Érdekes módon a fekete lyukak létezésével kapcsolatos első felvetések már a tizennyolcadik század végén megjelentek, bár akkor még nem annak nevezték őket. John Mitchell angol csillagász vetette fel, hogy az univerzumban lehetnek olyan nagy tömegű és nagy sűrűségű égitestek, amelyek láthatatlanok, mert a fény nem tud kilépni belőlük. A Philosophical Transactions of Royal Society folyóiratban 1783-ban megjelent írásában úgy számolta, hogy egy, a Nappal egyenlő sűrűségű, de 500-szor nagyobb csillagnak olyan a gravitációja, hogy a fény nem lép ki belőle. Érdekes módon ez nemcsak Mitchellnek jutott eszébe, hanem gyakorlatilag vele egy időben a francia Laplace-nak is, aki nevéhez méltóan részletes matematikai leírást adott arról, hogy egy a Földdel azonos sűrűségű, a Nap átmérőjénél 250-szer nagyobb csillag gyakorlatilag már nem látható.
A dolog érdekessége, hogy mindezt még a newtoni mechanika és gravitáció fogalom segítségével jósolták meg bő száz évvel Einstein és közel kétszáz évvel a fekete lyukak felfedezése előtt.
Az Einstein által 1915-ben megalkotott általános relativitáselméletből már szinte magától következett a fekete lyuk léte: a relativitáselmélet az univerzumot egy hálószerű téridő kontinuumnak képzeli el, amelyet a hálóra dobott golyóként meggörbít a gravitáció. Bármennyire is bizarrnak tűnik az elképzelés, az elméletet már négy évvel később egy napfogyatkozáskor sikerült igazolni: a Nap mögött elhelyezkedő csillagok fénye a görbült pálya miatt láthatóvá vált. Az általános relativitáselméletből tehát szinte automatikusan következik, hogy egy nagyon nagy tömegű test úgy meggörbíti a téridő hálóját, hogy ha egy bizonyos közelségbe kerül hozzá bármi, az nem képes „menekülni” a gravitációs erejétől – még a fény sem. Érdekes módon, mint elméletének más előrejelzéseit illetően, Einstein a fekete lyukakkal kapcsolatban is szkeptikus volt, mint ahogyan abban is kételkedett, hogy az általa megjósolt gravitációs hullámok valaha is mérhetőek lesznek. Nos, száz évvel az elméletet követően kis túlzással már rutinná vált a fekete lyukak ütközéséből származó gravitációs fodrozódások észlelése az amerikai LIGO rendszerrel (amelynek megépítéséért 2017-ben szintén Nobel-díj járt).
2020.10.16. (XXIV/42)
