Video

Transkrypcja

Czarne dziury są jednymi z najdziwniejszych obiektów, które istnieją.

Wydają się nie mieć w ogóle żadnego sensu.

Skąd pochodzą?

I co by się stało, gdybyś wpadł w nią?

Gwiazdy są niewiarygodnie gorącymi obiektami zbudowanymi głównie z atomów wodoru, które zapadły się pod wpływem własnej grawitacji z olbrzymich chmur gazu.

W ich jądrze fuzja nuklearna powoduje łączenie się atomów wodoru w atomy helu, wyzwalając ogromne ilości energii.

Energia ta, w formie radiacji, przeciwdziała sile grawitacji, utrzymując delikatny balans pomiędzy obiema siłami.

Tak długo, jak w jądrze zachodzi fuzja, gwiazda pozostaje stabilna,

lecz dla gwiazd o wiele cięższych od naszego Słońca, ciepło i ciśnienie w jądrze pozwala im syntezować cięższe pierwiastki, aż dochodzą do żelaza.

W przeciwieństwie do wszystkich lżejszych pierwiastków, fuzja żelaza nie generuje energii.

Żelazo odkłada się w centrum gwiazdy do momentu, w którym osiąga masę krytyczną,

a balans pomiędzy radiacją i grawitacją zostaje nagle zburzony.

Jądro się zapada, w ciągu ułamka sekundy gwiazda imploduje, przesuwając się do jądra niemal z prędkością światła, ściskając jeszcze więcej masy w jądrze.

W tym właśnie momencie wszystkie cięższe od żelaza pierwiastki są tworzone, kiedy gwiazda umiera wraz z eksplozją supernowej.

To skutkuje powstaniem gwiazdy neutronowej, lub jeśli gwiazda była dość masywna, cała masa jądra zapada się w czarną dziurę.

Gdybyś spojrzał na czarną dziurę, zobaczyłbyś tak naprawdę horyzont zdarzeń.

Wszystko, co przekroczy horyzont zdarzeń, musi przemieszczać się szybciej, niż światło, aby uciec.

Innymi słowy, to niemożliwe.

Zatem to, co widzimy, to czarna sfera, która nie odbija niczego.

Lecz jeśli horyzont zdarzeń jest czarną częścią czarnej dziury, gdzie jest dziura?

Osobliwość!

Nie jesteśmy pewni, co to dokładnie jest

Osobliwość może być nieskończenie gęsta, co oznacza, że cała jej masa jest skompresowana w pojedyńczym punkcie przestrzeni o zerowej powierzchni i objętości.

Lub coś zupełnie innego?

W tym momencie po prostu nie wiemy.

To jak dzielenie przez zero.

Przy okazji, czarne dziury nie zasysają w ten sam sposób, w jaki robi to odkurzacz.

Gdybyśmy podmienili Słońce na czarną dziurę o jednakowej masie, dla Ziemi niewiele by się zmieniło, pominąwszy oczywiście fakt, że zamarźlibyśmy na śmierć.

Co by się z Tobą stało, gdybyś wpadł w czarną dziurę?

Doświadczanie czasu jest inne w pobliżu czarnej dziury, z zewnątrz wyglądałbyś jak spowolniony, kiedy zbliżasz się do horyzontu zdarzeń, więc czas płynie dla Ciebie wolniej..

Od pewnego momentu wydawałbyś się zamrożony w czasie, powoli stałbyś się czerwony i zniknąłbyś.

Podczas gdy z Twojej perspektywy możesz oglądać resztę Wszechświata przyspieszoną, jakbyś oglądał przyszłość.

W tym momencie nie wiemy, co by się stało dalej, ale sądzimy, że to może być jedna z dwóch opcji.

Jeden: umierasz szybką śmiercią.

Czarna dziura zagina czasoprzestrzeń w taki sposób, że kiedy przekroczysz horyzont zdarzeń, jest już tylko jeden kierunek: naprzód.

Możesz to rozumieć całkiem dosłownie, że wewnątrz horyzontu zdarzeń, możesz poruszać się tylko w jednym kierunku.

To jak iść przez bardzo ciasny korytarz, który zamyka się za Twoimi plecami z każdym krokiem.

Masa czarnej dziury jest tak skompresowana, że w pewnym momencie nawet małe odległości kilku centymetrów oznaczałyby miliony razy silniejsze oddziaływanie grawitacji na różne części Twojego ciała.

Komórki Twojego ciała zostałyby rozerwane na sztuki, kiedy Twoje ciało rozciągałoby się w strumień plazmy o szerokości jednego atomu.

Dwa: umierasz bardzo szybką śmiercią.

Bardzo krótko po przekroczeniu horyzontu zdarzeń , zetknąłbyś się z pierścieniem ognia i zostałbyś unicestwiony w mgnieniu oka.

Żadna z tych opcji nie jest szczególnie przyjemna.

Czas Twojej śmierci zależy od masy czarnej dziury.

Małe czarne dziury zabiłyby Cię jeszcze zanim zetknąłbyś się z horyzontem zdarzeń, podczas gdy supermasywne czarne dziury pozwoliłyby Ci podróżować w swoje wnętrze przez jakiś czas.

Jako ogólna zasada: im dalej masz do osobliwości, tym dłużej żyjesz.

Czarne dziury występują w różnych rozmiarach.

Są małe czarne dziury o masie równej kilku masom Słońca i średnicy asteroidy,

i są też supermasywne czarne dziury, które są znajdowane w cetrach galaktyk i które konsumowały materię przez miliardy lat.

Obecnie, największa znana czarna dziura nazywa się S5 0014+81.

Czterdzieści miliardów razy cięższa od Słońca.

Ma średnicę 236,7 miliardów kilometrów, co jest czterdzieści siedem razy większą wartością, niż odległość Słońca od Plutona.

Jakkolwiek czarna dziura nie jest potężna, po pewnym czasie wyparuje na skutek zjawiska zwanego promieniowaniem Hawkinga.

Aby zrozumieć ten proces, musimy się przyjrzeć pustej przestrzeni.

Pusta przestrzeń nie jest tak naprawdę pusta, lecz jest wypełniona cząstkami wirtualnymi, które powstają z nicości i unicestwiają się wzajemnie.

Kiedy dzieje się to na granicy czarnej dziury, jedna z wirtualnych cząstek zostanie wciągnięta w głąb czarnej dziury, a druga ucieknie i stanie się prawdziwą cząstką.

Zatem czarna dziura traci energię.

To się dzieje bardzo powoli na początku, po czym przyspiesza, kiedy czarna dziura staje się coraz mniejsza i mniejsza.

Kiedy zmniejsza się do masy dużej asteroidy, promieniuje z temperaturą pokojową.

Kiedy zmniejsza się do masy góry, promieniuje tak gorąco, jak nasze Słońce,

a w ostatnich chwilach swojego życia czarna dziura promieniuje z energią miliardów bomb atomowych w ogromnej eksplozji.

Lecz ten proces jest niewiarygodnie powolny.

Największa czarna dziura, jaką znamy, może parować niemal gogool lat, zanim zniknie.

Jest to tak długo, że kiedy ostatnia czarna dziura wyparuje, nikt nie będzie tego świadkiem.

Wszechświat stałby się niezdadny do życia długo przedtem.

To nie jest koniec naszej historii, jest wiele więcej interesujących pomysłów o czarnych dziurach. Zbadamy je w części drugiej.

Wielkie podziękowania dla Fraser Cain za pomoc przy tym filmie.

Przy okazji, stworzyliśmy kilka tapet Kurzgesagt w jakości 4K dla różnych rozmiarów ekranu.

Możesz je pobrać na stronie Patreon.com, co przy okazji pomoże nam robić więcej filmów, jak w tym grudniu. Pierwszy miesiąc dotychczas z trzema filmami.