العلماء: استخدام الثقوب السوداء في الفضاء السفر ، ولكن فقط مع الحذر

واحدة من أهم الموضوعات في الحديث الخيال العلمي هو مفهوم استخدام الثقوب السوداء البوابات إلى عالم آخر الوقت أو البعد. العديد من علماء الفيزياء الفلكية يدعون أن في هذه الشروط هو ببساطة مستحيل. غير أن مجموعة من الباحثين من جامعة ماساتشوستس في دورتموند (الولايات المتحدة الأمريكية) يعتقد أن هذا الخيال هو في الواقع ليست بعيدة جدا عن الواقع.

هي على الأرجح الأكثر غموضا الكائنات في الكون. أنها — نتيجة انهيار الجاذبية النجم الفائق الضخامة مما يؤدي إلى خلق حقيقي التفرد لا نهائية الكثافة الكائن الناتج من ضغط النجم إلى نقطة صغيرة جدا. هذه النقاط الساخنة الكثافة اللانهائية لديها مثل هذه الجاذبية القوية التي يمكن أن كسر حرفيا الزمكان. وفقا الافتراضات هذا الواقع يفتح إمكانية استخدام هذه الكائنات القذف السفر.

وبطبيعة الحال ، فإن البحوث السابقة على هذا القانون تحدث عن حقيقة أن أي كائن ، على سبيل المثال ، مركبة فضائية أو كائن حي أن تقرر استخدام ثقب أسود كما بوابة بسرعة جدا ستندم على هذا. لانهائية الجاذبية التفرد و ارتفاع في درجة الحرارة يسبب كائن حتى تبخرت.

رحلة عبر ثقب أسود

الفريق العلمي أستاذ الفيزياء Gaurava حنا من جامعة ماساتشوستس في دورتموند (الولايات المتحدة) و زملائهم من كلية غوينيت في ولاية جورجيا كانت قادرة على أن تظهر أن ليس كل الثقوب السوداء هي نفسها. ويعتقد الباحثون أن الكائنات مرورا كبير و دوران الثقوب السوداء مثل القوس a* في مركز مجرتنا ، فإن فرص البقاء على قيد الحياة هي أعلى من ذلك بكثير.

والسبب هو أن كبير و دوران الثقوب السوداء التفرد عدة مختلفة "ليونة" أو "أضعف" وبالتالي ، فمن المرجح أنه لن تضر الكائنات التي سوف تتفاعل. للوهلة الأولى قد يبدو هذا هراء ، ولكن العلماء الاستشهاد كما تفسيرية التشبيه تجربة بسيطة مع سرعة تحريك اليدين على حرق الشموع. انها محاولة لنفسك وتجد أن النار سوف يحرق.

غوراف, هان وزميله ليئور بوركو التعامل مع مسائل فيزياء الثقوب السوداء أكثر من عشرين عاما. في عام 2016 كارولين Mallari أحد طلاب الدراسات العليا هانا مستوحاة من الأفلام للمخرج كريستوفر نولان "بين النجوم" قررت الأسلوب العلمي للتحقق ما إذا كانت الشخصية الرئيسية يمكن أن ينجو من السقوط في عملاق دوران الثقب الأسود جارجانتوا لديه كتلة من 100 مليون مرة أكبر من الشمس.

الفيلم نفسه ، أذكر ، وضعت على الكتاب الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء الفلكية كيب ثورن. هو موضح في هوليوود المظهر والحجم البدني خصائص الثقب الأسود جارجانتوا ، وهو واحد من "الشخصيات" من هذا الفيلم — عمله.

على أساس البحوث فيزيائي آخر آموس أوري ، والنتائج التي تم عرضها بضعة عقود في وقت سابق بدعم من تكنولوجيا الحاسوب ، كارولين Mallari خلقت الكمبيوتر النموذج الذي يعكس معظم الآثار المادية التي يمكن أن تترتب على المركبة أو أي كائن آخر واقعة في مركز دوران الثقب الأسود مثل القوس a*.

وهمي الثقب الأسود جارجانتوا من فيلم "بين النجوم"

حتى الشعر وأنا لا أتذكر ؟

نموذج الكمبيوتر أظهرت أن تحت كل الظروف كائن السقوط في ثقب أسود الدورية لن يكون كبير بلا حدود آثار تشوه أثناء مرور من خلال ما يسمى الداخلية الأفق التفرد المنطقة من ثقب أسود لتجنب والتي سوف تفشل في أي حال. وعلاوة على ذلك ، تحت ظروف معينة ، أثر من هذه الآثار سوف تكون صغيرة بحيث الكائن سوف تمر من خلال هذا التفرد, و في بعض الحالات حتى لا تلاحظ أي تأثير من الجانب.

مالوري أيضا وجدت الميزة التي ليست تماما جذبت الانتباه في وقت سابق: آثار التفرد في سياق الدورية الثقب الأسود سوف يؤدي إلى زيادة سريعة في دورات تمتد وضغط من وجوه الوقوع في المركز. ومع ذلك ، فإن الباحث في عمله يلاحظ أنه في حالة كبيرة جدا من الثقوب السوداء ، حجم نفس جارجانتوا, قوة هذه التأثيرات سوف تكون صغيرة جدا. صغيرة جدا بحيث لا المركبة الفضائية ، وليس المخلوقات الحية على متن الأرجح أنها لن حتى إشعار.

هذا الرسم البياني يبين الحمل البدني على إطار من الصلب المركبة الفضائية مع نهجها في مركز دوران الثقب الأسود. في ملحقة يظهر صورة مفصلة من الحمل ، والتي سيتم الاحتفال مع أقصى قدر من التقارب الجهاز. من المهم أن نلاحظ أن الحمل سوف ترتفع بشكل كبير عند نقطة نهج أقرب إلى ثقب أسود ، ولكن لن تنمو إلى ما لا نهاية. وبعبارة أخرى ، فإن الجهاز وطاقمها يمكن البقاء على قيد الحياة هذه الرحلة

النقطة الهامة هنا هي أن الآثار المادية التي تمارس على السيارة ، لن تنمو إلى أجل غير مسمى. فهي محدودة إلى حد معين ، على الرغم من أن يبدو أن الحمل على السفينة سوف تنمو إلى أجل غير مسمى مع النهج إلى ثقب أسود.

بالطبع (يمكن مناقشتها ) هناك عدة السهو و الافتراضات التي خلاف ذلكالنتيجة النهائية قد تكون مختلفة تماما. على سبيل المثال في عرض نموذج يفترض أن الثقب الأسود هي معزولة تماما عن العوامل الخارجية مثل استمرار الجاذبية وغيرها من الاضطرابات التي تسببها ، على سبيل المثال ، نجم قريب أو السقوط في ثقب أسود من الإشعاع الخارجي. ينبغي أن يكون مفهوما أن عادة حول هذه الثقوب السوداء تتراكم الكثير من مواد مختلفة: الغبار والغاز الإشعاع. وبالتالي هناك استمرارا منطقيا عمل Mallary سيتم إعادة النظر في هذا السياق ، ولكن مع مراعاة ظروف أكثر واقعية الفيزياء الفلكية الثقوب السوداء.

استخدام النمذجة الحاسوبية وتقنيات التنبؤ آثار الكائنات بالقرب من الثقوب السوداء هو أمر شائع جدا في الممارسة. فرصة حقيقية لاختبار النظريات في العلم الحديث بعد, لذلك العلماء قد بنشاط الاعتماد على الفرضيات و المحاكاة التي تساعد على فهم الأمور الأساسية ، لجعل التوقعات والاكتشافات الجديدة.