Спасаясь от черной дыры

Я часто слышу, что ничто не может уйти от черной дыры, потому что ее «скорость побега» больше, чем c . Если это точно, как насчет следующего. Я знаю, что у следующего есть много наиболее вероятных невозможных предположений, но я пытаюсь понять, имеет ли смысл объяснение скорости убегания.

Предположим, у вас есть какой-то космический корабль, который находится внутри горизонта событий, и он не был разрушен гравитацией или приливными силами. Также предположим, что у вас есть масса реактивной массы и фантастический источник питания.

Может ли этот космический корабль, применяя достаточно постоянную силу, избежать горизонта событий?

black-hole Митчелл Каплан
источник

Ответы:

Один из самых ясных способов увидеть, что происходит, - взглянуть на диаграмму Пенроуза черной дыры Шварцшильда. Диаграмма Пенроуза подобна карте пространства-времени, нарисованной таким образом, чтобы сохранить углы и расположить лучи света по диагонали под углом , образуя световые конусы. $45^\circ$

Поскольку мы отображаем все бесконечное пространство (время) в конечный чертеж, расстояния обязательно искажаются, но это небольшая цена, которую нужно заплатить.

Причинная диаграмма Шварцшильда, оригинал Эндрю Гамильтона

Время увеличивается на диаграмме, и типичная траектория падения синего цвета.

$45^\circ$

Это конкретное изображение было получено от профессора Эндрю Гамильтона . Обратите внимание, что она изображает вечную черную дыру Шварцшильда, то есть ту, которая всегда существовала и будет существовать. Фактическая черная дыра образуется в результате коллапса звезды и в конечном итоге испарится, поэтому ее диаграмма будет несколько иной (в частности, не будет «антигоризонта»). Тем не менее, во всех отношениях здесь актуально, это та же ситуация.

Стэн Лиу
источник

Не могли бы вы рассказать о том, как это «та же самая ситуация», несмотря на то, что черная дыра в конечном итоге испаряется, учитывая, что сама сингулярность, по-видимому, фактически пребывает в бесконечном времени в будущем, согласно диаграмме? (или, по крайней мере, согласно одной понятной, хотя и потенциально наивной, интерпретации диаграммы)

mtraceur

Это скорее вопрос физики, чем астрономии, но, тем не менее, думайте об этом следующим образом (большинство из того, что я говорю, требует проверки, поскольку я не квалифицирован, чтобы дать 100% правильный подробный ответ): свет не может избежать черная дыра, и никакая двигательная установка не может разогнать объект до скорости света. Чем быстрее вы идете, тем больше вы весите, тем больше сил вы должны приложить для поддержания ускорения, тем больше энергии вы тратите с течением времени. Если на графике нарисована энергия, необходимая для увеличения скорости на dX, когда на скорости X график имеет асимптоту на скорости света. Это означает, что он не достигнет его, независимо от того, сколько энергии вводится.

Взгляните на LHC, где адроны ускоряются до такой точки, когда их скорость больше не измеряется, потому что она почти не изменяется, а скорее энергия частиц, которая сильно увеличивается при приближении к скорости света. Это даст вам представление о том, насколько он недоступен.

Так что, если вы не можете ускориться до скорости света, то вы, подобно свету, оказались в ловушке внутри горизонта событий.

Кроме того, AFAIK, свет не выходит не потому, что фотоны имеют вес, а потому что время останавливается. Так что свет не путешествует, ничего не происходит, потому что нет времени.

Опять же, я не квалифицирован. Мне просто нравится читать об этом материале.

AlexanderMP
источник

Мой вопрос вращается вокруг моего понимания того, что скорость побега - это начальная скорость, которой без какого-либо дополнительного ускорения достаточно, чтобы избежать гравитационного притяжения планеты. Так, например, если бы у нас был достаточно хороший источник энергии и реактивная масса, мы должны были бы быть в состоянии сколь угодно далеко от Земли, двигаясь с постоянной медленной скоростью. Соответственно, может ли это работать с черной дырой, или есть что-то в искривлении пространства, которое делает невозможным побег.

Митчелл Каплан

Как я объяснил, вы даже не можете достичь скорости света, и даже свет не может убежать. Там нет ничего, что вы могли бы достичь скорости света. Вам нужно бесконечное количество энергии, чтобы сделать это, другими словами, это невозможно. Кроме того, движение описывается как изменение положения за определенный промежуток времени и определяется скоростью (t ^ -1), ускорением (t ^ -2) и уравнениями более высокого уровня (t ^ -n), которые все зависят от время (т). За горизонтом событий нет времени, поэтому «движение» как концепция не имеет смысла.

AlexanderMP

Хм, фотоны следуют нулевой геодезической пространства-времени. Почему вы говорите, что время останавливается? Кроме того, что вы подразумеваете под этим? Вы имеете в виду время, которое видит наблюдатель за пределами горизонта событий, или вы имеете в виду местное координативное время кого-то, кто упал. Я думаю, что часть вашего ответа должна быть опущена.

astromax

Здесь мало что имеет отношение к данному вопросу. Черные дыры - это общее релятивистское явление.

Роб Джеффрис

-4

Хотя я частично согласен с @Alexander, вот еще несколько вещей.

Согласно специальной теории относительности Эйнштейна , частицы не могут двигаться со скоростью света (с). Это займет бесконечную энергию, как указано выше. Тем не менее, специальная теория относительности утверждает, что объект может двигаться медленнее или быстрее скорости света, но не со скоростью c. Мы можем называть объекты, которые движутся быстрее скорости света, тахионами . Есть небесные объекты, которые ускоряются быстрее скорости света.

Все говорят, что ничто не может избежать черной дыры. Но это совершенно неправильно . Черные дыры испускают частицы и излучение, называемое излучением Хокинга . Даже Стивен Хокинг изменил свое мнение о черных дырах, поскольку общая концепция, согласно которой черные дыры поглощают все, может быть опровергнута теориями квантовой механики.

Итак, если существует вероятность того, что мы действительно сможем избежать черной дыры.

В ЦЕРНЕ, отчеты говорят , что призрачный субатомные частицы называемых нейтрино наблюдали путешествовать быстрее , чем свет. Исследователи до сих пор пытаются это подтвердить.

Существует также еще одна возможная теория, существующая вокруг научного сообщества, - концепция червоточин. Если корабль пытался спастись от черной дыры, открытие червоточины, чтобы спастись от черной дыры и достижение другой точки, является предполагаемой теорией.

Есть также исследования, которые говорят, что объекты происходят из черной дыры .

Маэ
источник

Я думаю, что они обнаружили экспериментальную ошибку в ЦЕРНе, что-то о времени двух часов. Поэтому они больше не думают, что нейтрино могли путешествовать быстрее света. Я думаю, что вещи, исходящие от черных дыр, представляют собой половину пар виртуальных частиц, которые самопроизвольно появляются в пустом пространстве, когда конкретная пара появляется прямо за горизонтом событий. Мне интересно, нужно ли вам двигаться где-то рядом с c, чтобы вырваться из черной дыры, если вы можете применять непрерывное ускорение. @ AlexanderMP комментарий о «времени» может быть моим ответом. Но мне также интересно знать о кривизне.

Митчелл Каплан

Хотя нейтрино было доказано неправильно, концепция тахионов все еще существует. Одно можно сказать наверняка, что на Земле не существует элемента, способного построить корабль, способный избежать черной дыры, даже если бы мы смогли использовать энергию для этого. @MitchellKaplan Окончательные результаты заключались в том, что скорость нейтрино была равна свету . Погрешность составила 15 нс.

Маэ

Ваш комментарий о том, что ничто не может избежать черной дыры, также ошибочен - см. Ответ @ Dilaton на него. Говорят, что черные дыры испаряются, но это не значит, что происходящие вещи сейчас выходят (см. «Радиация Хокинга» - en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation ).

astromax

В ответе так много неправильного, я даже не знаю, с чего начать. Пожалуйста, не спекулируйте, это наука, а не игра в догадки мирян.

Флорин Андрей

Статья TIME также совершенно бесполезна. Первоначальный вопрос касался побега из черной дыры, а не снаружи. И ошибка, связанная с излучением Хокинга. , , Оу.

HDE 226868