生活在黑洞的指南

2021-06-16 19:49:40

黑洞泛滥宇宙。最近的是一个只有1,500个lightyears。一个巨大的一个,射手座a *,坐在银河系的中心大约25,000个lightyears。虽然您的典型空间旅行者可能会在平静的G型明星周围寻找家园,但是一些天体公民勇敢地勇敢地接受其中一个怪物。这不是一个简单的生活,这是肯定的,但是与黑洞的邻居确实意味着你几乎肯定会更多地了解现实的基本性质而不是其他人。

感兴趣的?以下是什么是预期的指导,你应该在一个黑洞周围让你的家。祝你好运。

在第一次到达一个黑洞时,你很可能会被彻底,完全......无聊的是。黑洞本身只是一个悬挂在远处的某处的愚蠢的黑色。除了坐在那里和倾向之外,黑洞真的没有做任何事情。事实上,他们很容易错过:除非他们积极地喂养材料或巧合弯曲/阻挡了背景中的星星,否则你根本看不到他们。一旦你知道一个人在那里,你就可以开始玩得开心。

ORB的尺寸由德国天文学家Karl Schwarzschild首先首先是着名的等式中的黑洞质量确定,并且该ORB的半径以他命名(Schwarzschild半径)。最小的黑洞有Schwarzschild半径,没有比曼哈顿更大;最大的可以包含我们的整个太阳系。

ORB本身代表黑洞的事件范围。这是向内拉动的区域变得如此强大,没有,甚至没有光,可以逃脱。虽然嫉妒物体不断地向它们拉时空,但是黑洞如此强烈地拉动,在活动范围内,时空本身急于光速快。如果你想逃脱,你必须打击这种时空的极端潮流。因为你不能,你被困。

然而,超出了事件视界的奇怪性,关于轨道绕黑洞没有什么奇怪的。

这是因为重力只是引力。例如,您对太阳的引力吸引力完全取决于太阳的质量。一个黑洞也是如此。您可以用一大太阳质量黑洞取代我们的太阳,行星的轨道将完全不受干扰(当然,所有的植物都会死亡,一切都会从缺乏光线冻结,但这是一个不同的问题)。

只要你远离黑洞本身,似乎都没有什么比普通人在一起。如果您愿意,您可以保持一个稳定的轨道围绕一个黑洞。谢天谢地为想要在那里占据住所的人来说,我们可以确定“足够远的”真正是什么。它被称为内最稳定的圆形轨道(ISCO),这几乎是众所周知的暗示。对于简单,不旋转的黑洞,这是Schwarzschild Radius的三倍。在该距离内,稳定的圆形轨道是不可能的,您要么必须将自己注入空间的自由,或者让自己在事件范围下方挣扎。

对于一个更现实的情况,黑洞旋转的情况下,ISCO更难以计算,并且取决于黑洞旋转的速度,以及你的轨道是否正在用黑洞的旋转或反对它(逆行)。但是,一般来说,只要你超过施瓦茨山区的10倍远离黑洞,你就好了。

虽然黑洞本身可能看起来很无聊,但周围的生活是任何东西。那是因为黑洞做了一件事,并将其置于拉力。

无论黑洞的大小,它们都倾向于收集磁盘 - 它们与几乎任何巨大的紧凑型的身体一样,如中子恒星。当气体和灰尘发现其进入黑洞附近时,角动量的节约挤压材料成薄,平盘的形式。这种材料可以来自任何地方:随机的星际气体云,附近的身体的气氛,甚至撕裂的其他恒星的残余。无论起源如何,材料都会被撕成碎片,并且这些件沿着绕线路径,称为肌腱线,朝向事件范围的开放式摇摆。

周围环境的凶猛取决于黑洞的质量。到目前为止,最常见的黑洞相对较小;只有几倍的时间比太阳更大。如果这个群众的一个黑洞发生在轨道上的轨道上,那明星徘徊太近,黑洞可以从星空的气氛中脱离。随着气体接近黑洞,必须压缩成相对小的黑洞,就像太多人拥挤到一个开放的电梯里。当气体压缩时,它会加热,热气体在X射线中发光。通过这种大量的X射线排放,天文学家发现了我们的第一个黑洞,称为Cygnus X-1。

最大的黑洞,被称为超级分类的黑洞,是真正的Gargantuan,很容易俯拔数十亿的太阳能群众。 accretion的物理学也在这些怪物周围工作,适当地缩放。超大分离的黑洞周围的吸收磁盘可以达到一百万个开尔文。在那些温度下,它们发出了如此多的辐射,它们可以将数百万个星系组合在一起。

那些积极的磁盘是诅咒和任何潜在访客的祝福。如果你想在黑洞周围设置商店,你将需要能量,因为如果不是磁盘,那么黑洞本身就不会为你提供任何一种光。但是黑洞周围的引力力足够强大,以字面上撕裂恒星,并且在积极磁盘内的电气和磁场是整个宇宙中最强的。如果你是为了在这种地狱环境中幸存的挑战,你就会找到足够的能量来备份。

然而,即使是裸体的黑洞也可以为您提供电源。这一过程称为彭罗斯机制,以纪念其发现者,诺贝尔奖获奖物理学家罗杰潘多斯。虽然它仅适用于旋转的黑洞,但这并不重要。当大型恒星模具时形成黑洞,恒星总是旋转,并且这种动量被转移到黑洞。所以宇宙在旋转的黑洞中没有缺乏。

猪肉机制利用了旋转黑洞的特殊方面:ergoSphere。旋转物体拖动它们周围的时期,就像尝试在地毯顶部转动浓咖啡桌。所有对象都这样做,因为它是重力的正常部分。但就像其他一切黑洞一样。围绕活动地平线适当的是一个不断移动时空的区域,拖动到黑洞本身旋转。

Penrose发现,如果将物体放入ergoSphere,然后让它分开,可以提取能量。让其中一个碎片落入活动范围内,再也不会被看到了。然后,你允许另一件作品逃脱ergoSphere。逃逸的作品从旋转时空获得升高,并且您可以从机动中获得净能量的净增益。 Penrose机制从旋转的黑洞中拉动能量,在过程中减慢。当然,你不能永远做到这一点(最终黑洞停止旋转),但看到Penrose机制如何能够将材料发射到几万个灯光远离巨大的黑洞,我不担心。

如果来自吸积盘或猪肉机制的能量不够,您可以利用黑洞的另一个特征:它们的极端重力。当光线落入黑洞时,它可以在靠近事件范围内升高,就像一个球开始速度,因为它沿着山坡滚动。如果您设法在活动范围之上闲逛,您将在一群高能量辐射中沐浴。