Černé díry: Klíč k pochopení vesmíru

06.05.2024

„Zákon, že entropie vždy roste, má, myslím, nejvyšší postavení mezi přírodními zákony. Pokud vás někdo upozorní, že vaše oblíbená teorie vesmíru je v rozporu s Maxwellovými rovnicemi – tím hůř pro Maxwellovy rovnice. Pokud se ukáže, že je v rozporu s pozorováním – no, oni ti experimentátoři taky občas něco zpackají. Ale pokud se zjistí, že vaše teorie je v rozporu s druhým zákonem termodynamiky, nemohu vám dát žádnou naději; nezbývá jí nic jiného než se sesypat v nejhlubším ponížení.“
-- Arthur Eddington

„Pro teoretické fyziky jsou všechny krávy sférické, to z nich dělá bystré myslitele, ale jako farmáři stojí většinou za starou bačkoru.“

V dubnu letošního roku jsem navštívil přednášku Briana Coxe „Horizons: A 21st Century Space Odyssey“ v pražském Kongresovém centru. Snad první vědec, fyzik a popularizátor světového formátu, který do svého světového turné zařadil Prahu, nebo o nikom dalším nevím. V každém případě v hledišti bylo vyprodáno a přednáška naprostá pecka. O této knize jsem v tu dobu věděl, přednáška jen urychlila objednání a přednostní zařazení do seznamu „chci číst (hned)“.

Kniha je populárně naučná, přesto, aniž bych chtěl komukoliv upírat četbu, základem kvalitního zážitku je pozitivní vztah k fyzice a matematice. Text je vlastně podstatným doplněním a rozšířením přednášky, nebo naopak, přednáška je kondenzovaná kniha. Úvodní část je shrnutí historie objevování černých děr a zejména akceptace konceptu vědeckou / fyzikální komunitou a dále pokračuje v hlavním tématu. Následně autoři postupně staví jeviště pro stále složitější a složitější scény. Trpělivě budují základy, vysvětlují koncepty, odbornosti a obtížnosti se sice není třeba příliš obávat, přesto je nutné upozornit, že text vyžaduje pozornost, trpělivost, zastavení se, přemýšlení o probírané látce. Čtenáři se postupně seznámí se základními fyzikálními modely, Newtonem, Einsteinem a jeho teoriemi relativity, speciální i obecnou, prostoročasovým intervalem, světočárami, světelnými kužely, dále Penroseovými diagramy a dalšími a dalšími jednotlivostmi studia černých děr. Obtížnost postupně roste a rozhodně se vyplatí dávat pozor. Poslední kapitoly se věnují nejnovějším poznatkům ohledně termodynamiky a vyzařování černých děr, kvantové gravitaci, kvantovému provázání, konceptu holografického principu a teorii kvantové informace. Autoři tak ukazují, jakým neočekávaným směrem v tuto chvíli míří poslední vývoj studia černých děr. A pohled je to skutečně fascinující.

Text je čtivý, tedy do té míry, do jaké si lze užít úvahy o podstatě prostoročasu. Kdo Briana Coxe zná, ví, že občas mluví jak básník, jak poeta, romanticky popisující fyzikální a matematickou realitu. V knize se občas podobné obraty nalézají také, například když popisuje planety, na kterých se vyvinuly darwinovské „nekonečné formy“. Vědecká rigorozita skrytá v básnickém jazyce krásné literatury.

Kniha obsahuje některá naprosto neuvěřitelná a pozoruhodná tvrzení, která pohladí srdce každého fyzika, matematika, ale i srdce scifisty. Text jsem si užil, ale v žádném případě nebudu tvrdit, že jsem pobral vše. Zejména závěrečné úvahy jsou obtížné, neintuitivní a vyžadují od čtenáře značnou účast a pozornost. Ať je to jakkoliv, tahle výprava do světa singularit, nekonečen a k podstatě prostoročasu je mimořádně zajímavá a fascinující. Zájemcům doporučuji.