Transportieren Sie schwarze Löcher in andere Welten?


Glaubt man die Kreationen von Science Fiction, dienen schwarze Löcher als Tore zu anderen Welten, entweder weit entfernten Teilen des Universums oder anderen Universen völlig. Die Realität kann jedoch komplizierter als das. Und außerhalb der Sci-Fi-Bereich fallen in ein schwarzes Loch ist eine schlechte Idee.

Trotzdem stellt sich heraus, dass Menschen, die ein schwarzes Loch geben Sie zumindest eine geringe Chance zu entkommen, in ihre eigene Welt zurück oder an einen exotischen Ort hätte. Dies ist da schwarze Löcher tatsächlich Raum selbst verbiegen und so Punkte bringen könnte, die normalerweise weit entfernt von einander viel näher beieinander liegen.

Eine oft gebrauchte Analogie ist das Biegen von einem Stück Papier. Wenn Sie eine Linie auf dem Papier zu zeichnen, es folgt das Papier Form und Länge der Linie wird durch Biegen des Papiers unverändert. Aber gehst du durch das Papier, die Endpunkte der Linie sind einander viel näher. Dies zu verstehen, erfordert Tauchen in Einsteins Relativitätstheorie wie die Schwerkraft angewendet. [5 Gründe können wir in einem Multiversum Leben]

Ein schwarzes Loch Griff zu entkommen

Es ist wichtig zu verstehen, dass ein schwarzes Loch nicht leeren Raum, sondern vielmehr ein Ort, wo eine enorme Menge an Materie in einen winzig, winzig, genannt eine Singularität geschoben wird. In der Tat ist die Singularität unendlich klein und dicht. (Es gibt tatsächlich einige Diskussionen unter den Wissenschaftlern auf diesem Punkt, aber mehr dazu in einer Minute.)

Wie man näher an das schwarze Loch, die Fluchtgeschwindigkeit bewegt – die Geschwindigkeit benötigt, um das schwarze Loch Schwerkraft zu entkommen – geht nach oben. An einem bestimmten Punkt ist die Fluchtgeschwindigkeit größer als die Geschwindigkeit von Licht oder 186.282 Meilen pro Sekunde (299.792 Kilometer pro Sekunde). Zum Vergleich ist die Fluchtgeschwindigkeit der Erde etwa 25.000 km/h (40.270 km/h) an der Oberfläche.

Da nichts schneller als das Licht gehen kann, bedeutet, dass nichts ein schwarzen Lochs entkommen kann. Aber es ein Schlupfloch gibt: ein schwarzes Loch nicht alles um sich herum, wie ein Staubsauger oder eine Badewanne Drain aufsaugen. Seine Kraft reicht nur so weit wie das schwarze Loch Ereignishorizont, dessen Radius der Entfernung zum Zentrum eines schwarzen Lochs ist jenseits derer nichts raus kann. Diesen Radius wird größer als das dichten Tier mehr Materie fällt. Vielleicht ist es besser, eine hintere Loch als eine Kugel vorstellen dessen Oberfläche ermöglicht die Angelegenheit innen, aber nie anders übergeben.

Was ist innerhalb dieser Fläche eines der größten Rätsel der Astrophysik. Denken Sie daran, dass die meisten Wissenschaftler glauben, dass ein schwarzes Loch ist eine Singularität. Die Frage von was auch immer des schwarze Lochs ursprünglich gelieferten Masse (zum Beispiel ein Stern) wird ein Punkt, der unendliche Dichte hat zerkleinert. Würden Sie in ein schwarzes Loch zu fallen, sagt die übliche Beschreibung eines solchen Ereignisses, dass Sie zuerst in Spaghetti durch Gezeitenkräfte, dann ins nichts zerdrückt gedehnt werden würde. Ihre Frage würde dann der Radius des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs hinzufügen.

Schließlich würden Sie als Hawking-Strahlung emittiert werden. Physiker Hawkings Berechnungen ergaben, dass schwarze Löcher Photonen abgeben. Damit die schwarzen Löcher Masse verlieren, weil nach Einsteins berühmter E = Mc ^ 2 Gleichung, Energie und Masse äquivalent sind. Schwarze Löcher schließlich verdampfen, aber Sie würden warten, um eine lange Zeit, dass dies geschieht. [8 Möglichkeiten, die Sie Einsteins Relativitätstheorie im realen Leben sehen]

Ein schwarzes Loch mit der Masse der Sonne – nach kosmischen Maßstäben das einer kleinen — nimmt in der Größenordnung von 10 ^ 87 Jahre verdunsten und verwandeln in einen Ausbruch von Gamma-Strahlung. Das Universum ist etwa 14 Milliarden Jahre alt, oder 1,4 x 10 ^ 9 Jahre. Es gibt einige Diskussionen in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, wie lange es braucht, ein schwarzes Loch zu verdampfen, da die Hawking-Strahlung nicht bewahren keine Informationen über die Sachen, die in erster Linie in das schwarze Loch fiel; aber die Tatsache bleibt, dass emittiert-wie Strahlung noch nicht gut ist.

Was ist mit Wurmlöcher?

Allerdings gäbe es ein besserer Weg aus einem schwarzen Loch: Gravity biegt Raum. (Denken Sie an ein Sumo-Ringer Rollen auf einer Matte, die Matte mit seinem Gewicht einrücken.) Jedes Objekt erstellt eine lokale "Gravity gut." Das gut wird tiefer in Richtung der Mitte des Objekts. Ein Planet hat zum Beispiel ein Gewicht gut, aber wie Sie in die Mitte einer Planetenkugel gehen, der Brunnen flacht. Verwenden die Matte Analogie, hätte ein normales Objekt ein gut geformt wie eine Depression mit einer endlichen Tiefe.

Schwarze Löcher nicht Verhalten sich wie normale Objekte... vielleicht das Glück für die eingeschlossene Person. Die Krümmung der Raum hält gerade hinauf und bis man die Singularität im Zentrum des schwarzen Loches, wo die Krümmung unendlich ist. Anstelle von einer Depression muss man nur ein Loch, dessen Seiten steiler bekommen, wie Sie in die Mitte gehen, bis sie im wesentlichen vertikale und Raum wie ein unendlich gestreckten Grübchen geformt ist.

Und genau deshalb ist es ein Rätsel. Wissenschaftler nutzen Einsteins Relativitätstheorie, um die Krümmung des Raumes zu beschreiben, aber Einsteins Gleichungen anfangen zu zerlegen in den Eigenheiten der schwarzen Löcher. Diese Singularitäten sind auch sehr klein, und an diesem Punkt sollte man quantenmechanische Effekte sehen. Allerdings hat niemand funktioniert ein Weg, um mechanische Quantentheorie arbeiten mit der Schwerkraft, um herauszufinden, was eine Singularität aussehen könnte.

Es wird noch seltsamer, wenn man bedenkt, dass schwarze Löcher sind nicht statisch. Realistisch betrachtet, ist jedes Objekt im Raum tendenziell drehen. Das bedeutet, dass die Singularität könnte, wenn es schnell genug dreht, wird ein Ring, anstatt einen Punkt. Eine Ring-Singularität könnte ein Tor zu anderen Universen (wie in dem 1994 Sci-Fi-Roman "Ring" von Stephen Baxter, veröffentlicht von HarperCollins) bieten. So könnte ein schwarzes Loch sein, ein Wurmloch, ein Tor durch Raum und Zeit.

Die Idee ist so faszinierend, denn wenn Sie eine Punkt Singularität, egal wie Sie reisen die Singularität immer in Ihre Zukunft haben bist du in den Ereignishorizont. Aber eine Singularität Ring anders Verhalten kann; das Teil, das Sie in nichts zerschlagen muss immer in Ihre Zukunft, wegen der seltsamen Wege sein Ring Singularität würde verbiegen und verdrehen, Raum und Zeit.

Das Konzept einer Ring-Singularität als Gateway ist jedoch keine sichere Sache. Erstens weiß niemand, wie eine Ring-Singularität zustande kommen würde. Das andere Problem ist, dass wenn man versucht, die Mathematik der ein schwarzes Loch gebildet Wurmloch auszuarbeiten, sie in Probleme laufen der Gateway stabil zu halten. "Realistische Bau, sie sind immer noch wild instabil ist, um etwas, dass wir regelmäßige Angelegenheit prüfen würde", sagte Robert McNees, Associate Professor für Physik an der Loyola University Chicago. Frühere Arbeiten von anderen Theoretikern scheint zu zeigen, dass der einzig mögliche Weg, Wurmlöcher machen soll mit der sogenannten "exotische Materie," Materie mit negativer Masse hat. Aber es keine klare Vorstellung davon gibt was das bedeuten würde.

Das bringt des grundlegenden Problems: während die meisten Wissenschaftler sagen schwarze Löcher Wurmlöcher sind, "Ohne eine Theorie der Quantengravitation, sind solche Fragen schwer, schlüssig zu beantworten", sagte McNees.

Das andere Problem ist, dass niemand Sachen kommen aus dem nichts, beobachtet hat, wie man erwarten würde, wenn schwarze Löcher Gateways zu anderen Universen werden könnte. Immerhin würde etwas durch, auch wenn durch Zufall erhalten. Eine Reihe von Theorien selbst schlägt vor, dass schwarze Löcher ganz andere Universen, wodurch andere "Urknall" starten – und unser eigenes Universum gehörte – aber diese Idee immer noch umstritten ist.

Und die letzte, eine Implikation von schwarzen Löchern als Gateways ist Zeitreise. Wegen der Relativität gibt es keine solche Sache wie "jetzt", die überall im Universum gilt. "Instant" Reise von Punkt A nach Punkt B überall im Universum würde auch bedeuten, Zeitreise, und Sie könnten am Ende irgendwo ankommen, bevor Sie verlassen. Der Physiker Stephen Hawking zur Kenntnis genommen, dass da niemand sieht Reisende heute mal (mindestens, ist berichtet worden) es scheint unwahrscheinlich, dieser Zeit zu reisen auch möglich in unserem Universum ist; darauf würden schwarze Löcher weniger nützlich als Wurmloch Generatoren.

Also es ist zwar möglich schwarze Löcher Gateways könnte, ist es wahrscheinlich eine gute Wette, dass sie nicht sind.

Update: diese Geschichte wurde aktualisiert, um richtigen Einheiten für die Geschwindigkeit des Lichts.

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