Kan et virkelig, virkelig raskt romfartøy slå inn i et svart hull?

Pin
Send
Share
Send

Dette spørsmålet ble stilt i en Astronomy Cast-episode for en stund tilbake. Det tilbyr et interessant tankeeksperiment, selv om et rimelig definitivt svar på spørsmålet kan nås.

Se for deg et scenario der et romskip får relativistisk masse når det nærmer seg lysets hastighet, samtidig som volumet reduseres via relativistisk lengdekontraksjon. Hvis disse endringene kan fortsette mot uendelige verdier (som de kan) - ser det ut til at du har den perfekte oppskriften på et svart hull.

Nøkkelordet her er selvfølgelig relativistisk. Tilbake på jorden kan det se ut som et romskip som nærmer seg lysets hastighet, faktisk både får masse og krymper i volum. Også lys fra romfartøyet vil bli stadig mer rødskiftet - potensielt til nesten svarthet. Dette kan delvis være Doppler-effekt for et tilbakegående romfartøy, men er også delvis en tidsutvidelseseffekt der romatomens underatomiske partikler ser ut til å svinge langsommere og dermed avgir lys ved lavere frekvenser.

Så tilbake på jorden kan pågående målinger indikere at romskipet blir mer massivt, tettere og mye mørkere etter hvert som hastigheten øker.

Men det er selvfølgelig bare tilbake på jorden. Hvis vi sendte ut to slike romskip som flyr i formasjon - kunne de se på hverandre og se at alt var ganske normalt. Kapteinen ringer kanskje et rødt varsel når de ser tilbake mot Jorden og ser at det begynner å bli til et svart hull - men forhåpentligvis vil de fremtidige kapteinerne i våre stjerneskip ha nok kunnskap om relativistisk fysikk til ikke å være for bekymret.

Så, ett svar på Astronomy Cast-spørsmålet er at ja, et veldig raskt romfartøy kan se ut til å være nesten ikke skille fra et svart hull - fra en bestemt referanseramme (eller rammer).

Men det er det aldri egentlig et svart hull.

Spesiell relativitet lar deg beregne transformasjoner fra riktig masse (samt riktig lengde, riktig volum, riktig tetthet osv.) Etterhvert som din relative hastighet endres. Så det er absolutt mulig å finne et referansepunkt hvor din relativistiske masse (lengde, volum, tetthet osv.) Ser ut til å etterligne parametrene til et svart hull.

Men a ekte svart hull er en annen historie. Den rette massen og andre parametere er allerede de for et svart hull - du vil faktisk ikke kunne finne et referansepunkt hvor de ikke er.

Et ekte svart hull er et virkelig svart hull - fra hvilken som helst referanseramme.

(Jeg må erkjenne faren min - professor Graham Nerlich, emeritus professor i filosofi, University of Adelaide og forfatter av The Shape of Space, for å få hjelp til å sette dette sammen).

Pin
Send
Share
Send