a fekete lyuk nem átjáró

Sci-fi szerzők, de még komoly tudósok is sok nyilvánvaló sületlenséget hordanak össze a "fekete lyukak" rejtélyeivel kapcsolatban. No nem, amikor asztrofizikai kérdésekről van szó. Hanem olykor úgy tekintik a fekete lyukak létét, mintha az megoldaná a múltba való utazást, vagy lehetővé tenné az idegen világok meglátogatását, de még ennél fantasztikusabbakat is irkálnak. Ezeket a fantaziálásokat nem kell komolynak vennünk, még akkor sem, ha a legnagyobb és legismertebb tudósok állítják is. Elég fantasztikus a valóság, nem kell lódítani. A fekete lyuk - nem "átjáró egy másik világba". Vagy a másvilágba. Legfeljebb akkor, ha valakinek valóban sikerülne beugrani egy fekete lyukba. Mert akkor átkerülne a - másvilágra. De ez minden halandóval megesik előbb-utóbb.

Megjósolja-e az általános relativitáselmélet, hogy világegyetemünknek a Nagy Bummal kellett kezdődnie, s az időnek szükségképpen van kezdete?

A választ merőben új közelítés alapján Roger Penrose brit matematikus és fizikus adta meg 1965-ben. Megmutatta, hogy a saját gravitációja hatására összeroppanó csillag olyan tartományban záródik, melynek felülete végül nulla méretűre zsugorodik. S ha a tartomány felülete nullává válik, akkor a térfogata is eltűnik. A csillag anyagának teljes mennyisége zéró térfogatra nyomódik össze, az anyag sűrűsége és a tér görbülete tehát végtelenné válik. Más szavakkal, a téridő valamely tartományában szingularitást kapunk, melyet fekete lyuk néven ismerünk." Hawking megadja a definíciót is: "Szingularitás a téridő pontja, ahol a téridő görbülete végtelenné válik."

fekete lyuk - a nagy égi porszívó

Szupernóva-robbanás esetén előfordul, hogy a nagyméretű csillag fekete lyukká omlik össze. Ennek akkora a gravitációs ereje, hogy "égi porszívóként" működik, ami a közelébe kerül, azt beszippantja, s onnan nincs menekülés. Még a fény sem tudja elhagyni, ezért fekete a fekete lyuk. Mostanában sokat írnak a sci-fi-írók a "fekete lyukakról" - nem árt tehát, ha tudjuk, hogy a fekete lyukakról szóló ismeretek csaknem teljes egészében elméleti számítások, elgondolások, és matematikai modelleken alapulnak. Hogy mit higgyünk el és mit nem - arra nézve egyetlen útmutatást adhatunk. Higgyük el azt, amit a nagy, világszerte elismert tudósok írnak és mondanak. Főképpen akkor, ha nem tréfából mondják, amit mondanak. Mert az is előfordul.

végül mi lesz a csillagból?

Hogy végül is mi lesz egy csillagból, ha bevégezte aktív létét, az jórészt attól függ, hogy kezdetben mekkora volt. A mi Napunkból előbb vörös óriás, majd fehér törpe lesz. A nagyobb csillagok szupernóva-robbanás után visszamaradó anyagából kicsiny, néhány kilométer átmérőjű, de rendkívül súlyos anyagú neutroncsillag lesz; eléri a százmilliárd kilogrammot - egyetlen köbcentiméterben.

a nehézelemek keletkezése

Amikor a hidrogén-tüzelőanyag fogyóban van, a csillag megkezdi a nehézelem-termelést, fúzióinak eredményeként nehézelemek jönnek létre. A nehézelemek valóban számottevő mennyiségben a nagyobb csillagok halálakor beálló szupernóva-robbanáskor jönnek létre. Az általuk kidobott gázfelhőben minden elem előfordul. A vason túli elemek jóval kisebb mennyiségben képződnek, mint a vas, a szén vagy a nikkel. Ezért drágább az arany, mint a vas. Kedves olvasónk vaslábasának és aranygyűrűjének anyaga egy olyan csillag gyomrában készült, amelyik mintegy 6 milliárd évvel ezelőtt szupernóvaként felrobbant, és anyaga jórészt beépült a Napba, valamint a Föld bolygóba. Ha ez a csillag nem teszi meg nekünk azt a szívességet, hogy éppen a megfelelő helyen és időben szórja ki a nehézelemeket, akkor talán a Nap körül is csak gázgombócok keringenek (amilyen a Jupiter), és akkor mi most nem elmélkedhetnénk a dolgon.

Mi a csillagok hosszú életének a titka?

A nyolcmilliárd évvel ezelőtt "összeállt" csillagok ott ragyognak az égbolton a mai napig. Persze, csak a viszonylag kisebbek, amelyek nem sokkal nagyobbak, mint a mi Napunk. Mert a nagyobbak már évmilliárdokkal ezelőtt befejezték létüket, kihűltek vagy szétrobbantak, vagy fekete lyuk lett belőlük. A kisebbek, a Nap-méretűek megmaradtak a mai napig, és esetleg vannak valamiféle "bolygóik". De azokon nem kereshetünk élőlényeket. Mert az öreg csillagok öreg bolygói csak gázból állnak, gázgombócok, mint a mi Napunk, vagy óriásbolygónk, a Jupiter. Nehézelem nélkül pedig nincs szilárd talajú bolygó, amilyen a mi bolygónk, a Föld.

és akkor van még 5 milliárd évünk hátra

A csillagok persze a meglevő anyagból álltak össze, nem volt bennük más, mint hidrogén és hélium. Csillag akkor keletkezik, mikor nagy mennyiségű gáz saját tömegvonzásának hatására sűrűsödik, majd önmagába roskad. Ettől a gáz felmelegszik, előbb-utóbb eléri azt a hőmérsékletet, melyen az összeütköző hidrogénatomok héliummá alakulnak. Ez a csillagokban történő reakció tulajdonképpen szabályozott hidrogénbomba-robbanás. A felszabaduló hő hatására világít a csillag. A gáz nyomása kiegyenlíti a gravitáció összehúzó erejét, s ekkor megszűnik a zsugorodás. Hawking szerint egy léggömbre, lufira emlékeztetnek, amit a belső gáz nyomása szétfeszíteni, a gumi rugalmassága pedig összehúzni igyekszik. A dologhoz hozzátartozik az, hogy minél nagyobb egy csillag, annál hamarabb ég ki. A mi csillagunk, a Nap, éppen középúton van: ötmilliárd évvel ezelőtt keletkezett, és még vagy ötmilliárd évre való tüzelőanyaga van.