หนีหลุมดำ

ผมมักจะได้ยินว่าไม่มีอะไรที่สามารถหลบหนีหลุมดำเพราะมันเป็น "หนีเร็ว" เป็นมากกว่าค หากถูกต้องแล้วจะต้องทำอย่างไรต่อไป ฉันรู้ว่าต่อไปนี้มีข้อสันนิษฐานที่เป็นไปไม่ได้มากที่สุด แต่ฉันพยายามที่จะเข้าใจว่าคำอธิบายความเร็วหลบหนีนั้นสมเหตุสมผลหรือไม่

สมมติว่าคุณมียานอวกาศที่อยู่ภายในขอบฟ้าเหตุการณ์และมันไม่ได้ถูกทำลายโดยแรงโน้มถ่วงหรือแรงคลื่น นอกจากนี้สมมติว่าคุณมีมวลปฏิกิริยามากมายและแหล่งจ่ายไฟมหัศจรรย์

ยานอวกาศนี้สามารถผ่านการใช้กำลังคงที่เพียงพอที่จะหนีจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้หรือไม่

วิธีหนึ่งที่ชัดเจนที่สุดในการดูว่าเกิดอะไรขึ้นคือการดูแผนภาพ Penrose ของหลุมดำ Schwarzschild เพนโรสแผนภาพเป็นเหมือนแผนที่ของกาลอวกาศที่วาดในลักษณะดังกล่าวเป็นที่จะรักษามุมและใส่แสงแนวทแยงมุมที่มุมรูปกรวยแสง$45^\circ$

เนื่องจากเรากำลังทำแผนที่พื้นที่ที่ไม่มีที่สิ้นสุด (เวลา) ทั้งหมดลงในรูปวาดที่ จำกัด ระยะทางจึงผิดเพี้ยนไป แต่นั่นเป็นราคาขนาดเล็ก

เวลาเพิ่มขึ้นบนแผนภาพและวิถีการชนที่ไม่มีสิ่งใดทำให้เป็นสีฟ้า

เนื่องจากวัตถุขนาดใหญ่ทุกชิ้นต้องอยู่ในพื้นที่ช้ากว่าแสงจึงต้องอยู่ภายในกรวยแสงเหล่านั้น ดังนั้นไม่ว่าคุณจะเร่งความเร็วอย่างไรในทุกเส้นทางการเคลื่อนที่คุณต้องไปในทิศทางที่อยู่ในแนวทแยงมุมที่จุดนั้น แต่เมื่อคุณอยู่ในขอบฟ้าทุกทิศทางที่อยู่ในกรวยแสงจะนำไปสู่ภาวะเอกฐาน$45^\circ$

การเร่งด้วยวิธีนี้หรือนั่นก็หมายความว่าคุณจะต้องเลือกตำแหน่งที่คุณโดนความแปลกประหลาด - ทางซ้ายเล็กน้อยบนไดอะแกรมหรือทางขวาเล็กน้อย การพยายามหลบหนีโดยใช้การเร่งความเร็วสูงจะนำคุณเข้าใกล้กับเส้นแสงซึ่งเนื่องจากการยืดเวลาจะทำให้อายุการใช้งานของคุณสั้นลง คุณจะได้รับความแปลกประหลาดในไม่ช้าถ้าคุณต่อสู้ในลักษณะนั้น$45^\circ$

ภาพนี้โดยเฉพาะมาจากศ. แอนดรูแฮมิลตัน โปรดทราบว่ามันเป็นภาพหลุมดำ Schwarzschild นิรันดร์นั่นคือหลุมที่มีอยู่เสมอและจะมีอยู่ หลุมดำที่เกิดขึ้นจริงนั้นเกิดจากการล่มสลายของดาวฤกษ์และในที่สุดจะระเหยดังนั้นแผนภาพจะแตกต่างกันเล็กน้อย (โดยเฉพาะจะไม่มี "antihorizon") อย่างไรก็ตามในทุกประเด็นที่เกี่ยวข้องที่นี่เป็นสถานการณ์เดียวกัน

นี่เป็นคำถามเชิงฟิสิกส์มากกว่าคำถามทางดาราศาสตร์ แต่ถึงกระนั้นลองคิดดูวิธีนี้ (ส่วนใหญ่ที่ฉันพูดต้องมีการยืนยันเนื่องจากฉันไม่มีคุณสมบัติที่จะให้คำตอบที่ถูกต้อง 100% ในรายละเอียด): แสงไม่สามารถหลบหนี หลุมดำและไม่มีระบบขับเคลื่อนใด ๆ ที่สามารถเร่งวัตถุให้มีความเร็วแสง ยิ่งคุณไปเร็วเท่าไหร่คุณก็ยิ่งมีน้ำหนักมากเท่านั้นคุณก็ยิ่งต้องป้อนข้อมูลมากขึ้นเพื่อรักษาการเร่งความเร็วยิ่งคุณเสียพลังงานมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป หากวาดบนกราฟพลังงานที่จำเป็นในการเพิ่มความเร็วโดย dX เมื่อที่ความเร็ว X กราฟจะมีเส้นกำกับที่ความเร็วแสง หมายความว่ามันจะไปไม่ถึงไม่ว่าจะป้อนพลังงานเท่าใด

ลองดูที่ LHC ที่ฮาดรอนส์ถูกเร่งความเร็วจนถึงจุดที่ไม่ได้วัดความเร็วของพวกมันอีกต่อไปเพราะมันแทบจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่เป็นพลังงานของอนุภาคซึ่งจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเข้าใกล้ความเร็วแสง สิ่งนี้จะทำให้คุณเข้าใจว่ามันเข้าถึงไม่ได้อย่างไร

ดังนั้นหากคุณไม่สามารถเร่งความเร็วของแสงได้คุณจะต้องติดอยู่ในขอบฟ้าเหตุการณ์

อีกทั้ง AFAIK แสงไม่ออกไม่ได้เพราะโฟตอนมีน้ำหนัก แต่เนื่องจากเวลาหยุด ดังนั้นแสงไม่เดินทางไม่มีอะไรเกิดขึ้นเพราะไม่มีเวลา

อีกครั้งฉันไม่มีคุณสมบัติ ฉันแค่อยากอ่านเกี่ยวกับสิ่งนี้

แม้ว่าฉันจะเห็นด้วยกับ @Alexander บางส่วนก็มีบางสิ่งเพิ่มขึ้น

ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์อนุภาคไม่สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง (c) มันจะใช้พลังงานอนันต์ตามที่ระบุไว้ข้างต้น อย่างไรก็ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษระบุว่าวัตถุสามารถเคลื่อนที่ช้าลงหรือเร็วกว่าความเร็วของแสง แต่ไม่ใช่ที่ความเร็ว c เราอาจจะหมายถึงวัตถุที่เดินทางได้เร็วกว่าความเร็วของแสงเป็นtachyons มีวัตถุท้องฟ้าซึ่งเร่งความเร็วได้เร็วกว่าความเร็วแสง

สิ่งทั่วไปที่ทุกคนพูดคือไม่มีอะไรสามารถหลบหนีจากหลุมดำได้ แต่มันก็เป็นทั้งหมดที่ไม่ถูกต้อง blackholes ทำอนุภาคปล่อยและการฉายรังสีเรียกว่าเป็นรังสีฮอว์คิง แม้แต่การเดินเหยาะๆของสตีเฟ่นก็เปลี่ยนความคิดของเขาเกี่ยวกับหลุมดำเนื่องจากแนวคิดทั่วไปที่ว่าหลุมดำดูดซับทุกสิ่งที่สามารถพิสูจน์ได้โดยทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัม

ดังนั้นหากมีความเป็นไปได้ที่เราจะสามารถหลบหนีหลุมดำได้

ที่เซิร์น รายงานว่าอนุภาคอนุภาคย่อยของภูตผีที่เรียกว่านิวตริโนนั้นพบว่าเดินทางเร็วกว่าแสง งานวิจัยยังคงพยายามยืนยัน

นอกจากนี้ยังมีอีกทฤษฎีที่เป็นไปได้ที่มีอยู่รอบ ๆ ชุมชนวิทยาศาสตร์คือแนวคิดของหนอน หากเรือพยายามหลบหนีหลุมดำเปิดรูหนอนเพื่อหนีหลุมดำและไปถึงจุดอื่นเป็นทฤษฎีที่เสนอ

นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยที่บอกว่าวัตถุที่เล็ดลอดออกมาจากบัญชีต้องห้าม