Μπορεί ένα πραγματικά πολύ γρήγορο διαστημικό σκάφος να μετατραπεί σε μαύρη τρύπα;

Pin
Send
Share
Send

Αυτή η ερώτηση τέθηκε σε ένα επεισόδιο Astronomy Cast λίγο πριν. Προσφέρει ένα ενδιαφέρον πείραμα σκέψης, αν και μπορεί να βρεθεί μια αρκετά οριστική απάντηση στην ερώτηση.

Φανταστείτε ένα σενάριο όπου ένα διαστημικό σκάφος κερδίζει σχετικιστική μάζα καθώς πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός, ενώ ταυτόχρονα μειώνεται ο όγκος του μέσω σχετικιστικής συστολής μήκους. Εάν αυτές οι αλλαγές μπορούν να συνεχιστούν προς άπειρες τιμές (που μπορούν) - φαίνεται ότι έχετε την τέλεια συνταγή για μια μαύρη τρύπα.

Φυσικά, η βασική λέξη εδώ είναι σχετικιστικός. Επιστροφή στη Γη, φαίνεται ότι ένα διαστημικό σκάφος που πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός, πράγματι κερδίζει μάζα και συρρικνώνεται σε όγκο. Επίσης, το φως από το διαστημικό σκάφος θα γίνει όλο και πιο κόκκινο-μετατοπισμένο - πιθανώς σε σχεδόν μαύρο. Αυτό μπορεί να είναι εν μέρει το φαινόμενο Doppler για ένα υποχωρούμενο διαστημικό σκάφος, αλλά είναι επίσης εν μέρει ένα φαινόμενο διαστολής χρόνου όπου τα υποατομικά σωματίδια του διαστημικού σκάφους φαίνεται να ταλαντεύονται πιο αργά και ως εκ τούτου εκπέμπουν φως σε χαμηλότερες συχνότητες.

Έτσι, πίσω στη Γη, οι τρέχουσες μετρήσεις μπορεί να δείχνουν ότι το διαστημικό σκάφος γίνεται πιο ογκώδες, πιο πυκνό και πολύ πιο σκοτεινό καθώς αυξάνεται η ταχύτητά του.

Αλλά φυσικά, αυτό μόλις επέστρεψε στη Γη. Εάν στείλαμε δύο τέτοια διαστημόπλοια που πετούν σε σχηματισμό - θα μπορούσαν να κοιτάξουν ο ένας τον άλλον και να δουν ότι όλα ήταν αρκετά φυσιολογικά. Ο καπετάνιος μπορεί να καλέσει μια κόκκινη ειδοποίηση όταν κοιτάζει πίσω προς τη Γη και βλέπει ότι αρχίζει να μετατρέπεται σε μαύρη τρύπα - αλλά ελπίζουμε ότι οι μελλοντικοί καπετάνιοι των αστεριών μας θα έχουν αρκετή γνώση της σχετικιστικής φυσικής για να μην ανησυχούν πολύ.

Έτσι, μια απάντηση στην ερώτηση Astronomy Cast είναι ότι ναι, ένα πολύ γρήγορο διαστημικό σκάφος μπορεί να φαίνεται σχεδόν αδιάκριτο από μια μαύρη τρύπα - από ένα συγκεκριμένο πλαίσιο (ή πλαίσια) αναφοράς.

Αλλά δεν είναι ποτέ Πραγματικά μια μαύρη τρύπα.

Η ειδική σχετικότητα σάς επιτρέπει να υπολογίζετε μετασχηματισμούς από την κατάλληλη μάζα σας (καθώς και το σωστό μήκος, τον κατάλληλο όγκο, την κατάλληλη πυκνότητα κ.λπ.) καθώς η σχετική σας ταχύτητα αλλάζει. Έτσι, είναι σίγουρα δυνατό να βρείτε ένα σημείο αναφοράς από το οποίο η σχετικιστική σας μάζα (μήκος, όγκος, πυκνότητα κ.λπ.) φαίνεται να μιμείται τις παραμέτρους μιας μαύρης τρύπας.

Αλλά ένα πραγματικός Η μαύρη τρύπα είναι μια διαφορετική ιστορία. Η σωστή μάζα και άλλες παράμετροι είναι ήδη εκείνες μιας μαύρης τρύπας - πράγματι δεν θα μπορείτε να βρείτε ένα σημείο αναφοράς όπου δεν είναι.

Μια πραγματική μαύρη τρύπα είναι μια πραγματική μαύρη τρύπα - από οποιοδήποτε πλαίσιο αναφοράς.

(Πρέπει να αναγνωρίσω τον μπαμπά μου - Καθηγητή Graham Nerlich, Ομότιμο Καθηγητή Φιλοσοφίας, Πανεπιστήμιο της Αδελαΐδα και συγγραφέας του The Shape of Space, για βοήθεια για τη συνένωση αυτού).

Pin
Send
Share
Send