Τι είναι μέσα σε μια μαύρη τρύπα;

Έχετε καταφέρει να ταξιδέψετε δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός πέρα ​​από το ηλιακό σύστημα και ανυπομονείτε να κοιτάξετε στα βάθη των μεγάλων διαστρικών κενών. Έχετε παρακολουθήσει μερικά από τα πιο όμορφα και εξωφρενικά ισχυρά γεγονότα του σύμπαντος, από τις γεννήσεις νέων ηλιακών συστημάτων μέχρι τους κατακλυσμικούς θανάτους τεράστιων αστεριών. Και τώρα για το κύκνειο άσμα σας, πρόκειται να κάνετε κάτι μεγάλο: είστε έτοιμος να βουτήξετε στο πιο σκοτεινό μαύρο του Κόσμου, σε  μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα και να δείτε τι βρίσκεται στην άλλη πλευρά αυτού του αινιγματικού ορίζοντα γεγονότων. Τι θα βρείτε μέσα; Διαβάστε γενναίοι εξερευνητές.

Σχεδόν κοντά στο τέρας

Πρώτον, πρέπει να ξεκαθαρίσουμε ορισμένα πράγματα. Υπάρχουν πολλά είδη μαύρων οπών: μερικές τεράστιες, μερικές μικρές, μερικές με ηλεκτρικά φορτία, μερικές χωρίς, και μερικές με γρήγορη περιστροφή και άλλων ιδιοτήτων. Για τους σκοπούς αυτής της περιπέτειας σε αυτή τη συγκεκριμένη ιστορία, θα παραμείνω στο απλούστερο δυνατό σενάριο: μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα χωρίς ηλεκτρικό φορτίο και χωρίς περιστροφή. Φυσικά αυτό είναι σίγουρα μη ρεαλιστικό, αλλά εξακολουθεί να είναι μια διασκεδαστική ιστορία με άφθονη ψυχρή φυσική. 

Από μακριά η μαύρη τρύπα είναι εκπληκτικά ήπια. Φαίνεται απλώς σαν ένα τεράστιο αντικείμενο, σχεδόν σαν οποιοδήποτε άλλο τεράστιο αντικείμενο. Η βαρύτητα είναι η βαρύτητα και η μάζα είναι μάζα – μια μαύρη τρύπα με τη μάζα της θα σας τραβήξει ακριβώς όπως ο ίδιος ο ήλιος. Το μόνο που λείπει είναι η υπέροχη θερμότητα και το φως και η ζεστασιά και η ακτινοβολία του. Αλλά αν νομίζετε ότι μπορείτε να περιφέρεστε γύρω της σε τροχιά σε μια ασφαλή απόσταση, σίγουρα θα μπορούσατε. 

Αλλά γιατί ενοχλείστε να στρέφεστε γύρω της όταν μπορείτε να πάτε πιο μακριά;

Η ίδια η μαύρη τρύπα είναι μια ιδιαιτερότητα, ένα σημείο άπειρης πυκνότητας. Αλλά δεν μπορείτε να δείτε την ίδια την ιδιαιτερότητα. Περιβάλλεται από τον ορίζοντα γεγονότων , αυτό που γενικά και με σύνεση θεωρούμε την «επιφάνεια» της μαύρης τρύπας. Για να πάτε πιο πέρα, πρέπει πρώτα να τρυπήσετε αυτό το πέπλο. 

Πέρα από τον ορίζοντα

Ο ορίζοντας συμβάντων ή γεγονότων δεν είναι ένα πραγματικό, φυσικό όριο. Δεν είναι μεμβράνη ή επιφάνεια. Απλά ορίζεται ως μια συγκεκριμένη απόσταση από την ιδιαιτερότητα, την απόσταση όπου αν πέσετε κάτω από αυτό το όριο, δεν μπορείτε να βγείτε. Καμιά διέξοδος. 

Είναι η απόσταση από την ιδιαιτερότητα, όπου η βαρυτική έλξη είναι τόσο ακραία ώστε τίποτα, ούτε και το ίδιο το φως, μπορεί να ξεφύγει από τη μήνι της μαύρης τρύπας. Εάν επρόκειτο να πέσετε κάτω από αυτό το όριο και αποφασίσατε ότι μπορούσατε να εξερευνήσετε τη μαύρη τρύπα, τότε κάνατε πάρα πολύ άσχημα. Όσες ρουκέτες και πυραύλους βάλετε για να ξεφύγετε  δεν θα βρεθείτε μακρύτερα από την ιδιαιτερότητα. Είστε παγιδευμένοι. Καταδικασμένοι. 

Αλλά όχι αμέσως. Έχετε λίγες στιγμές για να απολαύσετε την εμπειρία πριν συναντήσετε την αναπόφευκτη τελική κατάστασή σας, αν η «απόλαυση» είναι η σωστή λέξη. Ο χρόνος που χρειάζεται για να φτάσεις στην ιδιαιτερότητα εξαρτάται από τη μάζα της μαύρης τρύπας. Για μια μικρή μαύρη τρύπα (μερικές φορές η μάζα του ήλιου μετράει ως «μικρή»), δεν μπορείτε καν να ανοιγοκλείσετε το μάτι σας. Για μια γιγαντιαία, τουλάχιστον ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από τον ήλιο μας, έχετε χρόνο όσο διαρκούν λίγοι καρδιακοί παλμοί για να ζήσετε αυτή τη μυστηριώδη γωνιά του σύμπαντος. 

Αλλά θα φτάσετε στην ιδιαιτερότητα. Δεν έχετε επιλογή. Μέσα στον ορίζοντα συμβάντων, τίποτα δεν μπορεί να παραμείνει ακίνητο. Είστε αναγκασμένοι να κινηθείτε για πάντα. Και η ιδιαιτερότητα βρίσκεται μπροστά σας σε όλα τα δυνατά σας μέλλοντα. 

Έξω από τον ορίζοντα συμβάντος της μαύρης τρύπας, μπορείτε να κινηθείτε προς οποιαδήποτε κατεύθυνση στο χώρο που σας αρέσει. Πάνω. Αριστερά. Η επιλογή είναι δική σου. Αλλά δεν έχει σημασία τι κάνετε (ή όχι) στο χώρο, πρέπει πάντα να ταξιδέψετε στο μέλλον σας. Απλά δεν μπορείτε να του ξεφύγετε. 

Μέσα στον ορίζοντα συμβάντος μιας μαύρης τρύπας, αυτή η κοινή κατανόηση καταρρέει. Εδώ, ένα μόνο σημείο – η  ιδιαιτερότητα – βρίσκεται στο μέλλον σας. Απλά πρέπει να ταξιδέψετε προς την ιδιαιτερότητα. Στρίψτε αριστερά, γυρίστε, γυρίστε, δεν έχει σημασία – η  ιδιαιτερότητα παραμένει πάντα μπροστά σας. Και θα χτυπήσετε εκείνη την ιδιαιτερότητα σε ένα πεπερασμένο χρονικό διάστημα. 

Ένα ραντεβού με το άπειρο

Καθώς πέφτατε προς την ιδιαιτερότητα , δεν είστε καλυμμένοι με μαύρο χρώμα. Το φως από το περιβάλλον σύμπαν πέφτει με σας και συνεχίζει να πέφτει μετά από σας. Λόγω της ακραίας βαρύτητας, αυτό το φως μετατοπίζεται σε υψηλότερες συχνότητες και εξαιτίας της διαστολής του χρόνου, το εξωτερικό σύμπαν φαίνεται να επιταχύνεται, αλλά είναι ακόμα εκεί.

Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν είναι παράξενο. 

Επειδή όλη η μάζα της μαύρης τρύπας συγκεντρώνεται σε ένα απείρως μικρό σημείο, οι διαφορές στη βαρύτητα πάνω στο σώμα σας είναι ακραίες. Είστε τεντωμένοι από το κεφάλι μέχρι τα πόδια με μια διαδικασία που εύστοχα ονομάζεται ως σπαγγετοποίηση (spaghettification). Και επιπλέον, είστε συμπιεσμένοι στο μέσον σας. Αυτή η συμπίεση λειτουργεί στις δέσμες φωτός που σας περιβάλλουν, συγκεντρώνοντας το φως που πέφτει σε μια φωτεινή μπάντα γύρω από τη μέση σας. 

Η εικόνα σας για την ιδιαιτερότητα γίνεται γκροτέσκο και παραμορφώνεται επίσης. Είναι μαύρη – δεν την βλέπετε, γιατί βρίσκεται στο μέλλον σας και όπως και το μέλλον σας δεν ξέρετε με τι μοιάζει μέχρι να φτάσετε εκεί. Αλλά αντί να εμφανίζεται ως ένα μικροσκοπικό σημείο, οι τεράστιες διαφορές βαρυτικές διαφορές τεντώνουν αυτό το σημείο για να κατακλύσουν το μεγαλύτερο μέρος της εικόνα σας. 

Καθώς πλησιάζετε την ιδιαιτερότητα, φαίνεται σαν να προσγειώνεστε στην επιφάνεια ενός τεράστιου, άχαρου, άδειου, μαύρου πλανήτη. 

Όταν η ιδιαιτερότητα τεντώνεται εντελώς από ορίζοντα σε ορίζοντα, τότε την έχετε δει. 

Και τι βρίσκεις εκεί; Δεν ξέρουμε. Θα ήταν ωραίο αν μπορούσατε να μας πείτε, αλλά, όπως είπαμε, τίποτα δεν διαφεύγει από μια μαύρη τρύπα, συμπεριλαμβανομένου και εσάς. 

Πηγή | physics4u.wordpress.com