Moderní fyzika nás naučila, že zákony vesmíru mohou odporovat naší nejzákladnější intuici. To, co se v našem každodenním životě zdá nemožné, se může stát skutečností, pokud jde o extrémní podmínky. Zvláště v případě něčeho tak exotického, neznámého, ale přitažlivého, jako jsou černé díry.
Černé díry zůstávají jedním z nejzáhadnějších jevů ve vesmíru. Tyto gravitační singularity skrývají tajemství, která by mohla způsobit převrat v našem chápání energie.
Nyní se týmu vědců podařilo něco, co se zdálo přímo ze sci-fi: vytvořit první „bombu do černých děr“ v laboratoři.
První vesmírná bomba vytvořená na Zemi
Podle časopisu Futurism se fyzikům podařilo sestrojit první experimentální zařízení, které napodobuje energetické chování černé díry, ale bez existenčních rizik práce se skutečnou dírou. Tento koncept není nový: pochází z konce 60. let, ale až dosud zůstával čistě teoretický.
Výzkum má kořeny v myšlenkách fyzika Rogera Penrose, který v roce 1969 teoreticky popsal, jak černé díry přitahují a urychlují tkaninu časoprostoru kolem sebe. O dva roky později navrhl běloruský fyzik Jakov Zel’dovič rotující systém, aby zjistil, zda lze rotační energii černé díry získat, aniž by se porušily zákony zachování energie.
Profesoru Hendriku Ulbrichtovi ze Southamptonské univerzity a jeho týmu se podařilo obnovit takzvaný „Zel’dovichův efekt“ pomocí zrcadlového válce, který zesiluje energii a vytváří smyčku pozitivní zpětné vazby. Experiment vznikl téměř náhodou během konfinací v roce 2020, kdy se Ulbricht, nudící se doma, rozhodl sestrojit první verzi s rotujícím hliníkovým válcem a magnetickým polem.
Výsledky byly ohromující: týmu se podařilo vytvořit magnetické pole větší než to, které původně zavedl. Otáčením zmagnetizovaných kovových cívek kolem válce vysokou rychlostí se jim podařilo zesílit vstupní elektromagnetický signál.
Fyzik Vitor Cardoso z Lisabonské univerzity, který se na výzkumu nepodílel, ale je přesvědčeným znalcem tohoto typu technologií, vyjádřil svůj údiv: je záhadou, že by vrhání nízkofrekvenční elektromagnetické vlny proti rotujícímu válci mělo přinést více energie, než bylo zavedeno.
Vědci doufají, že nás tato práce přiblíží k lepšímu pochopení toho, jak černé díry dodávají energii blízkým částicím, a možná dokonce vrhne světlo na temnou hmotu, onu záhadnou látku, která tvoří asi 27 % vesmírné hmoty.
Důsledky a budoucí výzkum
Tento průlom není jen milníkem v teoretické fyzice, ale mohl by mít i významné praktické využití. Studium těchto jevů by například mohlo vést k vývoji nových energetických technologií založených na získávání rotační energie. To by mohlo způsobit revoluci ve způsobu výroby a využívání energie na Zemi.
Lepší pochopení chování černých děr a jejich interakce s časoprostorem by navíc mohlo otevřít nové cesty ve výzkumu vesmíru. Schopnost manipulovat s energií v tak velkém měřítku by teoreticky mohla usnadnit mezihvězdné cestování nebo dokonce umožnit vytvoření nových typů pohonu pro kosmické lodě.
Na druhou stranu nás takový výzkum přibližuje k odhalení jedné z největších záhad vesmíru: temné hmoty. Ačkoli je neviditelná, její přítomnost se dá odvodit z jejího gravitačního působení na viditelnou hmotu. Porozumění černým dírám a jejich vlastnostem by mohlo poskytnout zásadní vodítka k poznání podstaty této záhadné látky.
Vytvoření laboratorní „bomby s černou dírou“ nejen zpochybňuje naše současné chápání vesmíru, ale také otevírá řadu možností pro budoucnost vědy a techniky. Jako ke každé nové technologii je však nezbytné přistupovat k tomuto výzkumu obezřetně a zodpovědně a zajistit, aby byl využit ve prospěch lidstva.