Представьте, что вы падаете в объект с огромной гравитацией (т.е. в черную дыру), не имеющий атмосферы.
Вопрос в том, может ли вас убить сама гравитация (которая будет чрезвычайно огромной) до того, как вы упадете на землю? И если да, то как именно это можно было бы сделать? Все части вашего тела затронуты одинаково и в одном направлении, поэтому это не может разорвать вас на части.
«Невесомость» моделируется на Земле с падающим самолетом, скорость которого увеличивается за счет гравитационного ускорения, но является ли она «настоящей» невесомостью или она немного отличается?
Да, гравитация может убить вас, потому что, когда вы приближаетесь к чему-то сверхплотному, например к черной дыре, гравитация будет изменяться пропорционально квадрату расстояния, а это означает, что в конечном итоге гравитация у ваших ног станет значительно больше, чем у вашей головы. Этот гравитационный градиент называется приливными силами и является тем же эффектом, который удерживает одну и ту же сторону Луны обращенной к Земле.
Это разорвало бы вас и, в конце концов, разобрало бы материю, из которой вы состоите. Хотя это звучит глупо, ученые на самом деле называют это спагеттификацией, как уже упоминал Любопытный.
Сомнительно, чтобы другие эффекты, такие как гравитационное синее смещение, не убили бы вас до спагеттификации вашего тела.
Однородное гравитационное поле (которое на самом деле только гипотетическое) не имело бы эффекта, сравнимого со спагеттификацией, поскольку оно просто приводит к постоянному ускорению вашего тела.
Справедливо сказать, что проблема «спагетификации» возникает там, где существует достаточно сильный гравитационный градиент на типичном расстоянии тела — но ваш вопрос, кажется, касается случаев, когда гравитация велика — экстремальная, но однородная (по крайней мере, с точки зрения человеческого тела). пропорции/расстояния).
Принцип эквивалентности Эйнштейна гласит, что до тех пор, пока нет внешней ссылки, любое гравитационное поле ощущается очень похоже на другое. Так что, если я буду в свободном падении на Юпитер, или на Солнце, или на Фобос, или куда-то еще, я все равно буду чувствовать себя невесомым, чаша с петуниями, свободно падающая со мной, также будет чувствовать и казаться невесомой рядом со мной. Только когда / если я смотрю за пределы системы отсчета, я могу заметить какую-либо разницу. Например, если бы я находился в каком-то сильном гравитационном поле, мне могло бы показаться, что остальная Вселенная движется очень быстро, становится синей и действительно выглядит очень яркой.
Если бы поле было достаточно сильным, а внешняя Вселенная достаточно яркой (здесь мы говорим о звездном свете, так что это зависит от того, где во Вселенной вы можете находиться и насколько яркие звезды находятся поблизости, но в тех случаях, когда сильное поле может существуют, например, вблизи сверхмассивной черной дыры, вы можете оказаться в центре галактики, где, по-видимому, вы можете ожидать, что звездный свет будет значительно ярче, чем здесь, на Земле). фотоны волнового типа могут действовать как микроволны, первоначально нагревая жидкости организма, видимый свет будет смещаться в сторону ультрафиолета, что может вызвать солнечные ожоги, а по мере того, как мы поднимаемся вверх по частотному спектру, рентгеновские и гамма-лучи будут эффективно доставлять большие дозы опасного и вредного излучения. . Если бы это было ярко и достаточно сильно,
Так что, мой совет, пользуйтесь солнцезащитным кремом!
Хотя значительная разница в силе тяжести над вашим телом убьет вас, сама гравитация вас не убьет.
Не совсем ясно, спрашиваете ли вы о гипотетических, относительно однородных гравитационных полях или о черных дырах. Поскольку другие ответы касаются последнего, я выберу первое.
Отвечая на то, что я интерпретирую как ваш вопрос, учитывая следующие идеальные предположения:
Вы будете испытывать только продолжающееся ускорение из-за эффектов этого гравитационного поля.
Плотность и масса не влияют на гравитационное ускорение. Даже если ваше тело имеет неоднородную плотность, это не имеет значения, поэтому все части вашего тела будут равномерно ускоряться в этом гипотетическом однородном гравитационном поле.
Вы просто будете двигаться все быстрее и быстрее, приближаясь к скорости света, но никакого вреда вам не будет. Вы почувствуете себя «невесомым» и будете наблюдать, как любые неподвижные объекты движутся мимо вас все быстрее и быстрее.
Вам также не нужно, чтобы поле было однородным, чтобы выжить. Он должен быть только « достаточно однородным », чтобы приливные силы не превышали структурную прочность вашего тела.
Вот если вы броситесь в черную дыру, это совсем другое дело. Как уже описано в других ответах, разница в силе тяжести над вашим телом заставит части вашего тела ускоряться с разной скоростью, и эти силы разорвут вас на части, когда структура вашего тела больше не сможет противостоять силам. Причиной смерти здесь является сила, с которой части вашего тела воздействуют друг на друга из-за их относительного движения, так как некоторые части начинают двигаться быстрее, чем другие.
Конечно, эти условия на самом деле не существуют, но они гипотетические, как ваши невесомые веревки и блоки без трения.
Да, оно может.
Прежде чем идти дальше, я хотел бы сказать, что я не эксперт в таких вопросах, поэтому я собираюсь процитировать несколько строк, которые я видел в нескольких видео. Я настоятельно рекомендую вам посмотреть эти ссылки на видео, которые я добавил в последнюю строку, потому что я думаю, что они могут ответить на ваш вопрос.
«Масса черной дыры в какой-то точке настолько сконцентрирована, что даже крошечные расстояния в несколько сантиметров означают, что гравитация действует с силой в миллионы раз большей на разные части вашего тела. больше, пока вы не станете горячим потоком плазмы шириной в один атом».
Так что в результате вы точно умрете. А еще это:
«Черная дыра диаметром в пятицентовую монету была бы немного массивнее этой Земли. У нее была бы поверхностная гравитация в миллиарды миллиардов раз больше, чем у планеты, которая есть сейчас. Ее приливные силы на вас были бы настолько сильны, что они разорвали ваши отдельные клетки разделены. Черная дыра поглотит вас еще до того, как вы поймете, что происходит».
Ссылки:
Многие пользователи отмечают, что приливные силы, создаваемые гравитационным градиентом, могут вас убить.
Что касается более актуальной темы, то должна быть возможность приготовить вас (среди прочего) с помощью гравитационной волны .
Когда волна проходит через вас, вы испытываете эффект растяжения (как при спагетификации), а затем эффект сжатия (который чередуется). Я полагаю, что нагрузка, которую это оказывает на химические связи в вашем теле, сможет преобразовать эту энергию в тепло.
Я подозреваю, что для того, чтобы это произошло, нам нужно было бы увидеть два компактных массивных объекта (например, нейтронную звезду), вращающихся вокруг друг друга на радиочастотах или выше и в упор.
Достаточно сказать, что у вас будут другие проблемы, с которыми придется бороться задолго до того, как вы почувствуете нееврейское согревающее воздействие гравитационной волны.
Не считая спагеттификации, прочих полей и излучений и т.д. Нет, не убьет. В этом случае это просто условие невесомости. Такие вещи, как перекачка сердца и т. д., не будут затронуты иначе, чем в невесомости. Я думаю, что нулевая гравитация может усыпить вас, но не убьет.
Представьте, что вы падаете в объект с огромной гравитацией (т.е. в черную дыру), не имеющий атмосферы. Вопрос в том, может ли вас убить сама гравитация (которая будет чрезвычайно огромной) до того, как вы упадете на землю?
Ответ — да, и не по обычной причине спагеттификации, упомянутой CuriousOne и Jaywalker.
И если да, то как именно это можно было бы сделать? Все части вашего тела воздействуют одинаково и в одном направлении, поэтому оно не может разорвать вас на части.
Давайте посмотрим, почему вы на самом деле падаете. См. 4- й тест общей теории относительности Шапиро вместе с «Отклонением и задержкой света » Неда Райта и проследите его до цифровых статей Эйнштейна . Посмотрите на второй абзац:
Он датируется 1920 годом. Свет не искривляется, потому что искривлено пространство-время. Эйнштейн никогда этого не говорил. Вместо этого он сказал, что свет изгибается вниз, потому что скорость света выше на большей высоте, чем на более низкой. Смотрите , везде ли скорость света одинакова? Редактор PhysicsFAQ Дон Кокс, чтобы узнать больше об этом: «Эта разница в скоростях как раз та, на которую ссылаются выше наблюдатели с потолка и пола» . Ваш карандаш падает по той же причине, и вы тоже.
В настоящее время мы склонны называть эту переменную скорость света «координатной» скоростью света, измеряемой наблюдателями, находящимися на очень большом расстоянии от черной дыры. Падающее тело падает все быстрее и быстрее по мере уменьшения «координатной» скорости света. Скорость, с которой он падает, напрямую связана с разницей между координатной скоростью света на высоте выброса и на нижней высоте. Он падает все быстрее и быстрее и быстрее. Но если это будет продолжаться без ограничений, должен быть какой-то момент, когда падающее тело будет падать быстрее, чем координатная скорость света на этой высоте. Этого просто не может быть из-за волновой природы материи. Или так сказал Фрид Уордт Винтерберг в своей статье 2001 года «Гамма-всплески и лоренцева теория относительности» :«Если баланс сил, удерживающих вместе элементарные частицы, будет нарушен вблизи горизонта событий, вся материя превратится в частицы с нулевой массой покоя, что может объяснить большое выделение энергии гамма-всплесками».
Вы видите упоминание об этом в старой статье Wikipedia Firewall . Этого нет в последней статье, я думаю, что идет какой-то спор о приоритете. Но в любом случае, вот pdf полной статьи. Я думаю, он просто должен быть прав. Когда вы падаете в черную дыру, вы не долетаете до горизонта событий. Вместо этого вы превращаетесь в гамма-всплеск. Это не разрывает вас на части, вместо этого вы подвергаетесь 100%-ному превращению материи в энергию. Некоторое время твоя звезда ярко горит. Так что не вам придется наносить солнцезащитный крем, а парням, которые наблюдают с безопасного расстояния!
NB: Падающая плоскость немного отличается: гравитационный потенциал уменьшается, а гравитационное замедление времени увеличивается. Это не совсем то же самое, что парить в свободном пространстве.
Моя физика гораздо слабее моей физиологии, так что, пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь. Но насколько я помню, тело в гравитационном поле испытывает ускорение, и ускорение тем больше, чем сильнее гравитационное поле.
Что ж, человеческое тело имеет очень небольшой диапазон допустимого ускорения. Точное значение зависит от направления. В Википедии есть небольшой раздел с фотографиями: https://en.wikipedia.org/wiki/G-force#Human_tolerance_of_g-force с упоминанием максимальной толерантности, достижимой после тренировки:
современные пилоты обычно могут справиться с устойчивым 9g.
Если вы падаете в наихудшем направлении (сначала ногами), вы уже умрете от ускорения в диапазоне 2–3 g, удар не нужен. Для этого даже не нужна черная дыра, достаточно Юпитера (25 м/с^2). Солнце дает в десять раз больше (275 м/с^2), что вы умрете в любом направлении.
Джейсон С
Гонки легкости на орбите