Sólin
Rís 05:19 • sest 21:35
Tunglið
Rís 25:18 • Sest 04:56
Flóð
Árdegis: 07:07 • Síðdegis: 19:24
Fjara
Árdegis: 01:08 • Síðdegis: 13:14
Fjallað er nánar um svarthol almennt í svari Tryggva Þorgeirssonar og Þorsteins Vilhjálmssonar við spurningunni Hvað er svarthol? Eftir því sem við best vitum eru svarthol ekki beinlínis þægilegir nágrannar. Flest þeirra eru sem næst ósýnileg en jafnframt orka þau á mann með verulegum þyngdarkrafti. Og ef maður flækist of nálægt er voðinn vís. Hver mundi vilja hafa svona fyrirbæri í garðinum hjá sér? Það er að vísu rétt að menn telja nú að lítil svarthol kunni að vera til, og þá merkir orðið "lítill" að upphaflegur massi hafi verið óverulegur. En engu að síður eru sjónhvörf kringum hvert svarthol. Þegar hlutur eins og ruslið frá okkur fellur í átt að svartholinu sýnist athuganda fyrir utan það hluturinn fara hægar og hægar þegar hann nálgast sjónhvörfin og hluturinn virðist aldrei fara inn fyrir þau. Ef við fengjum okkur svarthol fyrir ruslatunnu mætti því ætla að við hefðum ruslið fyrir augunum til eilífðarnóns. Svo er þó ekki þegar betur er að gáð því að þyngdarsvið svartholsins veldur svo miklu rauðviki í ljósinu frá ruslinu að það mundi birtast okkur sem útvarpsbylgjur. Í fyrrnefndu svari um svarthol almennt er meðal annars fjallað um sjávarfallakrafta en þeir leitast við að slíta í sundur hluti í grennd við svartholið, til dæmis nálægt sjónhvörfum. Á því svæði eru þessir kraftar þeim mun meiri sem svartholið er minna. Ef við værum sjálf á þessu svæði eða féllum í átt að svartholinu mundum við slitna sundur og það gerist jafnvel enn fyrr við lítið svarthol en stórt. Nú sýnist kannski einhverjum vera mótsögn í þessu, að annars vegar sé sagt að hlutirnir stöðvist en hins vegar að þeir falli og slitni sundur. En þetta er einmitt ekki mótsögn heldur skýrist það af grundvallarhugsun afstæðiskenningarinnar, að útlit hluta og atburðarása fer eftir því frá hvaða viðmiðunarkerfi er horft á það. Annars vegar horfum við á annan hlut falla inn að svartholinu en erum sjálf kyrr fyrir utan það, og hins vegar erum við að lýsa því sem við yrðum fyrir ef við féllum sjálf þarna inn. Viðmiðunarkerfið er þá ekki lengur kyrrt miðað við svartholið heldur í frjálsu falli inn að því. Enn er því við að bæta að "lítil" svarthol eru mjög óstöðug þegar tekið er tillit til skammtafræðilegra áhrifa. Hinn frægi breski stjarneðlisfræðingur Stephen Hawking varð fyrstur til að athuga slík áhrif sérstaklega. Vegna þeirra blossa lítil svarthol upp í öflugri sprengingu. Meðalævi svarthols með massa á við Esjuna mun vera um ein míkrósekúnda. Það segir okkur í fyrsta lagi að stöðug ruslatunna af þessu tagi verður að hafa verulegan massa og óvíst er hversu vistlegt yrði í garðinum hjá manni með slíkan grip í einu horninu. Í öðru lagi væru veruleg óþægindi af því þegar gamlar tunnur spryngju í loft upp og losuðu massaorku sem svarar til heils fjalls á broti úr sekúndu. Lesendum er bent á áhugaverða gagnvirka vefsíðu um svarthol: Space Telescope Science Institute: Black Holes: Gravity's Relentless Pull.
Verða ruslatunnur í framtíðinni lítil svarthol?
Fjallað er nánar um svarthol almennt í svari Tryggva Þorgeirssonar og Þorsteins Vilhjálmssonar við spurningunni Hvað er svarthol? Eftir því sem við best vitum eru svarthol ekki beinlínis þægilegir nágrannar. Flest þeirra eru sem næst ósýnileg en jafnframt orka þau á mann með verulegum þyngdarkrafti. Og ef maður flækist of nálægt er voðinn vís. Hver mundi vilja hafa svona fyrirbæri í garðinum hjá sér? Það er að vísu rétt að menn telja nú að lítil svarthol kunni að vera til, og þá merkir orðið "lítill" að upphaflegur massi hafi verið óverulegur. En engu að síður eru sjónhvörf kringum hvert svarthol. Þegar hlutur eins og ruslið frá okkur fellur í átt að svartholinu sýnist athuganda fyrir utan það hluturinn fara hægar og hægar þegar hann nálgast sjónhvörfin og hluturinn virðist aldrei fara inn fyrir þau. Ef við fengjum okkur svarthol fyrir ruslatunnu mætti því ætla að við hefðum ruslið fyrir augunum til eilífðarnóns. Svo er þó ekki þegar betur er að gáð því að þyngdarsvið svartholsins veldur svo miklu rauðviki í ljósinu frá ruslinu að það mundi birtast okkur sem útvarpsbylgjur. Í fyrrnefndu svari um svarthol almennt er meðal annars fjallað um sjávarfallakrafta en þeir leitast við að slíta í sundur hluti í grennd við svartholið, til dæmis nálægt sjónhvörfum. Á því svæði eru þessir kraftar þeim mun meiri sem svartholið er minna. Ef við værum sjálf á þessu svæði eða féllum í átt að svartholinu mundum við slitna sundur og það gerist jafnvel enn fyrr við lítið svarthol en stórt. Nú sýnist kannski einhverjum vera mótsögn í þessu, að annars vegar sé sagt að hlutirnir stöðvist en hins vegar að þeir falli og slitni sundur. En þetta er einmitt ekki mótsögn heldur skýrist það af grundvallarhugsun afstæðiskenningarinnar, að útlit hluta og atburðarása fer eftir því frá hvaða viðmiðunarkerfi er horft á það. Annars vegar horfum við á annan hlut falla inn að svartholinu en erum sjálf kyrr fyrir utan það, og hins vegar erum við að lýsa því sem við yrðum fyrir ef við féllum sjálf þarna inn. Viðmiðunarkerfið er þá ekki lengur kyrrt miðað við svartholið heldur í frjálsu falli inn að því. Enn er því við að bæta að "lítil" svarthol eru mjög óstöðug þegar tekið er tillit til skammtafræðilegra áhrifa. Hinn frægi breski stjarneðlisfræðingur Stephen Hawking varð fyrstur til að athuga slík áhrif sérstaklega. Vegna þeirra blossa lítil svarthol upp í öflugri sprengingu. Meðalævi svarthols með massa á við Esjuna mun vera um ein míkrósekúnda. Það segir okkur í fyrsta lagi að stöðug ruslatunna af þessu tagi verður að hafa verulegan massa og óvíst er hversu vistlegt yrði í garðinum hjá manni með slíkan grip í einu horninu. Í öðru lagi væru veruleg óþægindi af því þegar gamlar tunnur spryngju í loft upp og losuðu massaorku sem svarar til heils fjalls á broti úr sekúndu. Lesendum er bent á áhugaverða gagnvirka vefsíðu um svarthol: Space Telescope Science Institute: Black Holes: Gravity's Relentless Pull.
Höfundar
prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011
Útgáfudagur
25.5.2000
Spyrjandi
Friðrik Jósepsson
Tilvísun
Lárus Thorlacius og Þorsteinn Vilhjálmsson. „Verða ruslatunnur í framtíðinni lítil svarthol?“ Vísindavefurinn, 25. maí 2000. Sótt 25. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=464.
Lárus Thorlacius og Þorsteinn Vilhjálmsson. (2000, 25. maí). Verða ruslatunnur í framtíðinni lítil svarthol? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=464
Lárus Thorlacius og Þorsteinn Vilhjálmsson. „Verða ruslatunnur í framtíðinni lítil svarthol?“ Vísindavefurinn. 25. maí. 2000. Vefsíða. 25. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=464>.