Her er et scenario, som vil stå over for mange af os i den fjerne fremtid. Du går rundt i kosmos ved næsten lysets hastighed i dit rumskib, når du tager en forkert drejning og passerer ind i begivenhedshorisonten for et sort hul. Da intet, ikke engang lys, kan undslippe trækket fra et sort hul, når det først passerer ind i begivenhedshorisonten, hvad kan du gøre for at maksimere din eksistens, før du tilslutter sig singulariteten som en smør af partikler?
Fysikere troede, at sorte huller var en slags kviksand i denne situation. Når du krydser begivenhedshorisonten eller Schwarzschild-radius, er din date med entaliteten bestemt. Det vil forekomme på et tidspunkt i fremtiden i en begrænset passende tid. Jo mere du prøver at kæmpe, jo hurtigere kommer din død. Man troede, at din bedste strategi var at gøre intet overhovedet og bare frit falde til dit undergang.
Heldigvis har Geraint F. Lewis og Juliana Kwan fra School of Physics ved University of Sydney fået nogle forslag, der flyver i lyset af denne stuggle = hurtig dødshypotese. Deres papir kaldes No Way Back: Maksimering af overlevelsestid under Schwarzschild-begivenhedshorisonten, og det blev for nylig accepteret til offentliggørelse i Proceedings of the Astronomical Society of Australia.
Når et uheldigt offer falder ind i begivenhedshorisonten for et sort hul, vil de overleve i en begrænset periode. Hvis du falder lige ned i et stjernet sort hul, holder du en brøkdel af et sekund. For et supermassivt sort hul kan du vare et par timer.
På grund af de enorme tidevandskræfter, vil et uheldigt offer lide spaghettificering, hvor forskelle i tyngdekraft fra dit hoved til dine fødder strækker dig ud. Men lad os ikke bekymre os om det for nu. Du prøver at maksimere overlevelsestiden.
Da du har et rumskib, der er i stand til at glide rundt fra stjerne til stjerne, har du en kraftfuld motor, der kan påvirke din nedstigningshastighed. Peg nedad mod singulariteten, og du falder hurtigere, peg væk, og du falder langsommere. Husk, at du er inde i et sort hul og flyver et rumskib, der er i stand til at rejse nær lysets hastighed, så Einsteins relativitetsteorier kommer i spil.
Og det er sådan, du bruger din acceleration, der definerer, hvor meget personlig tid du har tilbage.
I et øjeblik af panik, kan du pege din raket udad og skyde den med fuld kraft og holde motoren i gang, indtil du ankommer til den centrale singularitet. Lewis og Kwan har imidlertid vist, at en sådan strategi i den snoede rumtid inden for begivenhedshorisonten faktisk fremskynder din død, og at du faktisk ender med at have mindre tid samlet. Så hvad skal du gøre? Lewis og Kwan har løsningen ved at identificere en acceleration "sweet-spot", der giver dig den maksimale overlevelsestid. Alt hvad du skal gøre, en gang på tværs af begivenhedshorisonten, er at skyde din raket i en fast tid og derefter slukke for den og nyde resten af efteråret.
Men hvor længe skal du skyde din raket til? Lewis og Kwan viser, at dette er en simpel beregning, der involverer massen af det sorte hul, hvor magtfuld din raket er, og hvor hurtigt du krydsede begivenhedshorisonten, let at gøre på en stationær computer.
Her er en anden analogi fra Lewis:
”Overvej et løb mod centrum mellem en fri falder og en raketeer. Antag, at de krydser begivenhedshorisonten og holder hænderne sammen. Når de krydser, starter de identiske stopur. Den ene falder indad, mens den anden accelererer lidt mod midten for at svinge deres raket rundt og decelerere, så den frie fald og raketeren mødes og griber hænderne igen lige inden de rammer singulariteten. En check på deres stopur ville afsløre, at den frie falder ville opleve den mest personlige tid på turen. Dette er relateret til et af de grundlæggende resultater af relativitet - mennesker i frit fald oplever den maksimale rette tid. ”
Så nu ved du det. Selv efter at du er faldet ind i det sorte huls begivenhedshorisont, er der ting, du kan gøre for at forlænge din rystende rejse, så du får oplevet mere tid.
Du kan bruge tid til at tackle dit spaghettificeringsproblem.
Original kilde: Arxiv forskningsartikel
