[HLEBmaster]

Kolike su crne rupe?

Veličina (Schwarzschildov radijus) ovisi isključivo o masi crne rupe, pa stoga mogu postojati crne rupe svih veličina. Bilo koja masa stisnuta na dovoljno mali volumen postaje crna rupa. Primjer: da bi Sunce postalo crna rupa, trebalo bi se smanjiti za 250 000 puta te poprimiti promjer od 2.95 km. Većina postojećih crnih rupa je vjerojatno nastala smrću masivnih (> 1.4 Msunca) zvijezda, pa bi trebale imati mase nekoliko puta veće od Sunca, tipično 10 puta veću (t.j 1031kg), što im daje promjer od oko 60 km. Ove crne rupe spadaju u lakše crne rupe. Vjeruje se da postoji i veliki broj masivnih crnih rupa u središtima nekih (ako ne i svih) galaksija. Mase ovih crnih rupa se procjenjuju na reda veličine milijun masi Sunca (1036kg) a promjeri na 3 milijuna km. To i nije tako veliko u svemirskim razmjerima. Potsjećamo da je Sunce od Zemlje udaljeno oko 150 milijuna km.

A kad bi ja upao u crnu rupu?

Zamislite slijedeće događaje: Počevši sa vrlo velike udaljenosti od crne rupe, krećete ravno prema crnoj rupi.

Prva stvar koju moramo napomenuti je da ne osjećate gravitaciju. Pošto ste u slobodnom padu, svaki dio vašeg tijela crna rupa privlači na isti način, pa ne osječate svoju težinu. Ta je pojava karakteristična za svako gravitacijsko polje, od Zemlje pa do crnih rupa i možete je uočiti kod astronauta na svemirskoj stanici.

S približavanjem crnoj rupi, počinjete osjećati " plimne sile". Zamislite da upadate s nogama prema dole. Pošto su vam noge bliže crnoj rupi, gravitacija na toj udaljenosti je jača nego na udaljenosti na kojoj je vaša glava, pa osjećate rastezanje. Naravno, i ova je pojava prisutna u svim gravitacijskim poljima, ali je na Zemlji zanemariva. Usput, to je razlog zašto se od saturnovih prstenova nisu formirali sateliti. Preblizu su! Ova pojava postaje s približavanjem crnoj rupi sve izraženija. Udaljenost na kojoj će vas plimne sile rastrgati raste s masom - veća masa, veći radijus djelovanja plimnih sila. Međutim, horizont događaja raste još brže, pa ćete za crne rupe vrlo velikih masa (u središtima galaksija) prije preći horizont nego biti rastrgnuti, dok za manje crne rupe (potrošene zvijezde) vrijedi obrnuto.

Što vi zamjećujete dok upadate u crnu rupu? Slike dalekih objekata su malo zakrivljene jer gravitacija zakrivljuje svjetlo i to je sve. Čak i kad pređete horizont događaja, još ste u stanju promatrati vanjski svijet, ali zato vas više nitko ne može vidjeti. Vrijeme preostalo do pada u singularnost ovisi o veličini crne rupe, ali sam pad je neizbježan.

Vaš prijatelj vas promatra sa sigurne udaljenosti. Kako on vidi vaš pad u crnu rupu?

Kako se vi približavate, njemu se čini da se vi gibate sve sporije i sporije. Bez obzira koliko čekao, on vas nikad neće vidjeti kako nestajete. Kako razumjeti ovu pojavu. Iako, ponovo napominjemo, nije moguće u potpunosti razumjeti crne rupe bez razumijevanja teorije relativnosti, pokušat ćemo ovo shvatiti kao optičku varku. Kako se vi približavate horizontu događaja, svjetlosti treba sve više i više vremena da pobjegne gravitaciji crne rupe. Zadnjem fotonu svjetlosti kojeg ispustite na horizontu događaja će trebati beskonačno mnogo vremena da dopre do vašeg prijatelja. U stvarnosti, vi ćete vrlo brzo postati nevidljivi jer će odaslana svjetlost sve više biti pomaknuta prema kratkovalnom dijelu spektra, preko crvenog, infracrvenog, pa sve do radio zračenja.

Postoji još jedan način da ovo objasnimo. Ako provedete neko vrijeme na domak horizonta (usput trošeći ogromnu energiju da ostanete na mjestu), pa se vratite vašem prijatelju, vidjet ćete da je on jako ostario. Vama je vrijeme prolazilo mnogo sporije.

Koje je od ova dva objašnjenja točno? Oba! Ova dva objašnjenja prikazuju istu pojavu na dva načina. Objašnjenje ovoga uključuje iskrivljenje vremena i prostora u blizini Schwarzschildovog radijusa i slično, pa ga nećemo iznosit