historia
9. 3. 2009
História [upraviť]
Predstavu telesa takého masívneho, že z neho dokonca ani svetlo nedokáže uniknúť, navrhol anglický geológ John Michell v roku 1783 v práci zaslanej do Kráľovskej spoločnosti. V tom čase boli Newtonovská teória gravitácie a pojem únikovej rýchlosti už dobre známe. Michell vypočítal, že teleso, ktorého polomer je 500-krát väčší ako polomer Slnka a zároveň má rovnakú hustotu, by malo na povrchu únikovú rýchlosť rovnú rýchlosti svetla, a preto by bolo neviditeľné. Parafrázujúc jeho slová:
Ak by polomer gule rovnakej hustoty ako Slnko prevýšil slnečný polomer v pomere 500 k jednej, potom by teleso padajúce smerom k sfére z nekonečnej výšky získalo na jej povrchu rýchlosť väčšiu ako rýchlosť svetla, a ak následne predpokladáme, že svetlo je priťahované k jej povrchu rovnakou silou v pomere k svojej vis inertiae (zotrvačnej hmotnosti), spôsobilo by to, že by sa, spolu s ostatnými telesami, svetlo vyžarované z takého telesa k nemu vrátilo vďaka jeho príťažlivosti.
Aj keď to nepovažoval za pravdepodobné, Michell uvažoval o možnosti, že veľa takých objektov, ktoré nie je možné vidieť, môže vo vesmíre existovať.
V roku 1796, francúzsky matematik Pierre-Simon Laplace podporil tú istú myšlienku v prvom a druhom vydaní svojej knihy Exposition du Système du Monde. Táto podpora však zmizla v ďalších vydaniach. Myšlienke sa v 19. storočí venovalo len málo pozornosti, pretože sa predpokladalo, že svetlo je vlnenie bez hmotnosti, teda neovplyvňované gravitáciou.
V roku 1915 Einstein vyvinul teóriu gravitácie nazývanú Všeobecná teória relativity. Predtým ukázal, že gravitácia ovplyvňuje svetlo. O niekoľko mesiacov neskôr Karl Schwarzschild ponúkol riešenie pre gravitačné pole bodovej hmoty, a dokázal, že niečo, čo dnes voláme čiernou dierou, môže skutočne teoreticky existovať. Schwarzschildov polomer je dnes známy ako polomer nerotujúcej čiernej diery, ale v tom čase nebol dobre pochopený. Sám Schwarzschild ho nepovažoval za fyzikálny.
V 20. rokoch 20. storočia Subrahmanyan Chandrasekhar dokazoval, že špeciálna relativita ukázala, že nevyžarujúce teleso nad istou hmotnosťou, dnes známou ako Chandrasekharova medza, by sa zrútilo do seba, pretože by neexistovalo nič, čo by tomu mohlo zabrániť. Proti jeho argumentom sa postavil Arthur Eddington, ktorý sa domnieval, že by niečo nevyhnutne kolapsu zabránilo.
V roku 1939 Robert Oppenheimer a H. Snyder predpovedali, že masívne hviezdy by sa mohli stať obeťami dramatického gravitačného zrútenia. Čierne diery by mohli prirodzene vzniknúť. Také objekty boli krátky čas nazývané zmrznuté hviezdy, keďže zrútenie by bolo pozorované rapídne spomaľované a so silne sčervenaným spektrom v blízkosti Schwarzschildovho polomeru. Tieto hypotetické objekty však neboli predmetom väčšieho záujmu až do neskorých 60. rokov 20. storočia. Väčšina fyzikov si totiž myslela, že by boli špecifickou vlastnosťou silne symetrických riešení opísanom Schwarzschildom a že prírodný gravitačne kolabujúci objekt by sa nestal čiernou dierou.
Záujem o čierne diery znovu vzplanul v roku 1967 s pokrokom v oblasti teórie a pokusov. Stephen Hawking dokázal, že čierne diery sú všeobecnou vlastnosťou Einsteinovej teórie gravitácie a nie je možné sa im vyhnúť pri kolabovaní niektorých objektov. Záujem sa v astronomickej komunite obnovil s objavom pulzarov. Krátko nato teoretický fyzik John Wheeler zaviedol výraz „čierna diera“. Dovtedy bol príležitostne použitý termín čierna hviezda. Termín sa objavil v prvých častiach seriálu Star Trek a príležitostne sa používal po roku 1967, najmä preto, že niektorí ľudia považovali termín „čierna diera“ za obscénny po preložení napríklad do francúzštiny alebo ruštiny.