Ето сценарий, който ще се изправи пред много от нас в далечното бъдеще. Вие се движите през космоса с почти скоростта на светлината във вашия космически кораб, когато вземете грешен завой и преминете в хоризонт на събитията на черна дупка. О, ти си мъртъв - още не, но е неизбежно. Тъй като нищо, дори светлината не може да избяга от притеглянето на черна дупка, след като премине в хоризонта на събитията, какво можете да направите, за да увеличите максимално своето съществуване, преди да се присъедините към сингулярността като петна от частици?
Физиците са смятали така черни дупки бяха нещо като плаващ пясък в тази ситуация. След като преминете хоризонта на събитията или радиуса на Шварцшилд, вашата дата с сингулярността е сигурна. Това ще се случи в някакъв момент в бъдещето, в ограничен период от подходящо време. Колкото повече се опитвате да се борите, толкова по-бързо ще дойде смъртта ви. Смяташе се, че най-добрата ви стратегия е да не правите нищо и просто да паднете свободно към гибелта си.
За щастие Джерейнт Ф. Люис и Джулиана Куан от Училището по физика към университета в Сидни имат някои предложения, които се справят с тази хипотеза за борба = бърза смърт. Тяхната хартия се нарича Няма път назад: Увеличаване на времето за оцеляване под хоризонта на събитията на Шварцшилд и наскоро беше приет за публикуване в Proceedings of the Astronomical Society of Australia.
Когато нещастна жертва попадне в хоризонта на събитията на черна дупка, тя ще оцелее за ограничен период от време. Ако паднете направо в звездна черна дупка, ще издържите част от секундата. За свръхмасивна черна дупка може да издържите няколко часа.
Поради огромните приливни сили, една нещастна жертва ще претърпи спагетификация, при която разликите в гравитацията от главата до краката ви разтягат. Но нека не се тревожим за това засега. Опитвате се да увеличите максимално времето за оцеляване.
Тъй като имате космически кораб, способен да се движи от звезда на звезда, имате мощен двигател, способен да повлияе на скоростта ви на спускане. Насочете надолу към сингулярността и ще паднете по-бързо, насочете настрани и ще падате по-бавно. Имайте предвид, че сте вътре в черна дупка и летите с космически кораб, способен да пътува близо до скоростта на светлината, така че теориите на относителността на Айнщайн влизат в игра.
И това как използвате вашето ускорение определя колко лично време ще ви остане.
В момент на паника можете да насочите ракетата си навън и да я изстреляте с пълна тяга, като поддържате двигателя да работи, докато стигнете до централната сингулярност. Люис и Куан обаче демонстрираха, че в заплетеното пространство-време в рамките на хоризонта на събитията такава стратегия всъщност ускорява смъртта ви и всъщност ще преживеете по-малко време като цяло. И така, какво да правиш? Люис и Куан имат решението, като идентифицират „сладка точка на ускорение“, която ви дава максимално време за оцеляване. Всичко, което трябва да направите, след като преминете хоризонта на събитията, е да изстреляте ракетата си за фиксиран период от време, след което да я изключите и да се насладите на останалата част от падането.
Но колко време трябва да изстреляте ракетата си? Люис и Куан показват, че това е просто изчисление, включващо масата на черната дупка, колко мощна е вашата ракета и колко бързо сте прекосили хоризонта на събитията, лесно изпълнимо на настолен компютър.
Ето още една аналогия от Луис:
„Помислете за състезание до центъра между свободно падащ и ракетоносец. Да предположим, че пресичат хоризонта на събитията заедно, хванати за ръце. Докато пресичат, те започват еднакви хронометри. Единият пада навътре, докато другият ускорява за малко към центъра, след което завърта ракетата си и намалява, така че свободно падащият и ракетоносецът да се срещнат и да хванат ръцете отново точно преди да ударят сингулярността. Проверка на хронометъра им би разкрила, че свободно падащият ще изживее най-личното време в пътуването. Това е свързано с един от основните резултати на относителността – хората в свободно падане изпитват максимално подходящо време.”
Така че сега знаете. Дори след като сте попаднали в хоризонта на събитията на черната дупка, има неща, които можете да направите, за да удължите мъчителното си пътуване, така че да изпитате повече време.
Времето, което можете да използвате, за да се справите с вашите спагетификация проблем.
Оригинален източник: Изследователска статия на Arxiv
