Δεδομένου ότι οι μαύρες τρύπες είναι τα πιο ισχυρά σημεία βαρύτητας σε ολόκληρο το Σύμπαν, μπορούν να παραμορφώσουν το φως τόσο πολύ που πραγματικά μπαίνει σε τροχιά; Και πώς θα ήταν αν μπορούσατε να επιβιώσετε και να ακολουθήσετε το φως σε αυτό το ταξίδι γύρω από μια μαύρη τρύπα;
Είχα αυτήν την υπέροχη ερώτηση από έναν θεατή. Είναι δυνατόν το φως να περιστρέφεται σε μια μαύρη τρύπα;
Εξετάστε αυτό το πείραμα σκέψης, που εξηγήθηκε για πρώτη φορά από τον Newton. Φανταστείτε ότι είχατε ένα κανόνι που θα μπορούσε να πυροβολήσει ένα πυροβόλο μακριά. Η μπάλα θα πετούσε κάτω και έπειτα έπεσε στο χώμα. Αν πυροβολήσατε το κανόνι πιο δυνατά, θα πετούσε περισσότερο πριν χτυπήσει στο έδαφος. Και αν μπορούσατε να πυροβολήσετε το κανόνι αρκετά σκληρά και να αγνοήσετε την αντίσταση του αέρα - θα ταξίδευε σε όλη τη Γη. Το κανόνι θα ήταν σε τροχιά. Πέφτει προς τη Γη, αλλά η καμπυλότητα της Γης σημαίνει ότι πέφτει συνεχώς πάνω από τον ορίζοντα.
Αυτό λειτουργεί όχι μόνο με κανόνια, αστροναύτες και δορυφόρους, αλλά και με φως. Αυτή ήταν μια από τις μεγάλες ανακαλύψεις που έκανε ο Αϊνστάιν για τη φύση της βαρύτητας. Η βαρύτητα δεν είναι μια ελκυστική δύναμη μεταξύ των μαζών, είναι πραγματικά μια παραμόρφωση του χωροχρόνου. Όταν το φως πέφτει στο πηγάδι βαρύτητας ενός τεράστιου αντικειμένου, λυγίζει να ακολουθεί την καμπυλότητα του χωροχρόνου.
Οι απομακρυσμένοι γαλαξίες, ο Ήλιος, ακόμη και η Γη μας, θα προκαλέσουν την εκτροπή του φωτός από το μονοπάτι του λόγω της παραμόρφωσης του χωροχρόνου. Αλλά είναι η απίστευτη βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας που μπορεί να δέσει χωροχρόνο σε κόμπους. Και ναι, υπάρχει μια περιοχή γύρω από μια μαύρη τρύπα όπου ακόμη και τα φωτόνια αναγκάζονται να ταξιδεύουν σε τροχιά. Στην πραγματικότητα, αυτή η περιοχή είναι γνωστή ως «σφαίρα φωτονίων».
Από μακριά, οι μαύρες τρύπες λειτουργούν σαν οποιοδήποτε τεράστιο αντικείμενο. Αν αντικαταστήσατε τον Ήλιο με μια μαύρη τρύπα της ίδιας μάζας, η Γη μας θα συνέχιζε να περιστρέφεται με τον ίδιο ακριβώς τρόπο. Όμως όσο πλησιάζετε και πλησιάζετε στη μαύρη τρύπα, το αντικείμενο σε τροχιά πρέπει να πηγαίνει πιο γρήγορα και πιο γρήγορα καθώς κτυπάει γύρω από το τεράστιο αντικείμενο. Η σφαίρα φωτονίων είναι η τελική σταθερή τροχιά που μπορείτε να έχετε γύρω από μια μαύρη τρύπα. Και μόνο το φως, που κινείται, καλά, στην ταχύτητα του φωτός, μπορεί πραγματικά να υπάρχει σε αυτό το υψόμετρο.
Φανταστείτε ότι θα μπορούσατε να υπάρχουν ακριβώς στη σφαίρα φωτονίων μιας μαύρης τρύπας. Τι δεν μπορείτε, οπότε μην δοκιμάσετε. Θα μπορούσατε να στρέψετε το φακό σας προς τη μία κατεύθυνση και να δείτε το φως πίσω σας, αφού είχε περιστρέψει πλήρως τη μαύρη τρύπα. Θα κολυμπάτε επίσης στην ακτινοβολία όλων των φωτονίων που συλλαμβάνονται σε αυτήν την περιοχή. Το ορατό φως μπορεί να είναι όμορφο, αλλά η ακτινογραφία και η ακτινοβολία γάμμα θα σας μαγειρέψουν σαν φούρνο.
Κάτω από τη σφαίρα φωτονίων θα βλέπετε μόνο σκοτάδι. Κάτω είναι ο ορίζοντας του γεγονότος, το σημείο του φωτός χωρίς επιστροφή. Και πάνω απ 'όλα θα δείτε το Σύμπαν να παραμορφώνεται από τη μαζική βαρύτητα της μαύρης τρύπας. Θα έβλεπε ολόκληρο τον ουρανό στην άποψή σας, ακόμη και αστέρια που κανονικά θα κρύβονταν από τη μαύρη τρύπα, καθώς τυλίγονταν γύρω από τη βαρύτητά του. Θα ήταν ένα φοβερό και θανατηφόρο μέρος, αλλά σίγουρα θα νικήσει κάτω από τον ορίζοντα του γεγονότος.
Εάν μπορούσατε να κατεβείτε στη σφαίρα φωτονίων, τι είδους πειράματα θα θέλατε να κάνετε; Πείτε μας στα παρακάτω σχόλια.
Podcast (ήχος): Λήψη (Διάρκεια: 3:45 - 3.4MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (βίντεο): Λήψη (77,9MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | Android | RSS
