Vysvětlení slavného HR diagramu (nutno říct, že lépe než v TV).

Jinak jde defakto o vysvětlení života a smrti hvězd (a planet), prakticky nic nového nebo nepochopitelného.

Velkou část dost obsáhlé kapitoly (desítky stránek) tvoří i popis termonuklární reakce v různých stádiích života hvězdy.

Ve hvězdách neexistují atomy (s elektromy), ale jen jádra daných prvků.

Slunce je hvězda třetí generace.

"Ve vesmíru na různých úrovních téměř všechno rotuje. Rotační pohyb obecně vzniká tehdy, když na pohybující se těleso působí síla jiného směru než je vektor rychlosti, např. kolmo ke směru rychlosti. U vesmírných útvarů k této situaci dochází při jejich vzájemném pohybu a "střetávání", které většinou není přesně centrální, ale s určitým impaktním parametrem - nenulovým (a většinou značně velkým) momentem hybnosti. Gravitační síly, působící kolmo k pohybu, pak zakřiví dráhy těchto útvarů do kruhového či spirálního pohybu. Takto vzniklý rotační pohyb pak přetrvává díky zákonu zachování hybnosti. V oblacích plynu vířivý rotační pohyb vzniká při pohybu i vlivem vzájemných elektromagnetických interakcí částeček plynu, při nichž si částice vyměňují malá množství energie, hybnosti a momentu hybnosti. Vznikne-li vlivem tření dostatečně velký rychlostní gradient ("smyk"), stává se proudění plynu turbulentní a takto vzniklý rotační pohyb se setrvačností zachovává (zákon zachování momentu hybnosti)."

Zajímalo by mne, proč % výskyt prvků relativně lineárně klesá od vodíku a hélia až po Uran, přitom tam jsou velké výkyvy (Tc a Pm směrem dolů, a Fe směrem nahoru - to by ale mohlo být dáno tím, že železo je poslední fáze fúze). Ale zaujaly mne tři prvky počínaje Lithiem mezi héliem a uhlíkem, kterých je žalostně málo..

"Uvolněná energie způsobí dočasné zastavení kontrakce protohvězdy. Obsah těchto prvků v mezihvězdném plynu (a tím i v jádře protohvězdy) je však malý, takže je uvolněno poměrně malé množství energie a toto stádium trvá jen velmi krátce *). "Vyhoření" značné části těchto prvků již v počátečním stádiu vývoje hvězd vysvětluje relativně malé zastoupení D, Li, Be a B ve vesmíru."

Aha..

"Výjimkou jsou lehké prvky lithium (Li), berylium (Be) a bór (B), jejichž výrazně menší výskyt je způsoben tím, že se v nitru hvězd "spalují" na hélium ještě předtím, než nastupuje hlavní přeměna vodíku v hélium."

"Velmi nepatrný výskyt prvků, které nemají stabilní izotopy - technecia (Tc), Pm a aktinidů jako je polonium (Po) až paladium (Pa), je dán jejich radioaktivitou s ne příliš dlouhým poločasem rozpadu;"

Kdo si počká (na vysvětlení), ten se dočká

Koukám, že tady Uran a Neptun ještě patřily mezi plynné obry. Spíš se myslím používá definice "ledoví obři" (Uran a Neptun jsou nejspíš vodní planety).

Proč se říká "červený" a "modrý" posuv, když viditelné spektrum nekončí modrou ale fialovou?

1eV = cca. 11600°C

"Termonukleární fúze v nitru hvězd je velmi pomalá. U běžných hvězd hmotnosti Slunce je výkon ve středních částech (o průměru asi 350 000 km) cca 250W/m3, takže vodíkové "palivo" vydrží na cca 10 milard let. V nitru našeho Slunce se každou sekundu přemění cca 590 miliónů tun vodíku na 585 miliónů tun hélia; rozdíl hmotnosti 5 miliónů tun je přeměněn v energii, která je postupně vyzařována ven."

"Jako výsledek vzniká hélium. Celková energetická bilance: uvolnění 26,2 MeV = 4,2.10-12 J/jádro He."

"Při termonukleárních reakcích (zmíněných výše) vznikají fotony vysokoenergetického záření g, při srážkách vysokoenergetických elektronů a protonů vzniká další tvrdé brzdné záření gama. Tyto fotony jsou dále Comptonovsky rozptylovány na elektronech, čímž se jejich energie snižuje a urychlené elektrony při srážkách vyzařují další fotony s nižšími energiemi. Z jednoho původního vysokoenergetického fotonu tak vznikají dva či více sekundárních fotonů o nižších energiích."

"Takovýmto dělením či "rozmělněním" z jednoho původního vysokoenergetického gama-fotonu nakonec vzniká až 100 000 fotonů o nižších energiích."

"Čím vyšší teplota, tím je intenzívnější záření a větší jeho tlak. U velmi hmotných hvězd ( > ~100M¤) v závěrečných stádiích (při spalování uhlíku, kyslíku, křemíku) teplota v jejich nitru dosahuje ~10^10 °K, což způsobuje že žhavý plyn generuje záření nejen velké intenzity, ale i vysoké energie; značná část fotonů bude mít energii mnohem vyšší než 1MeV. V takovém případě se začne uplatňovat nový jev: tvorba elektron-pozitronových párů."

Tvorba hvězd by definitivně měla ustat asi za bilion let (tj. 1000 miliard let). To je sice optimistické, ale nezaručuje to prosvětlený vesmír. Posledních několik set miliard let už může být plynu tak málo, že sice sem tam vznikne nějaká ultra lehká hvězda (červený trpaslík), ale i tak "hoří" většinou jen do 50 miliard let, takže se dvě hvězdy po sobě ani nemusí potkat časově, natož místně.

Určitě bude ale vznikat enormní množství terestrických planet. Pokud bude dostatek vody, lze očekávat explozi života (dost možná až desítky obydlených planet okolo 1 hvězdy - dostatek radiaktivních prvků zajistí ohřev planet i dál od hvězdy).

Zde se prakticky jen popisuje hroucení hvězdy na sklonku jejího života (stručně, tj. na 27 strankách A4).

Takže z technického hlediska je pro nejlepší udržení civilizace čerpat energii z bílého trpaslíka. Má hodně energie, malý povrch, tudíž bude zářit stovky miliard let. Kam se na to hrabe oranžová hvězda.

Představa planetárního diamantu je zajímavá leda tak pro snílky. Jeho těžba by byla obtížná (povrchová gravitace, nebo naopak pevnost při pokusu o uražení kousku nárazem). Navíc snadná přístupnost k diamantům by snížila jejich cenu na nulu a tedy zastavila těžbu.

Zajímavá je poznámka, že ač se supernovy typu Ia (přetékání hmoty černý obr-bílý trpaslík) používají pro měření vzdálenosti (jasnost nebo rudý posuv) díky své neměnnosti, přeci jen parametr, který mění jejich jasnost a tedy hranici "exploze" existuje, a tím je rotace dané hvězdy. Tudíž to asi zase až tak přesné není (vždycky se něco najde ).

Zajímavost: v nitru rychle rotujících neutronových hvězd možná existuje podobná směs jako těsně po vzniku vesmíru, tj. kvark-gluonová plazma.

Podle popisů to zatím vypadá, že když vynecháme temnou energii a hmotu, tak gravitace je nejsilnější silou (interkací) ve vesmíru (ovšem závislá na hmotnosti objektu, jinak je zase nejslabší).

Z definice rychlosti, kterou musí mít objekt (světlo), aby uniklo z povrchu hvězdy (závislá nejen na hmotnosti, ale i poloměru) vyplývá, že čím je tato rychlost větší, tím více jsou ohýbány "paprsky" světla, které nevylévájí přímo kolmo na hvězdu. Tudíž teoreticky obraz hvězdy těsně před zhroucením do černé díry začne být velmi rozmazaný, a navíc začneme vidět i její boční strany.

Přidáte-li do černé díry hmotu, její poloměr se zvětší.

"Jak se světlo namáhavě "šplhá" z jámy silného gravitačního pole kolabující hvězdy, ztrácí přitom energii a jeho vlnová délka se prodlužuje, posouvá se k červené barvě. Tok času na povrchu kolabující hvězdy je postupně nekonečně prodloužený (je "zamrzlý"). Každé světlo (bez ohledu na svou původní barvu, vlnovou délku či energii fotonů při své emisi) bude při svém pohybu od hvězdného povrchu velmi daleko posunuto za červenou hranici, za infračervený a pak i rádiový obor. Světlu (a veškerému elektromagnetickému záření) je při překonávání gravitace odebrána veškerá jeho energie, čímž přestane existovat. Kolabující hvězda se svou gravitací "vizuálně odřízne" od okolního vesmíru. Ba co víc, odřízne se i ve smyslu příčinnosti..."

Takže, onen kosmonaut padající do černé díry se skutečně pro vnějšího pozorovatele opticky zastaví těsně na horizontu událostí (kdyby zůstal v celku), jenže autoři této "průpovídky" už zapomněli zmínit (čímž toti jejich tvrzení nedávalo smysl), že daný foton stále ztrácí energii, a tím "červená". Tudíž, určitý (téměř nekonečný) čas tam sice stále bude, ale my už ho neuvidíme, takže potud se vše bude chovat logicky. Kosmonaut jednoduše "zmizí" v díře. Nedojde ale k tomu, že by se díky paralaxe zmenšoval se vzdáleností. Opět se to špatně chápe při vnímání fotonu jako částice a musí se brát jako vlnění (kde foton částice je "zdroj" toho vlnění zachycený na horizontu).

"Představme si, že jako pozorovatel padáme do černé díry a z dálky nás sleduje druhý, vnější pozorovatel. Pro vnějšího pozorovatele se poblíž horizontu čas padajícího pozorovatele jakoby zastaví. Pro vnitřního pozorovatele se v jeho vztažné soustavě děje všechno jako kdyby pádu do černé díry nebylo (předpokládáme zde, že je to supermasivná černá díra, na jejímž horizontu působí jen slabé slapové síly). Při pohledu na vnější vesmír však bude pozorovat, že tam události plynou rychleji a rychleji, uvidí řadu výbuchů supernov, neboť pomalý a dlouhý vývoj hvězd bude pozorovat velmi časově zrychlený. V okamžiku propadávání přes horizont událostí se mu velmi zrychleně promítne celý život vesmíru.
Vnější pozorovatel zaznamená zcela odlišný průběh našeho pádu do černé díry. Uvidí, jak se v blízkosti horizontu pád do černé díry neustále zpomaluje a v těsné blízkosti horizontu pohyb jakoby zamrzne a k pádu do černé díry nikdy nedojde."

Teoreticky je možné spadnout do černé díry (obří mají menší slapové síly, takže vás neroztrhají před horizontem - teoreticky vás při blbém pádu dokáže roztrhat i Slunce nebo Jupiter), ale pak stejně přestanete existovat (silné tlaky a teploty + záření uvnitř rozloží vaše atomy).

Popis Vám zde nemůžu zkopírovat, protože podle pravidel fóra se jedná o popis GORE děje. Zájemci si mohou najít pasáž "Člověk padající do černé díry".

"I kdyby byl pozorovatel třebas v raketě, ani sebevětší síla motorů by jeho pádu ke středu nemohla zabránit. Jakmile je dosaženo gravitačního poloměru, nemůže již žádná znamá (a snad vůbec žadná!) síla gravitační kolaps zastavit, protože žádná síla nemůže čas obrátit nazpět. "

Toliko k cestování do minulosti. Ha!

Novinka: singularita v černé díře není přijatelným řešením. Od kdy?

Prakticky jen hromada rovnic, a popisování jednoho typu černé díry.

Pokud je na horizontu událostí úniková rychlost rovna rychlosti světla, pak pod ním je vyšší. Teoreticky je tedy možné uniknout z černé díry, pokud v ní neplatí známé fyzikální zákony (a je proto předpoklad), resp. má jinou metriku než zbytek vesmíru, a stačí k tomu nějak překonat rychlost světla (prakticky by stejně ale jen unikly nejmenší částice a ne kompaktní hmota - a je možné, že z černé díry opravdu unikají, a vzhledem k vzdálenosti od nás a možná jejich limitně nulové hmotnosti je stejně nemáme šanci detekovat).

Čistě teoreticky: už nějaký čas se pokoušíme o teleportaci, a většinou to souvisí s ohromným množstvím energie. Kde je psáno, že dostatečným přísunem energie nemůžeme lokálně změnit metriku vesmíru, jinými slovy kopnout částici digitálně z místa A do místa B, aniž by musela prolétnout pro přímce: rychlost světla tedy nepřekoná, ale přesto vzdálenost AB urazí rychleji než světlo. V černé díře je energie dost.

Pokud "temná energie" mění metriku vesmíru, není možné, že jí něco dodává z "vnějšku"? (ostatně, vesmír v něčem a z něčeho musel vzniknout, a je možné, že našich 60 myr je jen malá bublina ve vařícím se kotli energie (bohužel prosakující). Konec vesmíru může nastat tehdy, až se celá bublina zaplní prapůvodní energií: tedy z té, ze které jsme vznikli (třeba je nutné ji nějak pro Velký třesk jen stlačit), která je však pro naše využití a přežití naprosto k ničemu (budeme trosečníci v oceánu slané vody).

(chatrná snaha vysvětlit princip vesmíru bez znalosti jakékoliv vysokoškolské matematiky a fyziky)

"Jen paprsek vyzářený přesně kolmo "nahoru" zde nebude pohlcen a mohl by teoreticky uniknout, avšak s nekonečným rudým posuvem; takové fotony vyzářené radiálně z horizontu směrem ven zůstávají na horizontu neomezeně dlouho, v prostoročase se stále pohybují spolu s horizontem (horizont je "generován" nulovými geodetikami - viz teorém 3.1)."

V této kapitole je také docela názorně vysvětlena deformace světla gravitací (prstence, zdvojování obrazu). Dokonce i já jsem to pochopil (když k tomu přidám své dříve nově nabyté znalosti o fotonech jako částicích, už ani nepřekvapí, že obraz bude rozmazaný).

Pokud má foton nulovou klidovou hmotnost, platí na něj to samé, co například na kosmické lodě? Průlet kosmické lodě okolo planety, která se pohybuje (to je nutné), způsobí nejen změnu její dráhy, ale také zrychlení (nebo zpomalení). Může pohybující se černá díra změnit barevný posuv fotonu? Nebo to na tyto částice nemá vliv? Teoreticky by to mělo změnit jeho barvu podobně jako u Doplerova jevu.

Černá díra v některých případech nejen, že nevrhá stín (prakticky sama nic nestíní, vzhledem k pozměněným drahám fotonů ale vidíme hvězdy jinde než jsou a ještě k tomu několikrát zkopírované), ale chová se i jako zrcadlo. Tudíž není vyloučené, že to, co si myslíme, že vidíme zpoza černé díry, může být defakto odraz objektu blíže směrem k nám.

Když k tomu započteme, že i galaxie/clustery se chovají podobně... může být pozorování vzdálených/starých galaxií docela zajímavé (problém).

"je vidět, že účinnost přeměny klidové hmotnosti tělesa na energii gravitačních vln je poměrně vysoká (~5,7 - je asi pětkrát vyšší než účinnost termonukleárních reakcí (vazbová energie na nejnižší stabilní kruhové orbitě černé díry je podstatně vyšší než vazbová energie nukleonů v atomovém jádře)! Jak uvidíme v následujícím odstavci, u rotujících černých děr tato účinnost může být ještě mnohonásobně větší."

To CHCI!

Je otázka: najít černou díru někde v okolním vesmíru asi nebude možné, takže použijeme nejspíš nějakou blízkou hvězdu. Nebude ale nakonec množství energie, které budeme muset dodat, aby se hvězda zhroutila (například k ní dostrčíme jinou) vyšší, než kolik nám pak černá díra bude schopna dodat za dobu své existence? (zvláštní, jak moc se to podobá vítěžnosti fotovoltaických panelů vzhledem k náročnosti jejich výroby). Nejúčinější asi neznamená automaticky nejlepší (vodíková fúze je technologicky sice ne úplně snadná, ale vodíku je v okolí dost prakticky bez práce, takže sice menší účinost, ale proti vytváření černé díry nulové vstupní náklady).

Zajímavostí by byl ekonomický výpočet, zda by se vyplatilo vyrábět Césiové články pro běžné obyvatele (podobný pohání např. sondy Voyager), zda by při hromadné výrobě jejich cena byla nižší, než cena energie, kterou by za dobu své životnosti byly schopny vyrobit (1 článek (spíš několik takových) by vám vystačil prakticky na celý život, byť by po 30-40 letech výráběl možná tak třetinu energie - plutonium by bylo lepší, ale to by v dnešní době plné teroristů a "bojínků" před veškerou radiací asi moc dobře nešlo - obyvatelé žijící v okolí běžné tepelné elektrárny dostávají nejspíš ročně několikanásobně vyšší dávky radiace než lidé žijící v okolí Temelína). Nejen, že vyrábí proud, ale také v nich vzniká teplo (jím lze ohřívat vodu na koupání, a rovněž jejím prouděním vyrábět další energii přes turbínky, a v zimě s tím vytápět dům). Já bych si ho koupil, i kdyby se možná moc nevyplatil, protože tím se zbavíte závislosti na elektrárnách, a když pomineme, že se vás už nikdy nebude týkat výpadek elektřiny, tak si můžete říkat, jak jste s tím molochem zamávali

Získávání energie z černé díry: průletem nějakého tělesa A a "vznikem" tělesa C.

"...jinými slovy, na kinetickou energii vylétajícího tělesa C se přeměnila veškerá klidová hmotnost pohlceného tělesa B a navíc ještě část hmotnosti černé díry."

"Černá díra, pokud má maximální (extrémní) rychlost rotace, může teoreticky uložit až 42% (z mc2) své hmotnosti ve formě rotační energie. Tato energie je obsažena v rotujícím gravitačním poli vně horizontu, takže ji lze v principu čerpat."

V současné době asi sci-fi, ale věřím, že realizovatelné. Už jen představa čerpání paliva z Uranu není taková utopie, jaká by se mohla nedávno zdát.

A jsou tam i mnohem "lepší" popisy "elektráren". By mne zajímalo, co by to provedlo s lidstvem. Prakticky energie zadarmo. Vezměte si jen kolik desítek elektráren musí Čína postavit, aby pokryla svou spotřebu (a proč? protože prostě "musíme" mít města typu Las Vegas), přitom v roce 1900 by na celosvětovou spotřebu stačily možná tak tři Temelíny.

Červí díry: "stabilní, umožňující pohyb napříč prostorem (prostoročasem), červí díry spojující dvě různá a vzdálená místa našeho vesmíru. Ke stabilizaci těchto červích děr je zapotřebí hmota s negativní hustotou energie"

Takže nutnost vyrábět něco jako "temnou energii"?

Pokud by vesmír byla 3D slupka na 3D kouli, záležela by možnost vytvořit červí díru na tom, čím je vyplněn objem této koule (pokud my jsme jen její povrch).

"Díky tomu, že pozorovatel touto zkratkou "předběhne" světlo, může z hlediska teorie relativity "překonat čas" - může cestovat v čase i zpátky do minulosti."

Omyl! Pouze se na dané místo dostane dřív, než ono světlo. Pokud vezme červí díru a její konec dá vedle začátku, jejím průchodem se nevrátí zpátky v čase (tj. do doby předcházející době, kdy vystartoval).

Předběhnout světlo neznamená předběhnout čas, podobně jako stíhačka letící rychlostí 2 Machy necestuje do minulosti jen proto, že je rychlejší než zvuk.

Z tohoto pohledu jsme stroj času už vynalezli. Jde o filmový záznam.

"Červí díry uvnitř černých děr mají "jepičí" život. Kromě gravitačně dynamických efektů k tomu přispívají i kvantové efekty záření. Náhodná kvanta záření, dopadající z vnějšku na černou díru, se vlivem gravitace urychlí na vysoké energie a budou "bombardovat" i jícen červí díry, který se vlivem toho rychle smrští a uzavře. Každý objekt, který by se pokusil projít takovou červí dírou během jejího krátkého života, zanikne v okamžiku přetržení červí díry, spolu s ní, ve vzniklé singularitě. Vzhledem k tomuto extrémně krátkému trvání topologického tunelu je problematické vůbec hovořit o existenci červí díry..."

proč proboha existují tak debilní filmy jako je "Den, kdy se zastavila Země" (v obou verzích), kde je snaha o ekologické myšlení pohřbena realizací, protože lze napsat román důvodů, proč se mimozemšťané zachovali jako úplní dementi a kontraproduktivně by dosáhli přesně pravého opaku, než čeho zamýšleli?