Môže sa skutočne veľmi rýchla kozmická loď zmeniť na čiernu dieru?

Pin
Send
Share
Send

Táto otázka bola položená v epizóde Cast Astronomy Cast späť. Ponúka zaujímavý myšlienkový experiment, aj keď možno dospieť k primerane definitívnej odpovedi na otázku.

Predstavte si scenár, v ktorom kozmická loď získava relativistickú masu, keď sa blíži rýchlosti svetla, zatiaľ čo jej objem sa zmenšuje kontrakciou relativistickej dĺžky. Ak tieto zmeny môžu pokračovať smerom k nekonečným hodnotám (ktoré môžu) - zdá sa, že máte perfektný recept na čiernu dieru.

Kľúčové slovo tu samozrejme je relativistická, Späť na Zemi sa môže zdať, že kozmická loď, ktorá sa blíži rýchlosti svetla, skutočne pribúda a zároveň zmenšuje objem. Svetlo z kozmickej lode bude tiež čoraz viac červeno-posunuté - potenciálne do takmer temnoty. Môže to byť čiastočne Dopplerov efekt pre ustupujúcu kozmickú loď, ale je to čiastočne aj účinok časovej dilatácie, keď sa zdá, že subatómové častice kozmickej lode oscilujú pomalšie a teda vyžarujú svetlo pri nižších frekvenciách.

Takže na Zemi môžu prebiehajúce merania naznačovať, že s rastúcou rýchlosťou sa vesmírna loď stáva masívnejšou, hustejšou a tmavšou.

Ale to je samozrejme späť na Zemi. Keby sme vyslali dve také kozmické lode lietajúce vo formácii - mohli sa na seba pozerať a vidieť, že všetko je celkom normálne. Keď sa kapitán bude obzerať späť smerom k Zemi a uvidí, že sa začína meniť na čiernu dieru, kapitán by mohol zavolať červené upozornenie - ale budúci kapitáni našich hviezd budú mať, samozrejme, dostatok vedomostí o relativistickej fyzike, aby sa to príliš netrápilo.

Jedna odpoveď na otázku Astronomy Cast teda spočíva v tom, že áno, veľmi rýchla kozmická loď sa môže zdať takmer nerozoznateľná od čiernej diery - od konkrétneho referenčného rámca (alebo rámcov).

Ale nikdy to nie je naozaj čierna diera.

Špeciálna relativita vám umožňuje vypočítať transformácie z vašej správnej hmotnosti (rovnako ako správna dĺžka, správny objem, správna hustota atď.) Podľa toho, ako sa mení vaša relatívna rýchlosť. Je teda určite možné nájsť referenčný bod, z ktorého bude vaša relativistická hmota (dĺžka, objem, hustota atď.) Napodobňovať parametre čiernej diery.

Ale a reálny čierna diera je iný príbeh. Jeho správna hmotnosť a ďalšie parametre sú už parametre čiernej diery - v skutočnosti nenájdete referenčný bod tam, kde nie sú.

Skutočná čierna diera je skutočná čierna diera - z akéhokoľvek referenčného rámca.

(Musím uznať môjho otca - profesora Grahama Nerlicha, Emeritus profesora filozofie, Adelaidskej univerzity a autora Tvar vesmíru za pomoc pri zostavovaní tohto dokladu).

Pin
Send
Share
Send