Az anyag nem vész el, csak átalakul? (Fekete lyuk)

Nem tudom, hogy az a bizonyos fizikus pontosan hogyan mondta. De itt a szavaknak és azok egymáshoz való viszonyának is óriási jelentősége lehet.

Ha azonban pontosan az idézet szerint mondta, és további magyarázatot nem fűzött hozzá (ezt kétlem), akkor rosszul mondta. Ilyen kijelentést fizikus önmagában nem mond: "gyakorlatilag megsemmisül az anyag", mert azzal azt bizonyítja, hogy nem ért hozzá.

Mindenekelőtt a világ jelenségeit törvények magyarázzák, értelmezik. Vannak olyan jelenségek, amiknek a törvényeit nem ismerjük, erre hipotéziseket állítunk fel. A hipotézis vagy igaz, vagy sem. A fekete lyuk ilyen tulajdonságaira még jó hipotézisek sincsenek.

Vannak emberek, akik határterületek jelenségeit vizsgálják. Ha tényleg, és elhivatottak, akkor erről még szakmai közönség előtt is nagyon óvatosan fogalmaznak (nem szeretnék lejáratni magukat, a hiúság nagy úr). Laikus közönség előtt nagyjából sehogy. Ha rákényszerülnek, mondanak valami sematikus igazságot. És vannak emberek, aki a témához nem értenek. Minél kevésbé értenek, annál szívesebben szeretnek beszélni róla, ez is emberi tulajdonság. És minél többet beszélnek róla, annál nagyobb sületlenségeket mondanak. Az ember meg kíváncsi természetű, meghallgatja, és óriási téveszmék rendszerére tesz szert. Aztán terjeszti.

> Az anyag nem vész el, csak átalakul

Halkan megjegyzem, hogy nincs ilyen fizikai törvény. A klasszikus fizikában lehet, hogy ez így volt, de Einstein óta tudjuk, hogy a tömeg nem más, mint az energia egyik megjelenési formája, márpedig anyagnak úgy általában a tömeggel rendelkező dolgokat hívjuk. A törvény igazából az, hogy energia nem vész el csak átalakul.

Adott esetben tömeg megszűnhet és energiává alakulhat át. Az atomerőművek, az atombomba azért tud energiát termelni, mert a maghasadás előtti atom tömege nagyobb, mint azoknak az atomoknak és részecskéknek a tömege, ami a maghasadás során keletkezik. A tömegkülönbség szabadul fel tiszta energia formájában (Lásd: E=mc²). A fúziónál is ugyanez a helyzet, a Nap, egy hidrogénbomba, vagy egy majdan elkészülő fúziós erőmű esetén is például két hidrogén atom egyesül. A két hidrogén atom tömegének összege nagyobb, mint a keletkező hélium atom tömege. A tömegkülönbség energia – foton – formájában szabadul fel, ugyanúgy az E=mc² képlet formájában. Anyag és antianyag egymással találkozva teljes egészében megszűnik anyagnak lenni. A tömeg teljes egésze annihilálódik, energiává alakul át. (Ez jóval nagyobb nagyságrendű energia, mint ami a fúzió, vagy maghasadás során keletkezik, de szerencsénkre a világban természetes formában nem igazán található antianyag, azt csak mesterségesen tudjuk előállítani.)

Hogy mi történik egy fekete lyukban azt nem tudjuk. Mi az eseményhorizontig látunk el, a fizikai modelljeink addig működnek. Hogy azon túl mi van, arra csak hipotézisek vannak. Mindenesetre valamilyen formában az anyag, vagy az azzal ekvivalens energia létezik. A fekete lyuk meggörbíti a teret. Minél több anyagot nyel el, minél nagyobb, annál nagyobb mértékben.

> Nem csak atomnyivá tömörül, sugárzássá válik, hanem megszűnik. Igaza van?

Attól függ… Az anyagnak, energiának vannak számunkra ismert formái. A fekete lyukban valószínű valami olyan formában kell, hogy jelen legyen az anyag, illetve energia, ami számunkra ismeretlen, nem igazán értelmezhető. Illetve az anyag nem kerülhet ki a fekete lyukból – leszámítva a Hawking-sugárzást –, így a mi számunkra valóban megszűnik.

~ ~ ~

Három eset van:

1. A csillagász/fizikus valami nagyon furcsa hipotézisben hisz. (Esetleg megkergült, és valami ezoterikus maszlagot is belekevert a világképébe. Van ilyen is.)

2. Mivel a fizika – még hipotézisek szintjén is – alapvetően képletek, modellek szintjén működik, a hiba abban volt, ahogy ezt egy laikusoknak érthető nyelvre fordította, rossz vagy félreérthető szavakkal próbálta emberi nyelven kifejezni, amit a matematika nyelve leír.

3. Ha nem magyar volt az előadó, akkor még fordítási pontatlanság is előfordulhat. (Dokumentumfilmek esetén ez nem ritka eset.)

> A tömegkülönbség szabadul fel tiszta energia formájában (Lásd: E=mc²).

Hú ha én "tiszta energiáról" kezdek mesélni akár csak otthon, ha valaki beköp akkora 1-est kaptam volna hogy kilóg a naplóból :/

(bár az ilyenekről sosem tudom hogy mennyire voltak pusztán didaktikai megfontolások. Meg a tanárom szintjének és területének leginkább megfelelő értelmezések :/)

Nevezzük inkább: részecskék mozgási energiájának.

- - - -

A kérdésre feliratkozom.

Esetleg egy kicsit módosítva: mely részecskékkel mi történik spagettizálódás során? Hogyan érdemes erre gondolni?

Az elektront széttépnek az ár-apály erők, és még nem tudjuk hogy mi történik a széttépett részeivel? És mi lesz egy gamma fotonból?

Milyen formába kerül az energia (és a töltés)?

> Hú ha én "tiszta energiáról" kezdek mesélni akár csak otthon, ha valaki beköp akkora 1-est kaptam volna hogy kilóg a naplóból

:-) Jó, hát valahogy le kell fordítani laikus nyelvre. Olyan energiáról van szó, ami nem tömegként reprezentálódik.

> Nevezzük inkább: részecskék mozgási energiájának.

Nem feltétlenül. Illetve nem közvetlenül. Foton formájában – aminek ugye nincs nyugalmi tömege – is létezhet ez az energia, maga a reakció is ekként reprezentálja ezt az energiát. Aztán ez persze átalakulhat hővé, mozgási energiává, forgási energiává, kötési energiává, potenciális energiává, stb…

~ ~ ~

> Az elektront széttépnek az ár-apály erők, és még nem tudjuk hogy mi történik a széttépett részeivel?

Mivel az elektron elemi részecske, nem nagyon lehet széttépni. Valószínű még az eseményhorizont előtt valami olyasmi játszódik le, mint a neutroncsillagok esetén, az elektron egyszerűen annihilálódik pozitronokkal, amelyek a protonok bomlásából jönnek létre.

Hogy a neutronokkal mi lesz, az viszont már egy izgalmasabb kérdés. Kvark-gluon plazma jön létre?

> És mi lesz egy gamma fotonból?

Ehhez meg egyesíteni kellene a kvantumfizikát a relativitáselmélettel. Erre úgy tűnik még jó néhány évtizedet várni kell.

> Milyen formába kerül az energia (és a töltés)?

A töltés megsemmisülhet (annihiláció). Az energia meg általában „tiszta formában” fotonokat jelent. Vagy tömeget, aminek a paramétereiről viszont nem tudunk semmit. Vagy lehet ez más jellegű energia – jellegzetesen mozgási energia –, csak a szingularitáshoz közeledve ezekkel megint gond van a relativitáselmélet miatt.