Se si può tirare fuori qualcosa dal buco nero?

Una volta che l'oggetto cade in un buco nero, di lasciare il suo lui non può. Non importa quanta energia hai, non si può mai muoversi più velocemente della velocità della luce e superare l'orizzonte degli eventi dall'interno. Ma che, se si tenta di ingannare questa piccola regola e immergere un piccolo oggetto in un orizzonte degli eventi, collegandola alla più massiccia, che sarà in grado di lasciare l'orizzonte? Se si può tirare fuori qualcosa dal buco nero in qualche modo? Le leggi della fisica severe, ma sono tenuti a rispondere alla domanda, è possibile o no. Ethan Siegel con Medium.com offre scoprirlo.

Un buco Nero non è solo superdense e supermassive singolarità, in cui lo spazio è curvo così forte che tutti si trovano all'interno di uscire non sarà in grado di. Anche se di solito ci sembra proprio buco nero — se — è una regione di spazio intorno a questi oggetti, di cui nessuna forma di materia o di energia — e anche la luce stessa — non può scappare. Non è così esotico, come si potrebbe pensare. Se prendere il Sole, come è, e spremere fino a un raggio di pochi chilometri, si ottiene praticamente un buco nero. E anche se il nostro Sole non rischia così di transizione, nell'Universo ci sono le stelle, che lasciano dietro di sé proprio questi misteriosi oggetti.

Le stelle Più massicce dell'Universo — stelle a venti, quaranta, cento o anche di 260 masse solari — più blu, caldi e luminosi. Hanno anche bruciato il combustibile nucleare nelle sue viscere più veloce di altre stelle: un altro milione di anni, invece di molti miliardi, come il Sole. Quando in questi interni nuclei finisce il combustibile nucleare, diventano ostaggio di potenti forze gravitazionali: così potenti che, in assenza di incredibile senza pressione di fusione nucleare, che loro si oppongono, sono solo коллапсируют. Nel migliore dei casi nucleo e gli elettroni stanno guadagnando tanta energia, che si fondono in un sacco associati insieme di neuroni. Se il nucleo è più ingombrante di una più soli, questi neutroni sono abbastanza spesse e massicce, che коллапсируют in un buco nero.

Quindi, ricordate, il peso di un buco nero è un paio di masse solari. I buchi neri possono crescere e di molto grandi masse, fondendosi insieme, divorando la materia e l'energia e infiltrarsi nei centri delle galassie. Al centro della via Lattea è stato trovato un oggetto che a quattro milioni di volte la massa del Sole. La sua orbita è possibile definire le singole stelle, ma c'è luce alcuna lunghezze d'onda non viene emesso.

Altre galassie hanno ancora più massicci buchi neri di massa quali migliaia di volte di più delle nostre, e non teorico limite superiore più grande della loro crescita. Ma ci sono due interessanti proprietà dei buchi neri, che ci possono portare a una risposta alla domanda posta all'inizio: se si può tirare fuori qualcosa di «al guinzaglio»? La prima proprietà si riferisce a ciò che accade con spazio per la crescita di un buco nero. Il principio di un buco nero è tale che nessun oggetto non può sfuggire alla sua attrazione gravitazionale in una regione di spazio, per quanto possa essere accelerato, anche muovendosi alla velocità della luce. Il confine tra ciò in cui l'oggetto può lasciare un buco nero e dove non si può, chiamato orizzonte degli eventi. Egli è ogni buco nero.

Vi chiederete, ma la curvatura dello spazio molto inferiore all'orizzonte degli eventi vicino più massicci buchi neri e aumenta meno massicce. Pensate a questo: se si «trovavano» in orizzonte degli eventi, mettendo il piede destro sul bordo, e la testa relegando a 1,6 metri dalla singolarità, il vostro corpo растягивала di potenza — questo processo è chiamato «спагеттификацией». Se questo buco nero era lo stesso, come al centro della nostra galassia, la forza di trazione pari a solo lo 0,1% della forza di gravità sulla Terra, allora come se la Terra stessa si sarebbe trasformato in un buco nero, e che su di esso in piedi, la forza di trazione a 1020 volte superiore a gravità terrestre.

Se queste forze di trazione sono di piccole dimensioni sul bordo dell'orizzonte degli eventi, non saranno molto di più all'interno dell'orizzonte degli eventi, e quindi — considerando la forza elettromagnetica, che tengono oggetti solidi in integrità — forse potremmo realizzare il progetto: immergere l'oggetto nell'orizzonte degli eventi e quasi subito togliere. Se è possibile farlo? Per capire, vediamo che succede al confine tra la stella di neutroni e un buco nero.

Immaginate che avete estremamente denso palla di neutroni, ma fotone sulla sua superficie può ancora fuggire nello spazio e non è necessariamente tornare alla stella di neutroni. Ora cerchiamo di mettere sulla superficie di un altro neurone. Improvvisamente il nucleo non può resistere collasso gravitazionale. Ma invece di pensare a ciò che sta accadendo sulla superficie, cerchiamo di riflettere su quanto sta accadendo all'interno, dove si forma un buco nero. Immaginate singolo neutrone, composto da quark e gluoni, e immaginate come глюонам bisogno di passare da un quark all'altro in нейтроне per scorreva il processo di scambio di forze.

Ora uno di questi quark è più vicino alla singolarità al centro del buco nero, e l'altro sopra. Per è avvenuto lo scambio di forze — e per il neutrone è stato stabile — gluoni a un certo punto deve passare dal medio quark al più lontano. Ma è impossibile anche alla velocità della luce (e gluoni non hanno massa). Tutti a zero geodetiche, o il percorso di un oggetto in movimento alla velocità della luce, porteranno alla singolarità al centro del buco nero. Inoltre, non se ne andranno mai più lontano dalla singolarità di un buco nero, che in un momento di espulsione. Ecco perché il neutrone all'interno dell'orizzonte degli eventi di un buco nero deve collassare e diventare parte dila singolarità al centro.

Quindi torniamo all'esempio привязью: hai preso una piccola massa, legato alla nave più grande; la nave si trova al di fuori dell'orizzonte degli eventi, e la massa è immersa. Quando una particella attraversa l'orizzonte degli eventi, non potrà di nuovo fuori — né particella, nemmeno la luce. Ma i fotoni e gluoni rimangono le stesse particelle, che ci servono per lo scambio di forze tra le particelle, che sono al di fuori dell'orizzonte degli eventi, e anche loro non possono uscire da nessuna parte.

Questo non significa necessariamente che la corda si romperà; piuttosto, la singolarità di ritardare l'intera nave. Naturalmente, le forze di marea, in determinate condizioni, non si strappano a pezzi, ma il raggiungimento di singolarità sarà inevitabile. L'incredibile forza di attrazione e il fatto che tutte le particelle di tutte le masse, di energie e di velocità non avrà altra scelta che andare in una singolarità, ecco che avrà luogo.

Quindi, purtroppo, da un buco nero non hanno ancora trovato l'uscita dopo aver attraversato l'orizzonte degli eventi. È possibile ridurre la perdita e tagliare ciò che è già entrato, o rimanere in contatto e annegare. La scelta dipende da voi.