Fyzici tvrdia, že existuje iba jeden spôsob, ako by sa ľudia mohli „bezpečne“ dostať do čiernej diery

Na riešenie hádaniek čierne dieryDo jedného sa treba pustiť.

Existuje však pomerne zložitý problém: človek to môže urobiť, iba ak je jeho čierna diera masívna a izolovaná a ak osoba vstupujúca do čiernej diery neočakáva, že bude výsledky oznamovať komukoľvek v celom vesmíre.

my Oboje Fyzici Tí, ktorí študujú čierne diery, aj keď z veľmi bezpečnej vzdialenosti. čierne diery Patrí medzi najhojnejšie sa vyskytujúce astrofyzikálne objekty v našom svete.

Tieto zaujímavé veci sa mi zdajú byť základom Vývoj vesmíru, Od veľká explózia do dnes. Môžu mať Vplyv na formovanie ľudského života v našej galaxii.

Človek spadne do čiernej diery a rozpína ​​sa. (Liu Rodriguez / Shanshan Rodriguez / CC BY-ND)

Dva typy čiernych dier

Vesmír je plný b Obrovská zoo rôznych druhov čiernych dier.

Môžu sa líšiť podľa veľkosti a byť elektricky nabité rovnakým spôsobom, ako sú elektróny alebo protóny prítomné v atómoch. Niektoré čierne diery sa už točia. Pre našu diskusiu sú relevantné dva typy čiernych dier.

Prvý sa neotáča, je elektricky neutrálny – to znamená, že nie je kladný ani záporný – a má hmotnosť nášho Slnka. Druhým typom je supermasívna čierna diera, miliónkrát až miliardkrát hmotnejšia ako naše Slnko.

Okrem rozdielu v hmotnosti medzi týmito dvoma typmi čiernych dier ich odlišuje aj vzdialenosť od ich stredov k „horizontu udalostí“ – miera nazývaná radiálna vzdialenosť.

Súbor 20210119 24 1w07b7aOsoba, ktorá spadne do supermasívnej čiernej diery, pravdepodobne prežije. (Liu a Shanshan Rodriguez / CC BY-ND)

Horizont udalostí čiernej diery je bodom bez návratu. Všetko, čo presiahne tento bod, pohltí čierna diera a navždy zmizne z nášho známeho vesmíru.

Na horizonte udalostí je gravitačná sila čiernej diery taká silná, že ju žiadna mechanická sila nemôže prekonať alebo pôsobiť proti nej. Aj to svetloNajrýchlejšie sa pohybujúca vec v našom svete, niet úniku – odtiaľ pochádza výraz „čierna diera“.

READ  Hubbleov teleskop zachytáva úžasný „Einsteinov prsteň“ na priblíženie hlbín vesmíru

Radiálna veľkosť horizontu udalostí závisí od hmotnosti príslušnej čiernej diery a je kľúčom k prežitiu človeka v jednom. Pre čiernu dieru s hmotnosťou nášho Slnka (jedna slnečná hmota) bude polomer horizontu udalostí niečo menej ako 3,2 km.

20210119 21 súbor 1lb26xuOsoba sa blíži k horizontu udalostí čiernej diery veľkej ako slnko. (Liu a Shanshan Rodriguez / CC BY-ND)

Naproti tomu supermasívna čierna diera v strede našej galaxie Mliečna dráha má asi 4 milióny solárnych hmôt a horizont udalostí 7,3 milióna míľ alebo 17 slnečných polomerov.

Ktokoľvek, kto spadne do čiernej diery hviezdnej veľkosti, by sa tak dostal skôr do stredu čiernej diery pred horizontom udalostí, než aby spadol do supermasívnej čiernej diery.

To znamená, že vzhľadom na blízkosť stredu čiernej diery sa napätie čiernej diery na osobu bude líšiť 1 000 miliárdkrát medzi hlavou a prstom, v závislosti od toho, ktorý z nich vedie voľný pád.

Inými slovami, ak by človek najskôr sklonil nohy, keď by sa priblížil k horizontu udalostí čiernej diery s hviezdnou hmotou, gravitačná sila na jej chodidlách by bola výrazne vyššia v porovnaní s príťažom čiernej diery na hlave.

Človek zažije špagety a pravdepodobne neprežije rozšírenie do dlhého tenkého tvaru podobného špagetám.

Osoba spadajúca do supermasívnej čiernej diery by sa teraz dostala na horizont udalostí ďaleko od centrálneho zdroja gravitačného ťahu, čo znamená, že rozdiel v gravitácii medzi hlavou a prstami je zhruba nulový.

Osoba by teda prešla horizontom udalostí nedotknutá, neroztiahla sa do dlhého a tenkého tvaru, zostala nažive a bezbolestne plávala za horizont čiernej diery.

Ďalšie úvahy

Väčšina čiernych dier, ktoré vo vesmíre pozorujeme, je obklopená extrémne horúcimi diskami hmoty, väčšinou zloženými z plynu, prachu alebo iných vecí, ako sú hviezdy a planéty, ktoré sa priblížili veľmi blízko k horizontu a spadli do čiernej diery.

READ  New Jersey má jednu z najnižších rýchlostí prenosu COVID v USA

Tieto pilulky sa nazývajú nahromadené disky a sú veľmi horúce a turbulentné. Určite to nie je pohostinné a cesta do čiernej diery by bola mimoriadne nebezpečná.

Aby ste mohli bezpečne vstúpiť, museli by ste nájsť supermasívnu čiernu dieru, ktorá je úplne izolovaná a nepriživuje sa na okolitý materiál, plyn alebo dokonca hviezdy.

Teraz, ak niekto nájde izolovanú supermasívnu čiernu dieru vhodnú pre vedecké štúdium a rozhodne sa podniknúť, všetko, čo je pozorované alebo merané zvnútra čiernej diery, bude uväznené v horizonte udalostí čiernej diery.

Berúc do úvahy, že gravitačnému ťahu za horizontom udalostí nemôže nič uniknúť, padlý človek by nebol schopný poslať za tento horizont žiadne informácie o svojich nálezoch. Ich útek a následky budú navždy stratené pre zvyšok celého vesmíru. Ale dobrodružstvo si užijú, pokiaľ prežijú … možno …. Konverzácia

Leo RodriguezOdborný asistent fyziky, Grenell College A Shanshan RodriguezOdborný asistent fyziky, Grenell College.

Tento článok bol publikovaný od Konverzácia Na základe licencie Creative Commons. Čítať Pôvodný článok.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *