Existuje jeden spôsob, ako by ľudia mohli „bezpečne“ vstúpiť do čiernej diery, tvrdia fyzici

(Rost-9D/Getty Images)

Ak chcete vyriešiť záhady čierne diery , človek by sa mal do jedného pustiť.

Má to však pomerne komplikovaný háčik: Človek to dokáže iba vtedy, ak je to príslušné čierna diera je supermasívny a izolovaný a ak osoba, ktorá vstúpi do čiernej diery, neočakáva, že bude o svojich zisteniach informovať kohokoľvek v celom vesmíre.

My sme oboje fyzikov ktorí študujú čierne diery, aj keď z veľmi bezpečnej vzdialenosti. Čierne diery sú medzi najrozšírenejšie astrofyzikálne objekty v našom vesmíre .

Zdá sa, že tieto zaujímavé predmety sú základnou zložkou vývoj vesmíru , z Veľký tresk až po súčasnosť. Pravdepodobne mali vplyv na formovanie ľudského života v našej vlastnej galaxii .

Osoba padajúca do čiernej diery a naťahovaná. (Leo Rodriguez/Shanshan Rodriguez/CC BY-ND)

Dva typy čiernych dier

Vesmír je posiaty a rozľahlá zoologická záhrada s rôznymi typmi čiernych dier .

Môžu sa líšiť veľkosťou a byť elektricky nabité, rovnako ako elektróny alebo protóny v atómoch. Niektoré čierne diery sa skutočne točia. Existujú dva typy čiernych dier, ktoré sú relevantné pre našu diskusiu.

Prvý sa neotáča, je elektricky neutrálny – teda nie je kladne ani záporne nabitý – a má hmotnosť nášho Slnka. Druhým typom je supermasívna čierna diera s hmotnosťou miliónov až miliárd krát väčšou ako naše Slnko.

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

Osoba padajúca do supermasívnej čiernej diery by pravdepodobne prežila. (Leo & Shanshan Rodriguez/CC BY-ND)

Horizont udalostí čiernej diery je bodom, odkiaľ niet návratu. Všetko, čo prejde týmto bodom, pohltí čierna diera a navždy zmizne z nášho známeho vesmíru.

V horizonte udalostí je gravitácia čiernej diery taká silná, že ju nemôže prekonať ani pôsobiť proti nej žiadna mechanická sila. Rovnomerné svetlo , najrýchlejšie sa pohybujúca vec v našom vesmíre, nemôže uniknúť – odtiaľ pochádza výraz „čierna diera“.

Radiálna veľkosť horizontu udalostí závisí od hmotnosti príslušnej čiernej diery a je kľúčom k tomu, aby človek prežil pád do jednej. Pre čiernu dieru s hmotnosťou nášho Slnka (jedna hmotnosť Slnka) bude mať horizont udalostí polomer tesne pod 2 míle (3,2 kilometra).

Osoba približujúca sa k horizontu udalostí čiernej diery veľkosti Slnka. (Leo a Shanshan Rodriguez/CC BY-ND)

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

Ak teda niekto spadne do čiernej diery hviezdnej veľkosti, dostane sa oveľa, oveľa bližšie k stredu čiernej diery, kým prejde horizontom udalostí, na rozdiel od pádu do supermasívnej čiernej diery.

Vzhľadom na blízkosť stredu čiernej diery to znamená, že ťah čiernej diery na človeka sa medzi hlavou a pätou bude líšiť o faktor 1000 miliárd krát, v závislosti od toho, čo vedie k voľnému pádu.

Inými slovami, ak osoba padá nohami ako prvá, keď sa blíži k horizontu udalostí hviezdnej masovej čiernej diery, gravitačná sila na jej nohy bude exponenciálne väčšia v porovnaní s ťahom čiernej diery za hlavu.

Osoba by zažila špagetovanie a s najväčšou pravdepodobnosťou by neprežila, keby bola natiahnutá do tvaru dlhého tenkého rezanca.

Teraz by osoba padajúca do supermasívnej čiernej diery dosiahla horizont udalostí oveľa ďalej od centrálneho zdroja gravitačnej sily, čo znamená, že rozdiel v gravitačnej sile medzi hlavou a pätou je takmer nulový.

Osoba by teda prešla horizontom udalostí bez ovplyvnenia, nebola by natiahnutá do dlhých tenkých rezancov, prežila a bezbolestne by sa vznášala za horizontom čiernej diery.

Ďalšie úvahy

Väčšina čiernych dier, ktoré pozorujeme vo vesmíre, je obklopená veľmi horúcimi diskami materiálu, väčšinou obsahujúcimi plyn a prach alebo iné objekty, ako sú hviezdy a planéty, ktoré sa dostali príliš blízko k horizontu a spadli do čiernej diery.

Tieto disky sa nazývajú akrečné disky a sú veľmi horúce a turbulentné. Určite nie sú pohostinní a cestovanie do čiernej diery by bolo mimoriadne nebezpečné.

Aby ste do nej vstúpili bezpečne, museli by ste nájsť supermasívnu čiernu dieru, ktorá je úplne izolovaná a neživí sa okolitým materiálom, plynom alebo dokonca hviezdami.

Ak by teraz človek našiel izolovanú supermasívnu čiernu dieru vhodnú na vedecké štúdium a rozhodol by sa do nej pustiť, všetko pozorované alebo merané vo vnútri čiernej diery by bolo obmedzené na horizont udalostí čiernej diery.

Berúc do úvahy, že nič nemôže uniknúť gravitácii za horizontom udalostí, padajúca osoba by nebola schopná poslať žiadne informácie o svojich nálezoch späť za tento horizont. Ich cesta a zistenia by boli navždy stratené pre zvyšok celého vesmíru. Ale užili by si dobrodružstvo, pokiaľ prežili... možno....

Leo Rodriguez , odborný asistent fyziky, Grinnell College a Shanshan Rodriguez , odborný asistent fyziky, Grinnell College .

Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.