Втеча від чорної діри

Я часто чую, що ніщо не може уникнути чорної діри, оскільки "швидкість втечі" більша за c . Якщо це точно, що робити з наступним. Я знаю, що далі є багато найімовірніших неможливих припущень, але я намагаюся зрозуміти, чи має сенс пояснення швидкості втечі.

Припустимо, у вас є якийсь космічний корабель, який знаходиться всередині горизонту події, і його не зруйнували сили тяжіння або припливи. Припустимо також, що у вас є маса реакційної маси та фантастичне джерело живлення.

Чи міг цей космічний корабель, застосувавши достатню постійну силу, уникнути горизонту подій?

Один із найяскравіших способів побачити, що відбувається, - це подивитися на схему Пенроуза чорної діри Шварцшильда. Діаграма Пенроуза - це карта простору часу, намальована таким чином, щоб зберегти кути і розмістити світлові промені по діагоналі під кутом утворюючи світлові конуси.$45^\circ$

Оскільки ми відображаємо весь нескінченний простір (час) на кінцевий малюнок, відстані обов'язково спотворюються, але це невелика ціна, яку потрібно платити.

Час іде на діаграмі, а типова падаюча траєкторія - синім кольором.

Оскільки кожен масивний предмет повинен бути локальніше повільніше, ніж світло, він повинен залишатися в межах цих світлих шишок. Отже, незалежно від того, як ви прискорите, у кожній точці своєї траєкторії ви повинні рухатись у напрямку, який знаходиться в межах цих діагоналей у цій точці. Але потрапивши всередину горизонту, кожен напрямок, що знаходиться в межах світлих конусів, призводить до сингулярності.$45^\circ$

Прискорити так чи інакше просто означає, що ви можете вибрати, де ви потрапите в сингулярність - трохи ліворуч на діаграмі або трохи праворуч. Спроба втекти за допомогою високого прискорення наближає вас до ліній світла , що через час розширення фактично скоротить ваш термін життя. Ви дійсно дістанетесь до сингулярності швидше, якщо будете боротися таким чином.$45^\circ$

Цей конкретний образ походить від професора Ендрю Емільтона . Зауважте, що на ній зображена вічна чорна діра Шварцшильда, тобто така, яка завжди буде і буде існувати. Фактична чорна діра утворюється при зоряному колапсі і згодом випарується, тому її діаграма буде дещо іншою (зокрема, не буде "антигоризонту"). Однак, у всіх аспектах, що мають значення тут, це та сама ситуація.

Це більше питання фізики, ніж астрономія, але, тим не менш, думайте про це так (більшість того, що я кажу, вимагає перевірки, оскільки я не кваліфікований, щоб дати 100% правильну відповідь у деталях): Світло не може уникнути чорна діра, і жодна система руху не може прискорити об'єкт до швидкості світла. Чим швидше ви їдете, тим більше важите, чим більше сил потрібно вкласти, щоб підтримувати прискорення, тим більше енергії ви витрачаєте з часом. Якщо намальовано на графіку, енергія, необхідна для збільшення швидкості на dX при швидкості X, графіка має асимптоту зі швидкістю світла. Це означає, що вона не дійде до неї незалежно від того, скільки енергії вводиться.

Погляньте на LHC, де адрони прискорюються до такої точки, коли вже не вимірюється їх швидкість, бо вона навряд чи змінюється, а швидше енергія частинок, яка значно збільшується при наближенні до швидкості світла. Це дасть вам уявлення про те, наскільки це недосяжно.

Отже, якщо ви не можете прискорити швидкість світла, то ви, як світло, потрапили в пастку всередині горизонту події.

Також AFAIK світло не виходить не тому, що фотони мають вагу, а тому, що час зупиняється. Таким чином, світло не подорожує, нічого не відбувається, оскільки немає часу.

Знову ж таки, я не кваліфікований. Мені просто подобається читати про цей матеріал.

Хоча я частково згоден з @Alexander, тут є ще кілька речей.

Згідно спеціальної теорії відносності Ейнштейна , частинки не можуть рухатися зі швидкістю світла (с). Це забирало б нескінченну енергію, як сказано вище. Однак спеціальна теорія відносності говорить про те, що об’єкт може рухатися повільніше або швидше, ніж швидкість світла, але не зі швидкістю c. Ми можемо називати об'єкти, які рухаються швидше, ніж швидкість світла, як тахіони . Є небесні об'єкти, які прискорюються швидше, ніж швидкість світла.

Загальна річ, про яку всі кажуть, що ніщо не може уникнути чорної криниці. Але це абсолютно неправильно . Чорні отвори випромінюють частинки і випромінювання, які називаються випромінюванням Хокінга . Навіть Стівен Хокінг змінив свою думку про чорні дуги, як загальну концепцію, що чорні дуби поглинають все, може бути спростовано теоріями квантової механіки.

Отже, якщо існує можливість, що ми справді зможемо уникнути чорного отвору.

У звітах CERN повідомляється, що примарні субатомні частинки, звані нейтрино , спостерігалися, щоб подорожувати швидше, ніж світло. Дослідження все ще намагаються це підтвердити.

Існує також інша можлива теорія, що існує навколо наукового співтовариства, - це концепція червоточин. Якщо корабель намагався вирватися з чорного отвору, пропонується теорія, щоб відкрити червоточку для виходу з чорного отвору і дійти до іншого місця.

Існують також дослідження, які говорять про те, що об'єкти виходять з чорного отвору .