Hunter

Élet az esemény horizonton túl

Bár elég minimálisnak tűnik az esély, hogy valaha is egy földi űrhajó eljut egy fekete lyukig, de tételezzük fel, hogy ott vagyunk, űrhajónk átcsúszott az esemény horizonton, ahonnan semmi, még a fény sem szabadulhat a lyuk gigantikus gravitációjának köszönhetően. Itt már csak egy dolgon gondolkozhatunk, hogyan nyújtsuk a lehető leghosszabbra hátralévő időnket?

Az általános fizikai nézet szerint a legjobb amit tehetünk, ha nem próbálunk meg kitörni a fekete lyuk fogságából. Olyan ez a közeg mint egy futóhomok, minél jobban küzdünk, annál kritikusabbá válik a helyzetünk. Az ausztrál Sydney Egyetem kutatói, Geraint Lewis és Julia Kwan szerint mindez csupán tévhit. A problémáról készült elemzésük azt bizonyítja, hogy bizonyos körülmények között mégsem olyan buta dolog, ha az ember begyújtja a rakétákat: a kijutás így is reménytelen, de meghosszabbítható a benti létünk.

Különös dolog beleesni egy fekete lyukba. Mivel gravitációja eltorzítja a téridőt, egy távoli szemlélő számára úgy tűnne, mintha az esemény horizonton áthaladó objektum lassulna. Ha egy órát dobunk egy fekete lyukba, akkor kintről nézve az óra járása lassulni kezd, a horizonton pedig megáll az idő, az objektum dermedten áll ott az világegyetem életének végéig.

A bekerült tárgy szemszögéből azonban ez korántsem így néz ki. Valójában ha egy nagy tömegű fekete lyukat sodort az utunkba a sors, semmi feltűnő nem történik az esemény horizonton való áthaladáskor, a bent ülők észre sem vennék, hogy beléptek. Természetesen ha már besodródtunk, akkor semmi sem ment meg attól, hogy előbb vagy utóbb össze ne roppantson a fekete lyuk gravitációja. Valószínűleg az űrhajósok az "utóbbra" szavaznának, és egy olyan hatalmas fekete lyuk esetében, mint amit galaxisunk közepén feltételeznek, az életben maradás órákban mérhető. A józan ész azt diktálná, hogy az űrhajó rakétáit begyújtva megpróbáljunk kifelé haladni, elkerülve a lyuk végzetes szingularitását, ami a középpontban található.

Egyes források szerint azonban ez mégsem túl jó ötlet. A Berkeley Egyetem kozmológiai weboldalán megjelent írás szerint "minél nagyobb teljesítményre sarkaljuk a rakétákat, annál előbb érjük el a szingularitást. A legjobb ha hátradőlünk és 'élvezzük' az utazást".

Lewis és Kwan szerint téves az amerikai elv, mert az elemzésekben az esemény horizonton áthaladó személy vagy tárgy nyugalmi állapotban van. Ebben az esetben valóban igaz, hogy minél nagyobb tempóban próbálunk szabadulni a szingularitástól, annál hamarabb ér véget az utazás, a leghosszabb ideig pedig úgy maradhatunk életben, ha a szabad esést választjuk. A fekete lyukon belül ugyanis minden út a szingularitás felé vezet, ha gyorsabban haladunk - legyen az bármelyik irány - azzal csak siettetjük elérését.

Viszont egy áthaladó űrhajó nem nulla sebességgel indul az esemény horizontról és így már más a helyzet, valójában sokkal rosszabb. A rakéták rövid időre történő begyújtása azonban visszatérítheti az űrhajót a jobbik esethez, a szabadesés pályára. "Egy hosszú út létezik" - magyarázta Lewis a Nature magazinban megjelent publikációjukban. "Ha valamelyik rövidebb úton haladtunk át az esemény horizonton, akkor a rakétákkal még átállhatunk a hosszabbra".

A rakétákra azonban oda kell figyelni, ha túl sokáig égnek átlendíthetik az űrhajót a hosszú úton és egy újabb röviden találja magát a legénység. Ha tudják milyen sebességgel haladtak át az eseményhorizonton, akkor viszonylag könnyen kiszámítható a legkedvezőbb útra való eljutáshoz szükséges idő. Minél nagyobb a rakéta teljesítménye, annál hamarabb lehet ráállni a szabadeséses pályára.

Az ausztrálok elemzésében nincs semmi meglepő, viszont a fekete lyuk szakértők szerint a téves értelmezés leleplezése oktatási értékekkel bírhat, a Wikipédia fekete lyukakról szóló bejegyzésén ugyanis jelentős vitát váltott ki ez a téma.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • BiroAndras #459
    A húrelméletek ellenőrzésének nem elvi, hanem gyakorlati akadálya van (pl. nincs kéznél feketelyuk a laborban).
    Tisztán elméleti szempontból pedig azért rendkívül hasznosak, mert egyetlen konzisztens rendszerben írják le a természet törvényeit, az eddigi két egymásnak ellentmondó elmélet (rel.elm. vs. kvantumfizika) helyett.
  • szivar #458
    "Tehát egyrészt nem tudjuk eldönteni, hogy létezik-e, másrészt nemis érdekes gyakorlati szempontből. "

    Tehát akkor a húrelmélet(ek) nem létező alapokra épülnek.
  • BiroAndras #457
    "Én úgy emlékszem hogy nem igazán ciklotron, hanem szinkrotron"

    A sszinkrotron a ciklotron fejlettebb változata, ahol már a relativisztikus effektusokat is bekalkulálják.

    "1. Ha nem tuduk valamit megmérni, akkor nem is létezik?"

    Gyakorlatilag nem. Ha nem tudjuk mérni (elvi, és technikai okok miatt), akkor semmilyen hatással nem lehet ránk. Tehát egyrészt nem tudjuk eldönteni, hogy létezik-e, másrészt nemis érdekes gyakorlati szempontből. Azért szokás a nemlétezést venni alapnak, mert nemlétező dologból végtelenszer több van, vagyis egy random elképzelt dolog létezésének az esélye nagyjából nulla, amíg valami megfigyelés nem szól mellette.
  • wanek #456
    Álmodj csak. Az értetlenséged határtalan, programozó.
  • szivar #455
    Valóban vannak olyan részecskék, de többnyire nem ilyen részecskékkel szokás példálózni.

    Arról hogy hol keletkeznek a részecskék (magas légkör), arról csak elméletek vannak. Mely elméletek helyesnek tűnnek ezidáig, de semmi garanciát nem látok rá hogy a fedik is valóságot. A szabadelektron lézerrel kapcsolatban viszont nagy igazság lehet.

    Én úgy emlékszem hogy nem igazán ciklotron, hanem szinkrotron, mert ez utóbbival 100MeV fölötti sebességre is fel lehet gyorsítani a részecskenyalábot, emberi léptékű szerkezettel. De mivel részecskenyalábról van szó, csak a nyaláb sebességét lehet megmérni, nem az az ütkeztetendő részecskékét. Mérés közben a nyaláb egyes elemei becsapódnak, tehát elvesznek. Végül is sajnálatos módon ebben is igazat kell hogy adjak neked. Viszont a relavisztikus tömegnövekedés miatt egyszerűbb és pontosabb a becsapódó részecske kinetikus energiáját megadni, mint a részecskék sebességét, mivel ha jól emlékszem, a sebesség mérése nem lehetséges a részecske ütközése nélkül.

    A Michelson-Morley kisérlet az eredeti formájában számomra nem mérvadó. Az újra megismételt kisérletek viszont részben meggyőztek.

    ...

    "Most a távolságról van szó, vagy a térről?"

    Mi a különbség?


    Na jól va, lebuktam. Távolságmérést akartam írni, de már mindegy :).

    ...

    1. Ha nem tuduk valamit megmérni, akkor nem is létezik?
    2. Mindig elfelejtődik kiíródni az a fránya 'elmélete szerint' szóösszetétel. Mert elméletileg az elmélet megegyezik a valósággal, de valójában...
  • BiroAndras #454
    "A részecskék bomlási ideje egy kalkulált érték, mely nem csak a sebességétől függ, hanem ezer mástól is."

    Vagy nem. Vannak részecskék, amiknek a bomlási ideje teljesen fix, és teljesen jól mérhető.

    "Ha jól emlékszem, akkor a részecskék sebessége és megtett útja nem igazán mérhető egy dolog, ha a szabad ég alatt történik a detektálás."

    Rosszul hiszed. Ha tudjuk, hogy hol keletkeznek a részecskék (magas légkör), és hol mérünk, akkor megvan a megtett űt. A sebesség pedig a fénysebességhez közeli, mivel óriási energiákról van szó (kozmikus sugárzás).
    De ha ez nem elég egzakt neked, laboratóriumban is lehet mérni.
    Pl. a szabadelektron lézerekkel (spec. rel. jegyzet).

    "A részecskegyorsítókban meg a részecskévelt közölt kinetikus energia alapján számolták ki a valószínűsíthető sebességét az adott objektumnak"

    Nagyon mellé lőttél. A gyorsítók már nagyon régóta ciklotronok, vagyis a részecskék keringenek bennük. Mágnes tér tartja őket körpályán, és váltakozó irányú elektromos térrel gyorsítják őket. Ha az elektomos tér frekvenciája nem megfelelő, a részecske nem fogy gyorsulni (az energiája mérhető becsapódáskor). A megfelelő frekvencia pedig épp a sebességétől, és a pálya sugarától (ezt pl. abból tudjuk, hogy hol csapódig be) függ.
    A klasszikus fizika szerint a részecske sebessége független a pálya sugarától, a rel. elm. szerint meg nem. Tippelj, melyiknek lett igaza.

    "Ha emlékeim nem csalnak, akkor Einstein a Maxwell egyenletekből indult ki a rel. elm megalkotásakor, tehát nem csodálom a csereszabatosságot."

    Nam csak abból indult ki. Ott volt a Michelson-Morley kísérlet is.

    "Miért befolyásolja az összes kémiai és fizikai kölcsönhatást és egyéb történést a gravitáció, és a sebesség?"

    Mert hatással van a fotonokra, és más az alapvető erőket közvetítő részecskékre (ezt kimértük). És minden más fizikai és kémiai kölcsönhatás, meg egyáltalán minden más ezekre épül. Pl. a szilárd tárgyakat és az őket alkotó atomokat elektromágneses erő (kémiai kötés) tartja össze. Ha annak erőssége megváltozik, akkor automatikusan változik a tárgyak mérete.

    "Miért csak a megfigyelő szempontjából befolyásolja?"

    Azért mert ha minden arányosan változik, akkor nem érzékelhető a változás. Ha pl. a szobád veled együtt hirtelen felére zsugorodik, nem fogod észrevenni (amíg nem nézel ki az ablakon). Hiába veszel elő mérőszalagot, mivel az is felére zsugorodott, ugyanakkorának fogja mérni az asztalodat, mint korábban.

    "Sajnos nem ismerek olyan kisérletet, melyben ezen állítás igazolva lenne."

    Lásd GPS, illetve az eredeti Michelson-Morley kísérlet.
    A fénysebesség közelében pedig elemi részecskékkel tudunk mérni.

    "Az idő egzaktul mérhető lenne?"

    Igen. Ugyanúgy ahogy a tér is.

    "Amikor minden 'relatív'?"

    Pontosan.

    "Nincs két olyan atom (gondolok én itt az atomórákra), amit ugyanazok a hatások érnének, ezálltal pármilliárd állapotváltás esetén ugyanolyan állapotban lennének."

    Arról nem volt szó, hogy tökéletes pontossággal mérhető.

    "Most a távolságról van szó, vagy a térről?"

    Mi a különbség?

    "Mert szerintem a tér akkor is létezik, ha nem tölti ki éppen semmi sem."

    Ezzel két baj van:
    1. Ha nem tölti ki semmi, akkor nincs mivel megmérned.
    2. Olyan nincs, hogy nem tölti ki semmi. A kvantumfizika ezt nem engedi meg.
  • BiroAndras #453
    "ez nem egyenes következmény."

    De igen. Leegyszerűsítve arról van szó, hogy ha valahol nincs elektromágnese étr, akkor annak összes paraméterét tökéletesen pontosan ismerjük (mind 0), ami pedig ellentmond az bizonytalansági relációnak.

    "A tér valós dolog, az idő viszont nem létező, csak képzett fogalom. Ilyen, hogy téridő, csak a fantázia szüleménye."

    Indoklás?

    "ugyan! Majd ha élő ember megy fénysebességgel, vagy aközeli sebességgel és beszámol a dolgokról, akkor majd lehet róla értekezni."

    Amit nem látsz, az nincs is, ugye?

    "Az elemi részecskék meg ugye nem mesélnek el semmit."

    Dehogynem, csak érteni kell őket.

    "Mérni meg lehet rosszul is, de még jó mérés esetén is lehet az eredmény kiértékelése rossz."

    Ezért képzett fizikusok végzik a kísérleteket, nem az utcáról beráncigált átlag polgárok.
    Egybként nem tudom hogy lehet rosszul mérni, vagy értelmezni azt, hogy a fénysebességhez közeledve egyre több energia kell a részecskék gyorsításához. MA akkora energiákkal dolgoznak, hogy a klasszikus fizika szerint a részecskéknek sok milliószoros fénysebességgel kéne menniük.

    "Arról nem is beszélve, hogy általában csak másod/harmadlagos észlelésekből következtetnek dolgokra."

    Vagy nem. Lásd fent.

    "A GPS rendszerhez nem szükséges semmiféle relativisztikus dolog, csak geometriai ismeretek."

    Azt te csak hiszed. Akik üzemeltetik szerencsére picivel jobban értenek hozzá, és bekalkulálják a relativisztikus hatásokat is.

    http://www.astronomy.ohio-state.edu/~pogge/Ast162/Unit5/gps.html
    http://metaresearch.org/cosmology/gps-relativity.asp
    http://science.nasa.gov/headlines/y2002/08apr_atomicclock.htm
    http://www.phy.syr.edu/courses/PHY312.03Spring/GPS/GPS.html

    "De ez a kvantumfizika egy nagy lufi. Majd kipukkad."

    "Egyébként meg az elektromágneses hullámok sem igazán mechanikai hullámok, mégis van amplitúdójuk. Bocsika."

    Bocsika, de nem van nekik olyan. Csak gondold végig, hogy mit tudsze mérni: térerősséget, meg frekvenciát. A frekvencia ugye nem amplitúdó. A térerősség meg meg a fotonok számától függ. Valami Einstein nevű fazon kapott egy ilyen Nobel-díjat, pont azért, mert ezt bebizonyította.

    ""És mi van az ált. rel.-lel? Mi van pl. az iker paradoxonnal?" - csak annyi, hogy kamu."

    Hát igen, a strucpolitika rendkívül hatékony, amíg csak elméleti problémákról van szó. De vannak sokan akiknek ez a napi rutin (pl. a CERN fizikusai és mérnökei), nekik nagyonis valóságosak ezek a dolgok.

    "Keresd meg. Leírtam, hogy mi a hiba."

    1. Hogy a faszba keressek meg valamit, ami csak a te fejedben létezik???
    2. Nem írtad le. Amit leírtál, az egy általános példa, nem konkrét hiba.

    "szerinted."

    A kísérletek szerint.

    "és te tanultál fizikát. Gratulálok."

    Na zsenikém, magyarázd el nekem, hogy hogyan lehet mérni, vagy akár csak definiálni a teret segédeszközök (vonalzó, lézer, stb.) nélkül. Talán érdemes belegondolni, hogy a közelmúltig a méter definíciója egy anyagdarab volt (most meg a fény általá vákuumban adott idő alatt megtett út, ami épp azért működik, mert a fénysebesség nagyon állandó).
  • Epikurosz #452
    Álmodj, királylány!
    Vannak-e támpontok, vagy sem - épp ez a vita tárgya, akkor hogyan akarsz megegyezést?
  • mikike #451
    olyanról vitatkoztok, amit igazából nem tudtok
    tudjátok?
  • HabibX #450
    Erre támaszkodni tud már az ember, mégha később kiderül, hogy nem is hibátlan, majd ekkor modosítást kap, de addig is lehet vele dolgozni, haladni.