjban arról van szó, hogy bármi, ami túl közel kerül,

a fekete lyuk részévé válik, és a szingularitásban koncentrálódik.

Mivel nem ismerjük a korábbi állapotukat, a fekete lyukaknak három jellemzőjük van:

tömeg, forgási sebesség és elektromos töltés. Minden más elveszik.

Ebből a szempontból hasonlítanak az elemi részecskékre.

Ez azt jelenti, hogy a világ összes fekete lyuka ugyanolyan.

A tömegük ugyan eltér, és vannak, amik gyorsabban forognak,

de ha az összes szingularitást kiállíthatnánk egy varázslatos fizikai múzeumban,

azonosak lennének, akárcsak az elektronok.

Az elemi részecskékhez hasonlóan a fekete lyukak paraméterei is

csupán a leírásukat könnyítik meg; nem tükrözik pontosan a valóságot.

Az univerzumról alkotott elméleteink, jelesül az általános relativitáselmélet,

egyszerűen nem képesek leírni vagy megmagyarázni őket.

A tér görbülete végtelenné válik, ahogy a sűrűség is,

és a szabályaink egyszerűen értelmüket vesztik.

A szingularitásnak nincs felszíne vagy nagysága;

kicsit olyan, mintha az univerzum nullával próbálna osztani.

Így tehát lehet, hogy nem is léteznek, vagy teljesen másmilyenek.

Ez minden, amit jelenleg tudunk a legjobb előrejelzésünk,

és a téridő jelenlegi legjobb elmélete alapján.

Továbbá minden, amit valaha is hallottál a fekete lyukakról - még ez a videó is -

elméleti fekete lyukakkal kapcsolatos, melyek nem forognak.

Sokkal egyszerűbb a matematikájuk.

Mivel azonban a fekete lyukak haldokló csillagokból születtek,

melyek utolsó pillanataikban rendkívül gyorsan forogtak,

tudomásunk szerint a létező összes fekete lyuknak forognia kell.

Nem is lassan, akár a fénysebesség 90%-át is elérhetik.

Ezek szerint a fekete lyukak valójában még eszelősebbek, mint sokan gondolják.

Egy forgó fekete lyuk szingularitása még ennél is szédítőbb.

A forgás hatására a szingularitás gyűrű alakban kitüremkedik.

Ez a forgás olyan erőteljes, hogy magát a teret is magával ragadja.

A forgó fekete lyuk körül létrejön egy újabb terület, az ergoszféra,

ahol bármennyire is próbálunk, lehetetlen mozdulatlanul maradni.

A téridő rohanó örvényébe kerülve a sodrás ellenállhatatlanná válik,

és nem marad más választásod, mint a fekete lyuk körül keringeni.

Na de mi történik a fekete lyukakkal, miután az univerzum elöregedik és kihal?

Ezt se tudjuk pontosan, de van néhány ötletünk a mai fizikai ismereteink alapján:

Hawking-sugárzás.

A kvantumtérelmélet szerint a tér vákuuma hemzseg a kvantumingadozásoktól.

Ezek az ingadozások anyag és antianyag részecskepárokat hoznak létre a semmiből,

melyek rövid létezésüket követően megsemmisülnek.

Amikor ez egy fekete lyuk eseményhorizontjának közelében történik,

beleeshet az egyik részecske, mely megakadályozza, hogy megsemmisüljenek.

A távozó részecske a Hawking-sugárzás.

Mivel a részecske tömege végső soron a fekete lyukból származik,

a fekete lyuk hosszú évezredek alatt összezsugorodik és elpárolog.

A Hawking-sugárzást nem nyeli el a fekete lyuk;

ez egy újonnan létrejött anyag, mely a lyuktól von el tömeget.

Ahogy a fekete lyuk zsugorodik, a Hawking-sugárzás egyre erősödik,

egyre gyorsabb és gyorsabb lesz, míg a maradék egy atombombához hasonló,

hirtelen bekövetkező hatalmas robbanásban megsemmisül.

Végül semmi sem marad. De ez még nagyon sokáig nem fog megtörténni.

Egy, a Nappal azonos tömegű fekete lyuk élettartama 10^67 év.

Ezek szerint 10.000 milliárd milliárd milliárd milliárd milliárd milliárd évig tartana,

míg a tömege 0.0000001%-át elveszítené.

Azonban a legtöbb fekete lyuk sokkal nehezebb, mint a Nap.

A legnagyobb szupermasszív fekete lyukak élettartama,

melyek a galaxisok közepében találhatók, 10^100 év.

Hogy az mennyi idő?

Képzelj el egy homokórát, melyben annyi homokszem van,

mint ahány részecske az univerzumban.

10 milliárd évente leesik egyetlen homokszem.

Ha megvárnánk, hogy az összes homok lefolyjon,

a fekete lyuk élettartamának még egy százaléka se telne el.

Az agyunk nem igazán tudja felfogni ezeket a hatalmas időtartamokat.

Megérthetjük-e valaha is a fekete lyukakat? Megtudhatjuk, hogy mi zajlik bennük?

Ezt senki se tudja. Csak kívülről látjuk őket, és az elméletek,

melyeket a belsejükről alkottunk, valószínűleg helytelenek.

De nem baj, ha nem tudunk mindent.

Ez csak annyit jelent, hogy még sok dolgunk van hátra.

Azt jelenti, hogy még mindig vannak megoldandó rejtélyek, nagy eszmék,

amiken gondolkozni kell. Ezért szeretjük a tudományt.

Végtére is abban legalább biztosak lehetünk, hogy még bőven van időnk

a fekete lyukakon gondolkodni, mielőtt az utolsó is elpárolog.

Ha szeretnél még egy kicsit tovább gondolkodni a fekete lyukakon,

beszerezheted az egyik fekete lyukas cuccot,

amit a Kurzgesagt csapata készített sok szeretettel.

Ilyen például a fekete lyukas poszterünk, ami elmagyarázza a fekete lyukak alapjait.

Vagy válassz magadnak fergeteges fekete lyukas kalandot ezzel a poszterünkkel,

aminek a végén lehet elkél majd egy ölelés.

Pont erre az alkalomra készítettük a fekete és fehér lyuk plüssöket.

És ha még ez se lenne elég, most adtunk ki szuper kényelmes űrzoknikat,

csillogó űrkitűzőket, egy új vászontáska szettet,

ezen kívül pedig rengeteg más űrrel kapcsolatos apróságunk is van,

amiket szeretettel és gondossággal terveztük itt, a Kurzgesagtnál.

Úgy tudsz minket a legjobban támogatni, ha vásárolsz a webshopunkban,

cserébe pedig kapsz valami szépet.

Nektek hála tudunk továbbra is olyan részletes videókat készíteni,

mint ez is, amiket aztán bárki ingyenesen megtekinthet.

Nagyon köszönjük a támogatást!