Ucieczka z czarnej dziury

Często słyszę, że nic nie może uciec z czarnej dziury, ponieważ jej „prędkość ucieczki” jest większa niż c . Jeśli to jest dokładne, co z następującymi. Wiem, że poniższe założenia mają wiele najprawdopodobniej niemożliwych założeń, ale staram się zrozumieć, czy wyjaśnienie prędkości ucieczki ma sens.

Załóżmy, że masz jakiś statek kosmiczny, który znajduje się w horyzoncie zdarzeń i nie został zniszczony przez siły grawitacji lub pływów. Załóżmy również, że masz masę reakcji i fantastyczny zasilacz.

Czy ten statek kosmiczny może, poprzez zastosowanie wystarczającej stałej siły, uciec przed horyzontem zdarzeń?

Jednym z najczystszych sposobów, aby zobaczyć, co się dzieje, jest spojrzenie na schemat Penrose'a czarnej dziury Schwarzschilda. Diagram Penrose'a jest jak mapa czasoprzestrzeni narysowana w taki sposób, aby zachować kąty i skierować promienie świetlne po przekątnej nakątem 45 ,, tworząc stożki światła.$45^\circ$

Ponieważ mapujemy całą nieskończoną przestrzeń (czas) na skończony rysunek, odległości są koniecznie zniekształcone, ale to niewielka cena do zapłacenia.

Czas płynie na diagramie, a typowa trajektoria infallingu jest niebieska.

Ponieważ każdy masywny obiekt musi być lokalnie wolniejszy od światła, musi znajdować się w tych stożkach światła. Dlatego bez względu na to, jak przyspieszasz, w każdym punkcie swojej trajektorii musisz iść w kierunku zgodnym z tymi przekątnych w tym punkcie. Ale kiedy już znajdziesz się na horyzoncie, każdy kierunek, który pozostaje w obrębie stożków światła, prowadzi do osobliwości.$45^\circ$

Przyspieszenie w ten sposób lub po prostu oznacza, że ​​możesz wybrać, gdzie trafisz na osobliwość - trochę po lewej na schemacie lub trochę po prawej. Próba ucieczki przy użyciu dużego przyspieszenia przybliża cię do 45 ∘ światła$45^\circ$ linie, które z powodu dylatacji czasu rzeczywiście skrócić swoją żywotność. W rzeczywistości dojdziesz do osobliwości wcześniej, jeśli będziesz walczył w ten sposób.

Ten konkretny obraz pochodzi od prof. Andrew Hamiltona . Zauważ, że obrazuje wieczność czarną dziurę Schwarzschilda, czyli taką, która zawsze istniała i będzie istnieć. Rzeczywista czarna dziura powstaje w wyniku zapadnięcia się gwiazdy i ostatecznie wyparuje, więc jej schemat będzie nieco inny (w szczególności nie będzie „antyhorizonu”). Jednak we wszystkich istotnych aspektach jest to ta sama sytuacja.

Jest to bardziej pytanie fizyki niż astronomii, ale mimo to pomyśl o tym w ten sposób (większość tego, co mówię, wymaga weryfikacji, ponieważ nie mam kwalifikacji, aby udzielić odpowiedzi w 100% poprawnych szczegółach): Światło nie może uciec czarna dziura i żaden układ napędowy nie może przyspieszyć obiektu do prędkości światła. Im szybciej jedziesz, tym więcej ważysz, tym więcej siły musisz włożyć, aby utrzymać przyspieszenie, tym więcej energii marnujesz z czasem. Jeśli zostanie narysowany na wykresie, energia wymagana do zwiększenia prędkości o dX przy prędkości X, wykres ma asymptotę przy prędkości światła. Oznacza to, że nie dojdzie do niego bez względu na ilość energii wejściowej.

Spójrz na LHC, gdzie hadrony są przyspieszane do takiego punktu, gdy nie mierzy się już ich prędkości, ponieważ prawie się nie zmienia, ale raczej energia cząstek, która znacznie wzrasta, gdy zbliża się do prędkości światła. To da ci perspektywę na to, jak nieosiągalny.

Jeśli więc nie możesz przyspieszyć do prędkości światła, to podobnie jak światło jesteś uwięziony w horyzoncie zdarzeń.

AFAIK, światło nie wychodzi, nie dlatego, że fotony mają ciężar, ale ponieważ czas się zatrzymuje. Więc światło nie podróżuje, nic się nie dzieje, ponieważ nie ma czasu.

Znowu nie mam kwalifikacji. Po prostu lubię o tym czytać.

Chociaż częściowo zgadzam się z @Alexander, tutaj jest jeszcze kilka rzeczy.

Według specjalnej teorii względności Einsteina cząstki nie mogą przemieszczać się z prędkością światła (c). Wymagałoby to nieskończonej energii, jak stwierdzono powyżej. Jednak specjalna teoria względności stwierdza, że ​​obiekt może poruszać się wolniej lub szybciej niż prędkość światła, ale nie z prędkością c. Obiekty, które poruszają się szybciej niż prędkość światła, możemy nazywać tachionami . Istnieją obiekty niebieskie, które są przyspieszane szybciej niż prędkość światła.

Powszechną rzeczą, którą wszyscy mówią, jest to, że nic nie może uciec przed czarną dziurą. Ale to całkowicie źle . Czarne dziury emitują cząsteczki i promieniowanie zwane promieniowaniem Hawkinga . Nawet Stephen Hawking zmienił zdanie na temat czarnych dziur, ponieważ ogólna koncepcja, że ​​czarne dziury pochłaniają wszystko, może zostać obalona przez teorie mechaniki kwantowej.

Więc jeśli istnieje możliwość, że rzeczywiście możemy uciec od czarnej dziury.

W CERN donosi , że widmowe cząstki subatomowe zwane neutrinami zaobserwowano, podróżują szybciej niż światło. Badania wciąż próbują to potwierdzić.

Istnieje również inna możliwa teoria wokół społeczności naukowej, czyli tunele czasoprzestrzenne. Jeśli statek próbował uciec z czarnej dziury, proponowaną teorią jest otwarcie tunelu czasoprzestrzennego, aby uciec z czarnej dziury i dotarcie do innego miejsca.

Istnieją również badania, które mówią, że obiekty pochodzą z czarnej dziury .