Can a black hole be destroyed? - Fabio Pacucci

Tłumaczenie: Agnieszka Fijałkowska Korekta: Marta Konieczna

Black holes are among the most destructive objects in the universe.

Czarne dziury to najbardziej niszczycielskie obiekty we wszechświecie.

Anything that gets too close to the central singularity of a black hole,

Wszystko, co zbliży się do ich osobliwości,

be it an asteroid, planet, or star,

asteroida, planeta lub gwiazda,

risks being torn apart by its extreme gravitational field.

może zostać rozerwane przez jej silne pole grawitacyjne.

And if the approaching object happens to cross the black hole’s event horizon,

Jeśli zbilżające się obiekty wejdą w jej horyzont zdarzeń,

it’ll disappear and never re-emerge,

znikną i nie wrócą,

adding to the black hole’s mass and expanding its radius in the process.

zwiększając przy tym masę i średnicę czarnej dziury.

There is nothing we could throw at a black hole

Nie ma niczego, co mogłoby uszkodzić czarną dziurę.

that would do the least bit of damage to it.

Even another black hole won’t destroy it–

Nawet inna czarna dziura jej nie zniszczy,

the two will simply merge into a larger black hole,

połączą się, tworząc jeszcze większy obiekt,

releasing a bit of energy as gravitational waves in the process.

wywołując ogromne fale grawitacyjne.

By some accounts,

Niektóre teorie zakładają,

it’s possible that the universe may eventually consist entirely of black holes

że wszechświat w przyszłości będzie się składał

wyłącznie z czarnych dziur.

in a very distant future.

And yet, there may be a way to destroy, or “evaporate,” these objects after all.

Jednak jest sposób, żeby zniszczyć, lub "wyparować" czarne dziury.

If the theory is true,

Jeśli ta teoria się sprawdzi,

all we need to do is to wait.

to wystarczy tylko czekać.

In 1974,

W 1974 roku

Stephen Hawking theorized a process

Stephen Hawking opisał proces,

that could lead a black hole to gradually lose mass.

w trakcie którego czarna dziura traci swoją masę.

Hawking radiation, as it came to be known,

Pojęcie promieniowania Hawkinga

is based on a well-established phenomenon called quantum fluctuations of the vacuum.

opiera się na zjawisku kwantowej fluktuacji próżni.

According to quantum mechanics,

Według mechaniki kwantowej,

a given point in spacetime fluctuates between multiple possible energy states.

punkt w czasoprzestrzeni oscyluje między wieloma stanami energetycznymi.

These fluctuations are driven by the continuous creation and destruction

Związane jest to z ciągłym łączeniem i rozpadem

of virtual particle pairs,

par cząstek wirtualnych

which consist of a particle and its oppositely charged antiparticle.

składających się z dodatnio i ujemnie naładowanych cząstek.

Normally, the two collide and annihilate each other shortly after appearing,

Zazwyczaj pary zderzają się i natychmiast niszczą nawzajem,

preserving the total energy.

tracąc całą energię.

But what happens when they appear just at the edge of a black hole’s event horizon?

Co się stanie, gdy pojawią się na skraju horyzontu wydarzeń czarnej dziury?

If they’re positioned just right,

Jeśli znajdą się w odpowiednim miejscu,

one of the particles could escape the black hole’s pull

jedna z cząstek będzie poza zasięgiem przyciągania czarnej dziury,

while its counterpart falls in.

a druga w nim zostanie,

It would then annihilate another oppositely charged particle

to ta cząstka zniszczy inną przeciwnie naładowaną cząstkę

within the event horizon of the black hole,

na skraju horyzontu wydarzeń czarnej dziury,

reducing the black hole’s mass.

co zmniejszy jej masę.

Meanwhile, to an outside observer,

Z zewnątrz wyglądałoby to tak,

it would look like the black hole had emitted the escaped particle.

jakby czarna dziura wyrzucała cząstki.

Thus, unless a black hole continues to absorb additional matter and energy,

Więc jeśli czarna dziura nie będzie wchłaniać materii i cząstek,

it’ll evaporate particle by particle, at an excruciatingly slow rate.

każda jej cząstka wyparuje w potwornie wolnym tempie.

How slow?

Jak wolnym?

A branch of physics, called black hole thermodynamics, gives us an answer.

Dziedzina fizyki, zwana termodynamiką czarnej dziury daje nam odpowiedź.

When everyday objects or celestial bodies release energy to their environment,

Gdy przedmioty lub ciała niebieskie uwalniają energię do swojego środowiska,

we perceive that as heat,

postrzegamy to jako ciepło

and can use their energy emission to measure their temperature.

i możemy wykorzystać tę emisję energii do pomiaru temperatury.

Black hole thermodynamics

Termodynamika czarnej dziury sugeruje,

suggests that we can similarly define the “temperature” of a black hole.

że możemy podobnie zdefiniować "temperaturę” czarnej dziury.

It theorizes that the more massive the black hole,

Teoretyzuje, że im masywniejsza jest czarna dziura,

the lower its temperature.

tym niższa jest jej temperatura.

The universe’s largest black holes

Największe czarne dziury wszechświata

would give off temperatures of the order of 10 to the -17th power Kelvin,

wydzielają temperatury rzędu 10 do -17 potęgi kelwinów,

very close to absolute zero.

czyli bardzo blisko zera absolutnego.

Meanwhile, one with the mass of the asteroid Vesta

Tymczasem ciało o masie asteroidy Vesta

would have a temperature close to 200 degrees Celsius,

mające temperaturę bliską 200 stopni Celsjusza,

thus releasing a lot of energy in the form of Hawking Radiation

uwalnia przez to dużo energii w postaci promieniowania Hawkinga

to the cold outside environment.

do zimnego środowiska zewnętrznego.

The smaller the black hole,

Im mniejsza czarna dziura,

the hotter it seems to be burning–

tym goręcej wydaje się spalać,

and the sooner it’ll burn out completely.

i tym szybciej wypali się całkowicie.

Just how soon?

Jak szybko?

Well, don’t hold your breath.

Nie wstrzymuj oddechu.

First of all, most black holes accrete, or absorb matter and energy,

Większość czarnych dziur rośnie lub absorbuje materię i energię

more quickly than they emit Hawking radiation.

szybciej niż emituje promieniowanie Hawkinga.

But even if a black hole with the mass of our Sun stopped accreting,

Nawet jeśli czarna dziura z masą naszego Słońca przestanie rosnąć,

it would take 10 to the 67th power years–

zajmie to 10 do potęgi 67 lat,

many many magnitudes longer than the current age of the Universe—

o wiele więcej czasu niż obecny wiek Wszechświata,

to fully evaporate.

żeby w pełni wyparować.

When a black hole reaches about 230 metric tons,

Gdy czarna dziura osiągnie około 230 ton metrycznych,

it’ll have only one more second to live.

będzie istnieć jeszcze tylko przez jedną sekundę.

In that final second,

W tej ostatniej sekundzie

its event horizon becomes increasingly tiny,

jej horyzont zdarzeń stanie się coraz mniejszy,

until finally releasing all of its energy back into the universe.

aż w końcu uwolni całą energię z powrotem do wszechświata.

And while Hawking radiation has never been directly observed,

Choć promieniowania Hawkinga nigdy bezpośrednio nie obserwowano,

some scientists believe that certain gamma ray flashes detected in the sky

niektórzy naukowcy uważają, że pewne błyski gamma wykryte na niebie

are actually traces of the last moments

są w rzeczywistości śladami ostatnich chwil

of small, primordial black holes formed at the dawn of time.

małych, pierwotnych czarnych dziur utworzonych na początku czasu.

Eventually, in an almost inconceivably distant future,

W niemal niewyobrażalnie odległej przyszłości,

the universe may be left as a cold and dark place.

wszechświat może być zimnym i ciemnym miejscem.

But if Stephen Hawking was right,

Ale jeśli Stephen Hawking miał rację,

before that happens,

to zanim to nastąpi,

the normally terrifying and otherwise impervious black holes

zwykle przerażające i nieprzenikliwe czarne dziury

will end their existence in a final blaze of glory.

przestaną istnieć w ostatecznym blasku chwały.