Predavanje o črnih luknjah

Uvod

• Črne luknje so eden najčudnejših pojavov v vesolju.
• Ključna vprašanja: Od kod prihajajo? Kaj se zgodi, če padeš vanjo?

Nastanek črnih lukenj

• Zvezde: Masivne zbirke vodikovih atomov, ki so se zrušile pod lastno težo.
• Jedrska fuzija: Vodikovi atomi se združujejo v helij, sproščajoč energijo, ki uravnava gravitacijo.
• Masivne zvezde: Fuzija težjih elementov do železa, ki ne ustvarja energije.
  • Jedro železa se kopiči, kar zlomi ravnovesje med sevanjem in gravitacijo.
  • Jedro se zruši, zvezda implodira, kar vodi do eksplozije supernove.
  • Rezultati: nevtronska zvezda ali črna luknja, če je zvezda dovolj masivna.

Struktura in lastnosti

• Dogodkovni obzorje: Meja, preko katere nič ne more ubežati, niti svetloba.
• Singularnost: Točka neskončne gostote, kjer je vsa masa skoncentrirana.
  • Narava singularnosti je neznana, podobno kot "napaka deljenja z nič".
• Zmote: Črne luknje ne sesajo stvari kot sesalnik.
  • Zamenjava Sonca z enako masivno črno luknjo ne bi spremenila Zemljine orbite.

Učinki padca v črno luknjo

• Dilacija časa: Čas se zdi upočasnjen, ko se približujete dogodkovnemu obzorju.
  • Iz zunanje perspektive se zdi, da se zamrznete in postanete rdeči, preden izginete.
  • Iz vaše perspektive vidite vesolje v hitrem posnetku.
• Usoda znotraj črne luknje: Dva možna scenarija:
  • Hitro smrt: Gravitacija povzroča ekstremno raztezanje in trganje telesa.
  • Takojšnja smrt: Srečanje z ognjeno steno pri prečkanju dogodkovnega obzorja.
  • Smrt je odvisna od mase črne luknje; večje črne luknje omogočajo daljše preživetje.

Vrste črnih lukenj

• Črne luknje mas zvezd: Nekajkrat večja masa od Sonca, premera kot asteroid.
• Supermasivne črne luknje: Najdene v središčih galaksij, milijarde krat večje mase od Sonca.
  • Primer: S5 0014+81 (40 milijard krat večja masa kot Sonce).

Izhlapevanje črnih lukenj

• Hawkingovo sevanje: Črne luknje izgubljajo energijo skozi virtualne delce na dogodkovnem obzorju.
  • Proces: Eden virtualni delec pade noter, drugi ubeži, postane realen.
  • Izhlapevanje je počasno in se pospešuje, ko se črna luknja manjša.
  • Končna eksplozija: Sevanje energije, enakovredno milijardam jedrskih bomb.
  • Časovni okvir: Največje črne luknje bi lahko izhlapele v periodi do enega googola let.

Zaključek

• Črne luknje bodo sčasoma izhlapele, vendar bo takrat vesolje že neprimerno za bivanje.
• Več zanimivih idej o črnih luknjah bo raziskano v drugem delu.