Kan ett riktigt, riktigt snabbt rymdfarkoster förvandlas till ett svart hål?

Pin
Send
Share
Send

Denna fråga ställdes i ett avsnitt om Astronomy Cast en stund tillbaka. Det erbjuder ett intressant tankeexperiment, även om ett rimligt definitivt svar på frågan kan nås.

Föreställ dig ett scenario där ett rymdskepp får relativistisk massa när det närmar sig ljusets hastighet, samtidigt som dess volym minskas genom relativistisk längdkontraktion. Om dessa förändringar kan fortsätta mot oändliga värden (som de kan) - verkar det som att du har det perfekta receptet för ett svart hål.

Naturligtvis är nyckelordet här relativistisk. Tillbaka på jorden kan det se ut som att ett rymdskepp som närmar sig ljusets hastighet verkligen både får massa och krymper i volym. Dessutom kommer ljus från rymdskeppet att bli allt mer rödförskjutet - potentiellt till nästan svart. Detta kan delvis vara Doppler-effekt för ett avtagande rymdfarkoster, men är också delvis en tidsutvidgningseffekt där rymdskeppets subatomära partiklar verkar svänga långsammare och därmed avge ljus vid lägre frekvenser.

Så tillbaka på jorden kan pågående mätningar indikera att rymdfarkosten blir mer massiv, tätare och mycket mörkare när dess hastighet ökar.

Men naturligtvis är det bara tillbaka på jorden. Om vi ​​skickade ut två sådana rymdfarkoster som flyger i formning - kunde de se över varandra och se att allt var ganska normalt. Kaptenen kanske kan ringa en röd larm när de ser tillbaka mot jorden och ser att det börjar förvandlas till ett svart hål - men förhoppningsvis kommer de framtida kaptenerna i våra rymdskepp att ha tillräckligt med kunskap om relativistisk fysik för att inte vara för oroliga.

Så ett svar på Astronomy Cast-frågan är att ja, ett mycket snabbt rymdfarkoster kan tyckas vara nästan omöjligt att skilja från ett svart hål - från en viss referensram (eller ramar).

Men det är aldrig verkligen ett svart hål.

Speciell relativitet gör att du kan beräkna transformationer från din rätta massa (liksom korrekt längd, korrekt volym, korrekt densitet osv.) När din relativa hastighet förändras. Så det är verkligen möjligt att hitta en referenspunkt från vilken din relativistiska massa (längd, volym, densitet osv.) Verkar efterlikna parametrarna för ett svart hål.

Men en verklig svart hål är en annan historia. Dess korrekta massa och andra parametrar är redan de för ett svart hål - du kan faktiskt inte hitta en referenspunkt där de inte är.

Ett riktigt svart hål är ett riktigt svart hål - från vilken referensram som helst.

(Jag måste erkänna min pappa - professor Graham Nerlich, emeritusprofessor i filosofi, University of Adelaide och författare till The Shape of Space, för att få hjälp med att sätta ihop detta).

Pin
Send
Share
Send