Co se skrývá v nitru černých děr? Vědci naznačují, že jde o prvočísla a 'primony'

14. března 2026Inovace

Co se skutečně skrývá uvnitř černých děr, zůstává jednou z největších záhad vesmíru. Ačkoliv se objevují okrajové teorie o portálech do jiných vesmírů, věda zatím nemá definitivní odpověď. Událostní horizonty těchto neuvěřitelně hmotných objektů, za něž neunikne nic, ani samotná informace, nám brání nahlédnout do jejich vnitřních tajemství. Fyzika předpovídá, že v jejich středu se nachází singularita – bod nekonečné hustoty, což se zdá být nemožné, a přesto je to nejlepší vysvětlení, které věda v současnosti nabízí.

Matematika však otevírá další cestu k prozkoumání podstaty těchto kosmických záhad. Někteří teoretici tvrdí, že černé díry lze popsat pomocí něčeho, o čem většina z nás nepřemýšlela od základní školy: prvočísel. Podle nového výzkumu, o němž informuje Scientific American, by se v jejich středu mohly vířit „částice“ prvočísel. Prvočísla jsou přirozená čísla, která lze dělit pouze jedničkou a sebou samým, což z nich činí základní jednotky matematiky. Každé číslo lze totiž vyjádřit jako součin prvočísel, což je činí analogií k „základním částicím“ ve fyzice, které nelze dále rozdělit.

Zájem o prvočísla pramení z Riemannovy hypotézy, domněnky, která předpovídá zdánlivě náhodné rozložení prvočísel. Přestože je tato hypotéza, kterou německý matematik Bernhard Riemann navrhl v roce 1859, základním kamenem teorie čísel, nikdy nebyla vyřešena. Ten, kdo ji vyřeší, by získal milionovou odměnu. Více než 120 let poté se fyzik Bernard Julia chopil myšlenky představit si základní, neinteragující částici s energetickými hladinami vázanými na prvočísla. Nazval je „primony“, které ve skupině tvořily „primonový plyn“. Dále zjistil, že funkce používaná k popisu jejich vlastností byla stejná jako Riemannova zeta funkce, ústřední prvek Riemannovy hypotézy.

Primony zůstávají teoretické, ale nedávný výzkum naznačuje, že nemusí být jen čistě matematickými vynálezy. Studie publikovaná v roce 2025, vedená fyziky z Cambridge, odhalila, že kvantová říše poblíž singularity černé díry se organizovala do „konformního“ vzoru prvočísel, podobně jako oblak primonového plynu. V navazujícím článku vědci spekulovali, že pokud by vesmír měl pět dimenzí namísto tradičních čtyř, singularitu by bylo možné popsat pouze s pomocí ještě exotičtějších „Gaussových“ prvočísel. Sean Hartnoll, fyzik z Cambridge, který vedl výzkum, k tomu uvedl, že zatím není jasné, zda má výskyt prvočíselné náhodnosti v blízkosti singularity hlubší význam, ale je velmi zajímavé, že se spojení rozšiřuje i na vyšší dimenzionální teorie gravitace, včetně některých kandidátů na plně kvantově mechanickou teorii gravitace.

Eric Perlmutter, fyzik z Institutu teoretické fyziky ve Francii, který publikoval vlastní práci využívající Riemannovy myšlenky k popisu kvantové gravitace, je ohledně budoucího směřování oboru optimistický. Věří, že černé díry v kvantové gravitaci jsou jistě řízeny nějakými krásnými strukturami a teorie čísel se zdá být přirozeným jazykem pro jejich popis.