سیاهچاله ها ماشین های زمان طبیعی را تشکیل می دهند که امکان سفر به گذشته و آینده را فراهم می کنند. اما انتظار نداشته باشید که به این زودی ها برای بازدید از دایناسورها برگردید.
در حال حاضر، ما فضاپیمایی نداریم که بتواند ما را به یک سیاهچاله نزدیک کند. اما حتی اگر این جزئیات کوچک را کنار بگذاریم، تلاش برای سفر به گذشته با استفاده از سیاهچاله ممکن است آخرین کاری باشد که انجام می‌دهی.
سیاهچاله ها چیست؟
سیاهچاله یک جرم بسیار عظیم است که معمولاً زمانی که یک ستاره در حال مرگ روی خود فرو می ریزد تشکیل می شود.
سیاهچاله ها مانند سیارات و ستاره ها میدان گرانشی در اطراف خود دارند. میدان گرانشی چیزی است که ما را به زمین چسبیده نگه می دارد و باعث می شود زمین به دور خورشید بچرخد.
به عنوان یک قاعده کلی، هرچه جرم یک جسم بیشتر باشد، میدان گرانشی آن قوی تر است.
میدان گرانشی زمین رسیدن به فضا را بسیار دشوار می کند. به همین دلیل است که ما موشک می‌سازیم: برای خارج شدن از گرانش زمین باید خیلی سریع سفر کنیم.
میدان گرانشی سیاهچاله آنقدر قوی است که حتی نور نیز نمی تواند از آن فرار کند. این قابل توجه است، زیرا نور سریع ترین چیزی است که علم شناخته شده است!
اتفاقاً به همین دلیل است که سیاه‌چاله‌ها سیاه هستند: ما نمی‌توانیم نور را از یک سیاهچاله به همان شکلی که ممکن است نور مشعل را از روی درخت در تاریکی بتابیم، بازتاب دهیم.
فضای کشش
آلبرت انیشتین نظریه عمومی نسبیت به ما می گوید ماده و انرژی تأثیر عجیبی بر جهان دارند. ماده و انرژی فضا را خم و کش می دهد. هرچه جرم یک جسم بیشتر باشد، فضای بیشتری در اطراف آن کشیده و خم می شود.
یک جسم عظیم نوعی دره در فضا ایجاد می کند. وقتی اجسام نزدیک می شوند، به دره می افتند. به همین دلیل است که وقتی به اندازه کافی به هر جسم عظیمی از جمله سیاهچاله نزدیک می شوید، به سمت آن می افتید. همچنین به همین دلیل است که نور نمی تواند از سیاهچاله بگریزد: کناره های دره آنقدر شیب دار هستند که نور به اندازه کافی سریع نمی رود تا به بیرون برود.
دره ای که توسط یک سیاهچاله ایجاد شده است، هر چه از فاصله دور به آن نزدیک می شوید، شیب تندتر و تندتر می شود. نقطه ای که در آن آنقدر شیب دارد که نور نمی تواند از آن بگریزد، افق رویداد نامیده می شود. افق رویداد فقط برای مسافران احتمالی زمان جالب نیست، بلکه برای فیلسوفان نیز جالب است، زیرا پیامدهایی برای چگونه ماهیت زمان را درک می کنیم.
زمان کشش
وقتی فضا کشیده می شود، زمان نیز کشیده می شود. ساعتی که نزدیک یک جسم پرجرم است کندتر از ساعتی که نزدیک یک جسم بسیار کم جرم است تیک می زند.
یک ساعت در نزدیکی یک سیاهچاله در مقایسه با ساعت روی زمین بسیار آهسته تیک می زند. یک سال نزدیک به یک سیاهچاله می تواند به معنای 80 سال روی زمین باشد، همانطور که ممکن است در فیلم مشاهده کرده باشید. بین ستارهای.
به این ترتیب می توان از سیاهچاله ها برای سفر به آینده استفاده کرد. اگر می خواهید به آینده زمین بپرید، به سادگی نزدیک یک سیاهچاله پرواز کنید و سپس به زمین بازگردید. اگر به اندازه کافی به مرکز سیاهچاله نزدیک شوید، ساعت شما کندتر تیک می زند، اما تا زمانی که از افق رویداد عبور نکنید همچنان باید بتوانید فرار کنید.
حلقه در زمان
در مورد گذشته چطور؟ اینجاست که همه چیز واقعاً جالب می شود. یک سیاهچاله زمان را چنان خم می کند که می تواند به خود بپیچد.
تصور کنید یک ورق کاغذ بردارید و دو انتهای آن را به هم وصل کنید تا یک حلقه تشکیل شود. این همان کاری است که به نظر می رسد یک سیاهچاله با زمان انجام می دهد. این یک ماشین زمان طبیعی ایجاد می کند. اگر می‌توانستید به نحوی وارد حلقه شوید، که فیزیکدانان آن را منحنی زمان‌مانند بسته می‌نامند، خود را در مسیری از فضا می‌بینید که از آینده شروع می‌شود و به گذشته ختم می‌شود.
در داخل حلقه، همچنین متوجه خواهید شد که گره گشایی علت و معلول دشوار است. چیزهایی که در گذشته هستند باعث اتفاقاتی در آینده می شوند که به نوبه خود باعث اتفاقاتی در گذشته می شوند.
گرفتن
بنابراین، شما یک سیاهچاله پیدا کرده اید و می خواهید از سفینه فضایی قابل اعتماد خود برای بازگشت و بازدید از دایناسورها استفاده کنید. موفق باشید.
سه مشکل وجود دارد. اول، شما فقط می توانید به گذشته سیاهچاله سفر کنید. این بدان معنی است که اگر سیاهچاله پس از مرگ دایناسورها ایجاد شده باشد، دیگر نمی توانید به اندازه کافی به عقب برگردید.
دوم، احتمالاً باید از افق رویداد عبور کنید تا وارد حلقه شوید. این بدان معناست که برای خارج شدن از حلقه در یک زمان خاص در گذشته، باید از افق رویداد خارج شوید. این بدان معناست که سریعتر از نور سفر کنید، که تقریباً مطمئن هستیم غیرممکن است.
سوم، و احتمالاً بدتر از همه، شما و کشتیتان دچار مشکل خواهید شد.اسپاگتی سازی" خوشمزه به نظر می رسد، درست است؟
متاسفانه اینطور نیست. همانطور که از افق رویداد عبور می کردید، مانند رشته فرنگی صاف کشیده می شدید. در واقع، احتمالاً آنقدر نازک خواهید شد که فقط رشته ای از اتم ها باشید که به صورت مارپیچی به داخل فضای خالی می روند.
بنابراین، در حالی که فکر کردن به ویژگی‌های انحراف زمان سیاه‌چاله‌ها سرگرم‌کننده است، اما برای آینده‌ای قابل پیش‌بینی، بازدید از دایناسورها باید در قلمرو فانتزی باقی بماند.
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.
تصویر های اعتباری: ناسا / مرکز پرواز فضایی گودارد / جرمی اشنیتمن
