A forgó fekete lyukak végül is elérhetik a Hyperspace Travel-t

Az egyik legkedveltebb sci-fi forgatókönyv egy fekete lyukat használ, mint egy másik dimenzió vagy idő vagy világegyetem portálját. Ez a fantázia közelebb állhat a valósághoz, mint korábban.

A fekete lyukak talán a legrejtélyesebb tárgyak a világegyetemben. Ezek a következményei, hogy a gravitáció korlátlanul összezúzza a haldokló csillagot, ami valódi szingularitás kialakulásához vezet - ami akkor történik, amikor egy egész csillag összenyomódik egyetlen pontra, ami végtelen sűrűségű objektumot eredményez. Ez a sűrű és forró szingularitás egy lyukat lyukasztott magának a téridő-anyagnak a szövetében, ami lehetőséget ad a hipertér utazására. Ez azt jelenti, hogy egy rövid áthidalás a téridőn keresztül, amely lehetővé teszi a kozmikus léptékű távolságok rövid idő alatt történő utazását.

Lásd még: A Hyperspace Pure Science Fiction? Nem, ha keményen nézel a sztringelméletben

A kutatók korábban azt hitték, hogy minden olyan űrhajó, amely egy fekete lyukat használ, mint ilyen típusú portál, a legrosszabbnak kell számolnia a természettel. A forró és sűrű szingularitás miatt az űrhajó megállna az egyre nehezebb árapály-nyújtás és -nyomás szekvenciáját, mielőtt teljesen elpárologna.

Repül át egy fekete lyukon

A csapatom a Massachusetts Dartmouth-i Egyetemen és egy kollégám a Georgia Gwinnett College-ban megmutatták, hogy minden fekete lyuk nem egyenlő. Ha a saját galaxisunk közepén elhelyezkedő A * * -es fekete lyuk nagy és forgó, akkor egy űrhajó kilátása drámaian változik. Ez azért van, mert az űrhajó különlegessége nagyon szelíd, és nagyon békés átjárást tesz lehetővé.

Ennek oka, hogy a forgó fekete lyuk belsejében a megfelelő szingularitás technikailag „gyenge”, és így nem károsítja a vele kölcsönhatásban lévő tárgyakat. Először ez a tény ellentétesnek tűnhet. De úgy gondolkodhatunk, mint analóg a közös tapasztalattal, hogy az ujját gyorsan gyújtogatjuk egy közel 2000 fokos lángon, anélkül, hogy égett volna.

A kollégám, Lior Burko és én már több mint két évtizede vizsgáltuk a fekete lyukak fizikáját. 2016-ban Ph.D. Caroline Mallary hallgatója, Christopher Nolan blokkfilmfilmes ihlette Csillagközi, próbálták megvizsgálni, hogy Cooper (Matthew McConaughey karaktere) túlélhette-e mélyen Gargantua-ba - egy kitalált, szupermasszív, gyorsan forgó fekete lyuk, amely 100 milliószor nagyobb a napunk tömegének. Csillagközi A Nobel-díjnyertes Kip Thorne és a Gargantua fizikai tulajdonságai a Hollywoodi film történetének központi elemeire épülnek.

Amos Ori két évtizeddel korábban végzett munkájára alapozva, és erős számítástechnikai készségei miatt fegyveres, Mallary olyan számítógépes modellt épített, amely az űrhajókra, vagy bármilyen nagy tárgyra, a nagy, forgó feketebe eső lényeges fizikai hatások nagy részét megragadta. lyuk, mint a Nyilas A *.

Még egy Bumpy Ride?

Amit felfedezett, az, hogy a forgó fekete lyukba eső objektum minden körülmények között nem fog végtelenül nagy hatást gyakorolni a lyuk ún. Ez az a szingularitás, hogy egy forgó fekete lyukba belépő objektum nem mozdulhat el, vagy nem tud elkerülni. Nem csak, hogy a megfelelő körülmények között ezek a hatások elhanyagolhatóan kicsiek lehetnek, ami lehetővé teszi a szingularitás viszonylag kényelmes áthaladását. Valójában nem lehet észrevehető hatással az eső tárgyra. Ez növeli a nagy, forgó fekete lyukak használatának megvalósíthatóságát a hipertér utazásának portáljaként.

Mallary is felfedezett egy olyan jellemzőt, amelyet korábban nem teljes mértékben értékeltek: az a tény, hogy a szingularitás hatása egy forgó fekete lyuk összefüggésében gyorsan növekvő ciklusokat eredményezhet az űrhajón. De a nagyon nagy fekete lyukak, mint a Gargantua, e hatás erőssége nagyon kicsi lenne. Tehát az űrhajó és a fedélzeten tartózkodó személyek nem érzékelik azt.

A döntő pont az, hogy ezek a hatások nem növekednek kötődés nélkül; valójában végesek maradnak, még akkor is, ha az űrhajón lévő feszültségek a fekete lyukhoz közeledve határozatlan ideig nőnek.

Néhány fontos egyszerűsítő feltételezés és az ebből adódó figyelmeztetések a Mallary-modell összefüggésében. A fő feltételezés az, hogy a vizsgált fekete lyuk teljesen elkülönül, és így nem zavarja a folyamatos zavarokat olyan forrásból, mint egy másik csillag a környéken, vagy akár az eső sugárzás. Bár ez a feltételezés fontos egyszerűsítéseket tesz lehetővé, érdemes megjegyezni, hogy a legtöbb fekete lyukat kozmikus anyag - por, gáz, sugárzás - veszi körül.

Lásd még a „Solo” nevet a Hyperspace Travel üzemanyagának

Ezért Mallary munkájának természetes kiterjesztése lenne egy hasonló tanulmány végrehajtása egy reálisabb asztrofizikai fekete lyuk összefüggésében.

A fekete lyuk fizika területén nagyon gyakori Mallary megközelítése a számítógépes szimuláció használatára egy fekete lyuk hatásának vizsgálatára. Mondanom sem kell, hogy még nem rendelkezünk azzal a képességgel, hogy valódi kísérleteket végezzünk a fekete lyukakban vagy annak közelében, így a tudósok elméletet és szimulációkat használnak fel a megértés fejlesztésére, előrejelzések és új felfedezések készítésével.

Ezt a cikket eredetileg Gaurav Khanna The Conversation című kiadványában tették közzé. Olvassa el az eredeti cikket itt.