Mitä vaikutusta mustalla aukolla on aineella?

Mitä vaikutusta mustalla aukolla on aineella?
Anonim

Vastaus:

Musta aukko spaghettoi kaikkea, joka ylittää sen tapahtumakentän, jopa valon.

Selitys:

Se ei vedä mitään sellaiseen kuin useimmat ihmiset uskovat, mutta jos jokin ylittää sen tapahtumavaiheen, se ei voi koskaan tulla ulos siitä. Jos olette havainneet jotain, joka oli menossa kohti mustaa reikää, riippumatta siitä, kuinka nopeasti se on mennyt, se näyttää hidastuvan ja pysähtyvän juuri tapahtumavaiheen ulkopuolella. Itse esine ei lopu koskaan liikkumasta, eikä huomaa nopeuden muutosta, mutta tarkkailija näkisi sen hitaasti haihtumasta olemassaolosta, koska mikä tahansa valo, joka pomppi pois esineestä, ei kykene poistumaan mustasta aukosta.

Vastaus:

Mustalla reiällä on erittäin voimakas gravitaatiokenttä, joka vaikuttaa kaikkiin sen lähellä oleviin aineisiin.

Selitys:

Mustia reikiä ennustettiin ensin, kun Karl Schwarzschild löysi ensimmäisen tarkan ratkaisun Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian kenttäyhtälöihin. Liuoksen singulaarisuus on Schwarzschildin säteellä # R_s #.

#r_s = (2GM) / c ^ 2 #

Missä # G # on gravitaatiovakio, # M # on kehon massa ja # C # on valon nopeus.

Jos koko kehon massa on pienempi kuin # R_s #sitten # R_s # määrittelee tapahtuma-horisontin, jossa pakonopeus on valon nopeus.

Vahva gravitaatiokenttä vaikuttaa mihin tahansa mustaan reikään lähestyvään aineeseen. Toisin kuin yleinen usko, mustat reiät eivät kuluta kaikkea sen läheisyydessä. Materiaalin on itse asiassa oltava reititys, joka leikkaa tapahtumavyöhykkeen putoamaan mustaan reikään.

Emme voi olla varmoja siitä, mitä tapahtuu, kun asia lähestyy tapahtumakenttää. Einsteinin kenttäyhtälöt ovat hyvin monimutkaisia. Ne koostuvat 10 toisessa järjestyksessä osittaisesta differentiaaliyhtälöstä. Schwartzschild-ratkaisu tekee useita oletuksia, jotka vähentävät kenttäyhtälöitä kolmeen helposti ratkaisevaan differentiaaliyhtälöön. Tapahtumavaiheen lähellä oletukset eivät ole enää voimassa, mikä tekee ratkaisusta merkityksettömän.

Myös tapahtumien horisontin lähellä kvanttivaikutukset ovat tärkeitä. Koska kvanttimekaniikka ja yleinen suhteellisuus ovat tällä hetkellä yhteensopimattomia, tarvitsemme uutta fysiikkaa kuvaamaan mustia reikiä kokonaan.