49 lines
No EOL
4.2 KiB
TeX
49 lines
No EOL
4.2 KiB
TeX
\documentclass[11pt, a4paper]{article}
|
||
\usepackage[left=2cm, top=3cm, text={17cm, 24cm}]{geometry}
|
||
\usepackage{url}
|
||
\usepackage{times}
|
||
\usepackage[czech,slovak]{babel}
|
||
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
||
\usepackage[T1]{fontenc}
|
||
|
||
\begin{document}
|
||
|
||
\begin{titlepage}
|
||
\begin{center}
|
||
\Huge\textsc{Vysoké učení technické v Brně}
|
||
|
||
\huge\textsc{Fakulta informačních technologií}
|
||
\vspace{\stretch{0.382}}
|
||
|
||
\LARGE Typografie a~publikování -- 4. projekt
|
||
|
||
\Huge Bibliografické Citácie
|
||
\vspace{\stretch{0.618}}
|
||
\end{center}
|
||
{\Large \today \hfill Roman Nečas}
|
||
\end{titlepage}
|
||
|
||
\section{Hawkingovo žiarenie: keď čierne diery nie sú celkom čierne}
|
||
|
||
\subsection{Podstata a objav}
|
||
Čierne diery sú objekty s takou extrémnou gravitáciou, že dlho panovala predstava, že z nich nemôže uniknúť žiadna hmota ani žiarenie. V roku 1974 však Stephen Hawking prekvapil vedeckú komunitu teoretickým objavom, že čierne diery predsa len môžu vyžarovať tepelnú energiu do okolia \cite{hawking1974}. Toto slabé žiarenie, dnes známe ako Hawkingovo žiarenie, vzniká kvantovo-mechanickými procesmi na hranici čiernej diery – horizonte udalostí \cite{benkovicova2024}.
|
||
|
||
Podľa zjednodušeného vysvetlenia sa vo vákuu pri horizonte spontánne tvorí pár častíc a antičastíc. Jedna z nich môže spadnúť do čiernej diery, zatiaľ čo druhá unikne preč. Častica, ktorá padá dnu, má zápornú energiu (z pohľadu vzdialeného pozorovateľa) a tým postupne „odhrýza“ z hmotnosti čiernej diery, kým jej partner uletí do vesmíru ako žiarenie \cite{hawking1975}. Hawkingovým objavom sa tak čierne diery zaradili medzi bežné fyzikálne systémy, ktoré majú teplotu a entropiu \cite{hawking1988}.
|
||
|
||
\subsection{Vlastnosti a význam}
|
||
Hawkingovo žiarenie má vlastnosti žiarenia absolútne čierneho telesa s teplotou, ktorá závisí od hmotnosti čiernej diery. Čím je čierna diera menšia, tým vyššiu má teoreticky teplotu a tým rýchlejšie vyžaruje. Veľké astrofyzikálne čierne diery sa vyparujú nesmierne pomaly – napríklad ak by mala čierna diera hmotnosť Slnka, jej Hawkingovo žiarenie by bolo prakticky zanedbateľné v porovnaní s kozmickým pozadím \cite{jurca2010}.
|
||
|
||
Naproti tomu hypotetická miniatúrna čierna diera by sálala omnoho intenzívnejšie a vyparila by sa podstatne rýchlejšie. Hawking dokonca ukázal, že dostatočne malá čierna diera by sa mohla úplne vypariť v explozívnom závere – v poslednej fáze by uvoľnila obrovské množstvo energie \cite{filo2015}. Tento záver má hlboké dôsledky: všetky čierne diery sa postupne odparujú a bez prísunu novej hmoty časom úplne zaniknú.
|
||
|
||
\subsection{Experimentálne potvrdenie a výzvy}
|
||
Hawkingovo žiarenie je pri bežne známych čiernych dierach prakticky nedetegovateľné na veľkú vzdialenosť, čo je hlavným dôvodom, prečo dosiaľ neexistujú priame experimentálne dôkazy jeho existencie \cite{nasa2019}. Najbližšie k potvrdeniu fenoménu sa podarilo dostať v roku 2019 tímu izraelských fyzikov, ktorí pomocou analógovej čiernej diery (modelu akustickej čiernej diery v laboratóriu) detegovali tepelné žiarenie veľmi podobné predpovedanému Hawkingovmu žiareniu \cite{benkovicova2024}.
|
||
|
||
\subsection{Teoretický a filozofický dosah}
|
||
Napriek absencii priamej detekcie je Hawkingovo žiarenie dnes pevnou súčasťou modernej fyziky. Väčšina vedcov ho považuje za reálny jav, ktorý prirodzene vyplýva zo známych fyzikálnych teórií \cite{alford2021}. Objav odštartoval diskusiu o informačnom paradoxe čiernych dier: ak sa čierna diera nakoniec vyparí, čo sa stane s informáciou o hmote, ktorá do nej spadla? \cite{hawking2002}
|
||
|
||
„Bolo by možné zachytiť žiarenie z omnoho menších a horúcejších čiernych dier, ale nezdá sa, že takých je okolo nás veľa. Škoda. Ak by aspoň jednu niekto objavil, dostal by som Nobelovu cenu,“ napísal Stephen~Haw\-king s istou iróniou vo svojej knihe \cite{hawking2002}. Hoci Nobelovu cenu za svoj objav nedostal, Hawkingovo žiarenie sa zapísalo do dejín vedy – prinútilo fyzikov prehodnotiť, čo vlastne znamená „čierna" diera, a stalo sa inšpiráciou pre celý rad ďalších teórií i experimentov \cite{nature}.
|
||
\newpage
|
||
\bibliographystyle{czplain}
|
||
\bibliography{literatura}
|
||
|
||
\end{document} |