Fyzik Robert J. Scherrer se pustil do extrémního scénáře a spočítal, jaké následky by měl průchod mikroskopické, ale extrémně hmotné primordiální černé díry lidským tělem. Výsledek je fyzikálně podložený, dramatický – a naštěstí tak nepravděpodobný, že se s ním lidstvo prakticky nikdy nesetká.
Tato představa patří spíše do science fiction než do reálného života: černá díra, ta vesmírná bestie schopná pohltit hvězdy, prochází lidským tělem. Ale tento scénář, jakkoli zní obskurně, se právě dočkal seriózní vědecké analýzy. Fyzik Robert J. Scherrer z Vanderbiltovy univerzity zveřejnil studii, která hodnotí, co by se stalo, kdyby velmi malá a velmi hustá primordiální černá díra prošla člověkem.
Výsledek: pravděpodobnost, že k tomu dojde, je směšně nízká, ale následky, pokud by k tomu došlo, by byly pro člověka, který by jí prošel, katastrofální. Vezměme to popořadě. Nejprve je třeba pochopit, co je to primordiální černá díra.
Když přemýšlíme o černých dírách, představíme si obrovská hvězdná tělesa, kolapsy obřích hvězd. Teorie však připouští i alternativu: takzvané primordiální černé díry (PBH). Tyto hypotetické objekty mohly vzniknout v nejranějších okamžicích vesmíru, kdy hustota a energie prudce kolísaly. Na rozdíl od svých hvězdných sourozenců by tyto PBH mohly mít mnohem menší – ale stejně koncentrované – hmotnosti a malé průměry.
To znamená: PBH by mohla mít mikroskopické rozměry, a přesto nést dostatečně obrovskou hmotnost, aby ve svém bezprostředním okolí vyvolala silné gravitační účinky. Pokud hledáme údaje, Scherrer použil model PBH menší než atom (jedna tisícina atomu, pokud hledáme přesnost), ale s hmotností 140 miliard tun.
Nyní přichází druhá otázka: jak by nás ovlivnil jeho průchod tělesem? Scherrer uvažuje o dvou hlavních mechanismech poškození. Prvním jsou nadzvukové rázové vlny. Pokud by černá díra prošla tělesem vysokou rychlostí, její průchod by vyvolal rázovou vlnu, jejíž účinky by byly srovnatelné s účinky střely. Taková vlna by roztrhla tkáň a způsobila by v dané oblasti masivní destrukci.
Druhým scénářem jsou gravitační slapové síly. Černá díra působí brutální, ale extrémně lokalizovanou gravitací. Slapové síly (gravitační rozdíl mezi blízkými body) by mohly být tak intenzivní, že by roztrhaly buňky, tkáně, dokonce i orgány. V choulostivých oblastech, jako je mozek, by takový rozdílný tah mohl roztrhat struktury se smrtelnými následky.
A pak přichází třetí a poslední otázka: znamená to, že jsme v trvalém nebezpečí? Ne, právě naopak: hrozba existuje pouze teoreticky. Odhady ukazují, že hustota (tj. kolik by bylo těchto PBH v jednom objemu) s dostatečnou hmotností, aby byly nebezpečné, je tak nízká, že pravděpodobnost průchodu některého z nich lidským tělem je prakticky nulová.
Takže, pokud se to (statisticky vzato) nikdy nestane, proč to studovat? Protože nám to umožňuje přemýšlet o nemyslitelném a tím vymezit pravděpodobné. Tento typ hypotéz slouží několika účelům:
Pomáhá definovat hranice hmotnosti a hustoty, které by měly mít primordiální černé díry, aby způsobily pozorovatelné efekty, ať už u lidí, planet nebo objektů. To nám zase umožňuje vyloučit určité rozsahy hmotností jako kandidáty na temnou hmotu. Nutí nás to také zpřesnit astrofyzikální a kosmologické modely: pokud PBH existují v hojném množství, měly by zanechávat detekovatelné stopy, pro které zatím neexistují žádné důkazy.
Představa mikroskopické černé díry procházející lidským tělem má dramatickou sílu science fiction, ale také přísný fyzikální základ, pokud se držíte výpočtů. Scherrerova studie ukazuje, že by skutečně mohla způsobit okamžitou destrukci, a to prostřednictvím dobře podložených mechanismů. Ukazuje však také, že pravděpodobnost, že k tomu dojde, je mizivá.
Takové studie nám připomínají něco zásadního: věda žije na hranici poznání, mezi pozorovaným a možným. Někdy slouží představa extrému k lepšímu vymezení skutečnosti. A v tomto případě, i když je riziko průchodu PBH skrz nás prakticky nulové, nám jeho zkoumání pomáhá lépe pochopit hlubokou podstatu vesmíru.