Hvad vil du se at falde i et sort hul?

Sorte huller - måske den mest mystiske objekter i universet. De er så tæt, at tyngdekraften ikke tillader noget, selv lys, forlade det sorte hul. Fysikere har opdaget en masse sorte huller, der spænder fra små til super-massive, vejer millioner eller milliarder af sol. Et vigtigt element i den begivenhed horisont - det lys kan ikke overvinde det - skaber en grænse i rummet: så snart du krydser det, er du dømt til at være i den singularitet. Men hvad du vil se, falder i et sort hul? Hvad enten lys eller forblive slukket? Fysikere kender svaret, og du nyder det.

Hvad vil du se at falde i et sort hul? Hvad vil du se at falde i et sort hul?

I centrum af vores egen galakse, så vi bevægelsen af ​​stjerner omkring midtpunktet af massen af ​​4 millioner solmasser, udsender intet lys. Denne opgave - Skytten A * - en konkret kandidat til et sort hul, som vi kan bestemme direkte, ved at måle stjerne i sin bane.

Men der er nogle meget mærkelige ting, der sker, når du kommer tættere på horisonten af ​​det sorte hul, og de bliver endnu mærkeligere, når du krydser det. Der er en grund til, at du bryder den usynlige barriere vil ikke være i stand til at aldrig forlade det. Og uanset hvilken klasse du er et sort hul suget hvad et rumskib forsøger at blæse dig ud eller noget andet. Den almene relativitetsteori - en alvorlig ting, især når det kommer til sorte huller. Årsagen er relateret til Einsteins største bedrift: den er forbundet med, hvordan et sort hul bøjer rumtiden.

Når du er meget langt væk fra det sorte hul, rummets klæde er bøjet mindre. I virkeligheden, når du er meget langt væk fra det sorte hul, dens tyngdekraft ikke kan skelnes fra enhver anden af ​​masserne, det være sig en neutronstjerne, en almindelig stjerne eller bare en diffus sky af gas. Rumtiden kan være krumme, men alt, hvad du kan afgøre, fra en afstand, er det tilstedeværelsen af ​​masserne, uden at fordelingen af ​​vægten af ​​data. Men hvis man ser med dine egne øjne, i stedet for gasskyer, stjerner eller en neutronstjerne ville være helt sorte kugle i midten, ikke afgiver lys. Denne sfæriske region, kendt som den begivenhed horisont - det er ikke noget fysisk, men snarere et område af en vis størrelse rum, hvorfra lys ikke kan undslippe. Man ville antage, at fra en afstand på størrelse med det sorte hul synes at være, hvad er faktisk. Med andre ord, hvis du kommer tæt på det sorte hul, vil det se ud som et sort hul i rummet baggrunden, hvorpå grænserne for forvrænget lys.

For et sort hul med massen af ​​Jorden, dette område er lille: omkring 1 centimeter i radius; og for et sort hul med massen af ​​solen, vil dette område være ca. 3 km i radius. Hvis skala vægt (og størrelse) til en supertunge sorte hul - som den i midten af ​​vores galakse - du får størrelsen på planetbanekurve eller en kæmpe rød stjerne som Betelgeuse.

Hvad sker der, når du kommer tæt og til sidst falder i et sort hul?

Fra en afstand geometri set af du vil opfylde dine forventninger og skøn. Men som du fremskridt i din perfekt designet og uforgængelig rumfartøjer, vil du begynde at lægge mærke til noget mærkeligt, der kommer til et sort hul. Hvis du opdeler afstanden mellem dig og stjernen i to, vil kantet størrelse af stjernen vises to gange. Hvis du forkorte afstanden til det kvartal, vil det være fire gange større. Men andre sorte huller.

Hvad vil du se at falde i et sort hul?

I modsætning til alle andre objekter, som du er vant til den tættere på, jo større lyd, det sorte hul vokser i størrelse meget hurtigere, takket være den utrolige rum krumning. Fra vores perspektiv på Jorden, vil det sorte hul i det galaktiske center synes lille, dens radius vil blive målt i sekunder microarc. Men sammenlignet med den naive radius, du forventer i forbindelse med almen relativitet, ser det ud til 150% mere på grund af rummets krumning. Hvis du kommer tæt på det, til det punkt, hvor den begivenhed horisont er på størrelse med en fuldmåne på himlen, vil det være fire gange større end dette. Årsagen er naturligvis, er, at rum-tid er buet mere og mere, når du nærmer dig et sort hul.

Omvendt er det observerede område af det sorte hul vokser mere og mere; til det punkt, hvor du vil være i et par Schwarzschild radier fra hende, vil det sorte hul vokse til sådant omfang, at overskygget næsten alle den forreste udsigt over skibet. Konventionelle geometriske objekter opfører sig ikke.

Hvad vil du se at falde i et sort hul?

Når du er tættere på den inderste stabil cirkulær bane - hvilket svarer til 150% af radius af begivenheden horisonten - vil du bemærke, at den forreste syn på dit skib vil være helt sort. Så snart du krydser dette præcis selv bag jer alle begynder at synke ned i mørket. Igen, dette skyldes det faktum stierne af lys fra forskellige punkter bevæger sig i denne stærkt krumme rum-tid.

På dette tidspunkt, hvis du ikke har krydset horisonten begivenhed, kan du stadig komme ud. Hvis du lægger tilstrækkelig acceleration væk fra begivenheden horisonten, kan du lade det og vende tilbage til tyngdekraften i et sikkert rum-tid væk fra det sorte hul. Dine gravitationelle sensorer vil fortælle dig, hvor den nedadgående hældning i retning af centret giver vej til flyet, hvor du kan se stjernelys. Men hvis du fortsætter med at falde i tilfælde horisonten, vil du i sidste ende se, hvor stjernelys komprimeres til en lille punkt bag dig, ændre dens farve til blå på grund af tyngdekraften blå skift. I sidste øjeblik, når du krydser horisonten begivenhed, vil dette punkt være en rød, hvid og derefter blå som den kosmiske mikrobølge baggrund og radioen bølge vil bevæge sig ind i den synlige del af spektret.

Hvad vil du se at falde i et sort hul?

Og så ... der kan være mørke. Det gør ikke noget. begivenhed horisont indefra intet lys udefra af universet kan ikke komme til dit skib. Nu tænker du af de kraftfulde motorer af skibet og til at tænke over, hvordan man kunne flygte med dem fra denne fælde. Du vil huske i hvilken retning lå singulariteten, og forsøge at bestemme alvoren gradient mod hende. Dette er under forudsætning af, at der bag dig eller foran dig vil der ikke være andre spørgsmål eller lys.

Overraskende, selv om sammen med dig over begivenheden horisonten får en masse lys - vil du se en "halv" af det synlige univers - om bord med dig vil også gravitationelle sensorer. Og så snart du krydser horisonten begivenhed, med eller uden lys, vil der være noget mærkeligt.

Hvad vil du se at falde i et sort hul?

Dine sensorer vil fortælle dig, at tyngdekraften gradient, som går i retning af singularitet, er overalt, i alle retninger. Selv i den modsatte retning af singularitet.

Hvordan er dette muligt?

Og det er fordi du er bag begivenheden horisonten lige der. Enhver lysstråle, at du nu afviser, vil gå i retning af singularitet; du er alt for dybt i tarme af et sort hul, så han kunne få et andet sted. Hvor meget tid er nødvendig efter at have overvundet horisonten af ​​et supertunge sorte hul, for at være i centrum? Tro det eller ej, på trods af, at begivenheden horisonten kan være et lys time i diameter i vores referenceramme, for at nå singulariteten tager kun omkring 20 sekunder. Stærkt buede rum - en forfærdelig ting.

Værst af alt, at enhver acceleration vil bringe dig tættere på singulariteten endnu hurtigere. Øg overlevelsestid i denne fase er ikke mulig. Singularity findes i alle retninger, uanset hvor du ser. Modstand er nytteløs.