Černé díry ve vesmíru očima Alberta Einsteina Martin Blaschke otevření Světa techniky ve dnech 14. - 20. 3. 2014 Ústav fyziky, Slezská univerzita v Opavě 1 / 21
Černá díra, kde jsme to jen slyšeli? Město a hvězdy Červený trpaslík: Trosečníci Doktor Who: Nemožná planeta 2 / 21
Pojem je starší než si myslíme John Michell(1724-1793) promýšlel tzv. temnou hvězdu, hvězdu která má tak silnou gravitaci, že ani světlo nemá únikovou rychlost. 3 / 21
Laplace 1798 1 2 mv 2 GmM = 0 r v 2 2GM = 0 r 2GM v unik = r M v unik r R g = 2GM c 2 4 / 21
Černá hvězda 5 / 21
Obecná relativita v kostce levá strana = pravá strana 6 / 21
Obecná relativita v kostce levá strana = pravá strana geomertie = rozložení hmoty 6 / 21
Obecná relativita v kostce levá strana = pravá strana geomertie = rozložení hmoty R µν 1 2 Rg µν + Λg µν = 8πG c 4 T µν 6 / 21
Obecná relativita v kostce levá strana = pravá strana geomertie = rozložení hmoty R µν 1 2 Rg µν + Λg µν = 8πG c 4 T µν 6 / 21
Černa díra podle Alberta řešení Einsteinových rovnic nalezl Karl Schwarzchild (1916). Hovoříme o Schwarzchildově poloměru R g = 2GM c 2 Jméno tomuto objektu udělil až John Weeler v roce 1967. 7 / 21
Typy černých děr Černá díra nemá vlasy! Je určena pouze poslední trojicí vlasů Děda Vševěda: M hmotnost L moment hybnosti (rotace) Q elektrický náboj Rozdělení podle velikosti: Primordinální Hvězdné Střední Galaktické, supermasivní 8 / 21
Subrahmanyan Chandrasekhar 1910-1995 Černé díry jsou nejdokonalejší makroskopické objekty ve vesmíru: skládají se pouze z prostoru a času.... a jsou taky nejjednoduššími objekty. 9 / 21
Gravitační čočkování 10 / 21
Gravitační čočkování 10 / 21
Gravitační čočkování Abel 2218 11 / 21
Úvod Albert Černé díry Podivuhodné vlastnosti Vesmírné špagety Pravda nebo fikce? Dysonova sféra N 12 / 21
Penrosův proces Učinnost: až 20.7% 13 / 21
Černé díry nejsou úplně černé! Bekensteinův myšlenkový experiment s krabicí. T = hc 4πR g k 1 R g Hawking si uvědomuje, že řešení problému je zvětšování horizontu. 14 / 21
Černé díry mají opravdu velký objem! ( cas = 1 R ) g r vzdalenost = 1 1 Rg r nad horizontem: r > R g, cas je záporný, prostor kladný. Na horizontu: r = R g, cas = 0, prostor nekonečný. pod horizontem r < R g, cas je kladný, prostor záporný a tedy vymění si role! Singularita na r = 0 15 / 21
Pád do čené díry Pád do čené díry trvá z hlediska vzdáleného pozorovatele nekonečně dlouho. Samotný padající si na horizontu nemusí všimnout ničeho zvláštního, pokud nebude zešpagetizován! Ukázat video! 16 / 21
Schwarzchildovy poloměry Těleso Hmotnost Horizont R g Hustota Teplota Vypaření proton 1.7 10 27 kg 10 54 m 10 130 g/cm 3 10 51 K 10 102 s kámen 1 kg 10 27 m 10 76 g/cm 3 10 24 K 10 21 s Země 5.98 10 24 kg 9 mm 10 27 g/cm 3 1 K 10 46 let Slunce 2 10 30 kg 3 km 10 16 g/cm 3 10 7 K 10 62 let jádro glaxie 10 8 M 20 AU 1.82 g/cm 3 10 14 K 10 86 let galaxie 10 11 M s 30 l.y. 10 6 g/cm 3 10 17 K 10 95 let 17 / 21
Jak černé díry vznikají? Jedná se o konečné stádium života hvězd. 18 / 21
Existují černé díry doopravdy? 19 / 21
Existují černé díry doopravdy? 20 / 21
Děkuji za pozornost 21 / 21