A fekete lyukba zuhanás természetrajza

Visszanyerhetnénk-e számítógépünk információit, ha az egy fekete lyukba zuhanna? Egy elmélet szerint a fekete lyuk által kisugárzott részecskékben ott lesz az összes olyan részecske, amelyekből elvileg először számítógépünk atomjait, majd atomról-atomra az egész szerkezetet összerakhatjuk.

Egyesek szerint a fekete lyukon belüli történéseken elmélkedni teljesen felesleges. A szerző szerint viszont ezen múlik, mik lesznek a jövőben a fizika törvényei. A fekete lyukon belüli kölcsönhatások az elemi részecskék közti kölcsönhatások szélsőséges esetei. A mai részecskegyorsítókkal elérhető energiákon (10¹² elektronvolt) a részecskék közti gravitációs kölcsönhatás elhanyagolható. Ha a részecske energiája sok-sok nagyságrenddel nagyobb, pl. 10²⁸ elektronvolt lenne, akkor a gravitáció válna a meghatározó kölcsönhatássá, a többi hatása elhanyagolható lenne hozzá képest. Az lenne jó, ha kísérletekben tanulmányozhatnánk ezeknek a fantasztikusan nagy, ún. Planck-energiájú részecskéknek a kölcsönhatásait, és a kísérleti eredményekre építhetnénk a fizika új elméleteit. Ez azonban lehetetlen, mivel becslések szerint a Planck-energiák eléréséhez akkora gyorsítóra lenne szükség, mint amekkora a ma ismert Világegyetem.

Maradnak tehát az elméleti vizsgálatok. Sok fizikus azt gyanítja, hogy az elemi részecskéknek olyan, ma még ismeretlen belső szerkezete van, amelyet a Planck-energiák fizikája határoz meg. Planck-energiákon zajló részecskeütközéseknél olyan hatalmas tömeg koncentrálódhat parányi térfogatban, hogy fekete lyuk jön létre, majd elpárolog.

Fekete lyuk akkor keletkezik, ha annyi tömeg, annyi energia sűrűsödik össze egy kis térfogatban, hogy a gravitáció legyőzi az összes többi erőt, és minden összeomlik a saját tömege alatt. Az anyag elképzelhetetlenül kis térfogatba, ún. szingularitásba nyomódik össze, a sűrűség pedig gyakorlatilag végtelen a belsejében. A szingularitást egy képzeletbeli felület, az ún. eseményhorizont veszi körül. E horizont két tartomány határvonala, a fekete lyuk belső és külső részét választja el egymástól. A horizonton belülről nincs visszatérés, a belső tartományból semmi sem léphet ki a külsőbe. Ha a fekete lyuk tömege akkora, mint egy galaxisé, akkor a horizont 10¹¹ kilométerre terjed ki a középponttól (körülbelül ekkora a Naprendszer). Ha a fekete lyuk tömege naptömegnyi, a horizont 1 kilométeres, egy kisebb hegy tömegét magába foglaló fekete lyuk horizontja már csak 10^-13 cm, ami nagyjából egyetlen proton mérete.