חורים שחורים יוצרים מכונות זמן טבעיות המאפשרות נסיעה גם לעבר וגם לעתיד. אבל אל תצפו לחזור לבקר את הדינוזאורים בזמן הקרוב.
נכון לעכשיו, אין לנו חללית שיכולה להביא אותנו למקום קרוב לחור שחור. אבל אפילו אם משאירים את הפרט הקטן הזה בצד, הניסיון לנסוע אל העבר באמצעות חור שחור עשוי להיות הדבר האחרון שאתה עושה אי פעם.
מה הם חורים שחורים?
חור שחור הוא עצם מסיבי במיוחד שנוצר בדרך כלל כאשר כוכב גוסס מתמוטט לתוך עצמו.
כמו כוכבי לכת וכוכבים, לחורים שחורים יש שדות כבידה סביבם. שדה כבידה הוא מה שמחזיק אותנו תקועים לכדור הארץ, ומה שגורם לכדור הארץ להסתובב סביב השמש.
ככלל אצבע, ככל שעצם מסיבי יותר, כך שדה הכבידה שלו חזק יותר.
שדה הכבידה של כדור הארץ מקשה מאוד על ההגעה לחלל. זו הסיבה שאנחנו בונים רקטות: אנחנו צריכים לנסוע מהר מאוד כדי לצאת מכוח המשיכה של כדור הארץ.
שדה הכבידה של חור שחור הוא כל כך חזק שאפילו אור לא יכול להימלט ממנו. זה מרשים, מכיוון שאור הוא הדבר המהיר ביותר שידוע למדע!
אגב, זו הסיבה שחורים שחורים הם שחורים: אנחנו לא יכולים להקפיץ אור מחור שחור כמו שאנחנו עשויים להקפיץ אור לפיד מעץ בחושך.
מרחב מתיחה
של אלברט איינשטיין תורת היחסות הכללית אומר לנו שלחומר ולאנרגיה יש השפעה מוזרה על היקום. חומר ואנרגיה מכופפים ומותחים את החלל. ככל שעצם מסיבי יותר, כך יותר שטח נמתח ומכופף סביבו.
חפץ מסיבי יוצר מעין עמק בחלל. כאשר חפצים מתקרבים, הם נופלים לתוך העמק. זו הסיבה שכאשר אתה מתקרב מספיק לכל חפץ מסיבי, כולל חור שחור, אתה נופל לעברו. זו גם הסיבה שהאור לא יכול להימלט מחור שחור: צדי העמק כל כך תלולים שהאור לא עובר מהר מספיק כדי לטפס החוצה.
העמק שנוצר על ידי חור שחור נעשה תלול יותר ויותר ככל שמתקרבים אליו ממרחק. הנקודה שבה הוא נהיה כל כך תלול שהאור לא יכול לברוח נקראת אופק האירועים. אופקי אירועים אינם מעניינים רק עבור נוסעים בזמן: הם מעניינים גם עבור פילוסופים, כי יש להם השלכות על כיצד אנו מבינים את טבעו של הזמן.
זמן מתיחה
כאשר החלל נמתח, כך גם הזמן. שעון שנמצא ליד עצם מאסיבי יתקתק לאט יותר מאשר שעון שנמצא ליד עצם הרבה פחות מאסיבי.
שעון ליד חור שחור יתקתק לאט מאוד בהשוואה לשעון בכדור הארץ. שנה אחת ליד חור שחור עשויה להיות 80 שנה על כדור הארץ, כפי שאולי ראיתם מומחשים בסרט בין כוכבים.
בדרך זו, חורים שחורים יכולים לשמש כדי לנסוע לעתיד. אם אתה רוצה לקפוץ לעתיד של כדור הארץ, פשוט טוס ליד חור שחור ואז חזור לכדור הארץ. אם תתקרב מספיק למרכז החור השחור, השעון שלך יתקתק לאט יותר, אבל אתה עדיין אמור להיות מסוגל לברוח כל עוד לא תחצה את אופק האירועים.
לולאות בזמן
מה עם העבר? זה המקום שבו הדברים הופכים מעניינים באמת. חור שחור מכופף את הזמן עד כדי כך שהוא יכול להתעטף בחזרה על עצמו.
תארו לעצמכם לקחת דף נייר ולחבר את שני הקצוות ליצירת לולאה. זה מה שנראה שחור שחור עושה לזמן. זה יוצר מכונת זמן טבעית. אם הייתם יכולים איכשהו להיכנס ללופ, שפיזיקאים מכנים עקומה סגורה כמו זמן, הייתם מוצאים את עצמכם על מסלול בחלל שמתחיל בעתיד ומסתיים בעבר.
בתוך הלולאה, תגלו שגם סיבה ותוצאה מתקשים להתיר. דברים שנמצאים בעבר גורמים לדברים לקרות בעתיד, אשר בתורם גורמים לדברים לקרות בעבר.
המלכוד /
אז, מצאת חור שחור ואתה רוצה להשתמש בחללית האמינה שלך כדי לחזור ולבקר את הדינוזאורים. בהצלחה.
יש שלוש בעיות. ראשית, אתה יכול לנסוע רק אל העבר של החור השחור. זה אומר שאם החור השחור נוצר לאחר שהדינוזאורים מתו, אז לא תוכל לחזור מספיק אחורה.
שנית, כנראה שתצטרך לחצות את אופק האירועים כדי להיכנס ללופ. המשמעות היא שכדי לצאת מהלולאה בזמן מסוים בעבר, תצטרך לצאת מאופק האירועים. זה אומר לנסוע מהר יותר מהאור, מה שאנחנו די בטוחים שזה בלתי אפשרי.
שלישית, וכנראה הגרוע מכל, אתה והספינה שלך תעברו "ספגטיפיקציה." נשמע טעים, נכון?
למרבה הצער, זה לא. כשחצית את אופק האירועים היית נמתח שטוח, כמו אטריות. למעשה, סביר להניח שתתמתח כל כך דק שפשוט תהיי מחרוזת של אטומים שמסתחררים לתוך הריק.
אז, למרות שזה כיף לחשוב על התכונות המעוותות בזמן של חורים שחורים, בעתיד הנראה לעין הביקור בדינוזאורים יצטרך להישאר בתחום הפנטזיה.
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
תמונת אשראי: נאס"א / מרכז טיסות החלל גודארד / ג'רמי שניטמן
