Как в «Звездном пути» (2009) способный к деформации «Энтерпрайз» попал в ловушку гравитации черной дыры?

Я не помню эту сцену в деталях, поэтому я не уверен, есть ли в фильме особенности, которые изменили бы то, что я собираюсь написать (пока я не вернусь и не посмотрю его снова), но вот моя мысль: это не имело значения, что «Энтерпрайз» находился именно в эргосфере. Что доставляло кораблю проблемы, так это то, что он был очень близкок черной дыре. Эргосфера расширяется только до удвоенного радиуса горизонта событий, что устанавливает верхний предел того, насколько далеко они могли быть. Когда вы находитесь так близко к горизонту событий черной дыры, вашей главной заботой должно быть сделать все возможное, чтобы не оказаться втянутым внутрь. Это может повлечь за собой какой-то маневр рогатки или просто направление ваших двигателей прямо вперед, но что бы вы ни делали, вам потребуется разогнаться до значительной доли скорости света. Это, вероятно, будет представлять большую нагрузку на импульсные двигатели.

Теперь вы можете спросить, почему они не могли просто запустить варп-двигатель? Об этом я могу только догадываться, но кажется вполне разумным, что варп-двигатель не будет работать должным образом вблизи черной дыры. В конце концов, насколько я понимаю, варп-двигатель в основном работает, заключая корабль в «пузырь» пространства-времени, а затем продвигая этот «пузырь» со скоростью, превышающей скорость света по отношению к остальной вселенной. Но пространство-время вокруг черной дыры уже сильно искривлено, и в эргосфере оно уже движется относительно внешней вселенной со скоростью, превышающей скорость света. Само собой разумеется, что это может помешать нормальной работе варп-двигателя.

ОБНОВИТЬ:Я только что пересмотрел соответствующую сцену (5 минут назад :-P), и действительно интенсивное гравитационное притяжение черной дыры дается как объяснение того, почему «Энтерпрайз» оказался в ловушке. Но, с другой стороны, изображение черной дыры в этой сцене было совершенно несовместимым с точки зрения современной (реальной) физики. «Энтерпрайз» находился значительно дальше от черной дыры, чем хвосты «Ятагана», которые сами проходили через внутреннюю часть аккреционного диска, поэтому «Энтерпрайз» должен был находиться далеко за пределами горизонта событий дыры. По визуальной оценке я бы оценил его в 10-20 раз больше радиуса Шварцшильда, плюс он был выше оси вращения, а не вдоль «экваториальной» плоскости, так что он никак не мог быть в эргосфере, а тем более внутри сам горизонт событий.прыгает в варп. Поскольку они находились далеко за горизонтом событий, гравитационного притяжения черной дыры не должно было быть достаточно, чтобы удержать их там. (И даже если бы это было так, если бы варп-двигателя было недостаточно, чтобы вытащить их, взрыв варп-ядра точно не помог бы.)

Я не специалист по физике, но, судя по описанию эргосферы в Википедии, это не совсем то место, где вы хотите находиться (мчаться вокруг черной дыры со сверхсветовой скоростью). И только потому, что сбежать можно, не значит, что это легко.

Прежде всего, чем больше масса объекта, тем больший эффект он будет ощущать от гравитации (т . е F=m*a. ). Поэтому просто не имеет смысла говорить «откуда даже свет может легко ускользнуть». Свет распространяется со скоростью света (без необходимости создавать искривляющее поле, искажающее пространство-время) и технически не имеет массы (в некотором роде ) , поэтому фотон может избежать гравитации намного легче, чем огромный неповоротливый космический корабль.

Что касается того, почему они просто не прыгнули в варп, то вполне возможно, что крайнее искажение пространства-времени вокруг черной дыры сделало это невозможным. Черная дыра могла повлиять на подпространство, что сделало бы их варп-двигатель непригодным для использования (точно так же, как разрушение подпространства омега-частицами), или могло произойти какое-то другое взаимодействие.

Но дело в том, что они сбежали . Они не были заперты навсегда. Если бы они были внутри горизонта событий, то сбежать было бы не очень, очень, очень трудно. Убежать было бы невозможно . Так что тот факт, что инцидент произошел за пределами горизонта событий, вполне логичен.

При повторном просмотре сцены выясняется, что «Энтерпрайз» ортогонален плоскости вращения черной дыры. Это означает, что он вряд ли будет находиться в эргосфере , поскольку эргосфера и горизонт событий встречаются на полюсах. Хотя, во-первых, это не могла быть вращающаяся (керровская) черная дыра, поскольку вращение черных дыр Керра происходит от вращения звезды, из которой они образовались. Если это так, то вращается только аккреционный диск, а не сама черная дыра.

Также кажется, что «Энтерпрайз » действительно ушел в варп, но даже при максимальном варпе они оставались неподвижными. Поэтому единственный способ, которым я могу объяснить, почему они не сбежали, это:

1. В «Звездном пути» подпространство — это часть пространственно-временного континуума, которая отличается от обычного пространства, но сливается с ним. Все части пространства естественным образом имеют соответствующую область подпространства (если только оно не уничтожено), а искажение подпространства также искажает обычное пространство, поэтому, вероятно, верно и обратное.

   Как модификация объяснения Дэвида Заславского, у них был варп-пузырь, но локальное пространство-время было настолько искажено черной дырой, что поле смещения подпространства (которое также работает за счет искривления пространства вокруг корабля) не могло сдвинуть «Энтерпрайз» со скоростью все даже при максимальном варпе.

2. Красная материя естественным образом образует вращающиеся черные дыры, а «Энтерпрайз » находился внутри эргосферы. А поскольку само пространство вращается со сверхсветовой скоростью внутри эргосферы, даже находясь в варпе, они могут казаться неподвижными.

   Однако в этом объяснении так много недостатков, что любое полное объяснение было бы невероятно надуманным. Например, размер черной дыры и относительное расположение и ориентация «Энтерпрайза» не совпадают. Во-вторых, если бы это было проблемой, они могли бы просто развернуться на 180° и ускориться в том же направлении, что и сопротивление рамы.

У меня нет физического ответа на сцену из научно-фантастического фильма, но моя теория такова.

«Черная дыра» в сцене искусственно создана из красной материи корабля-кальмара. Насколько нам известно, физические законы, управляющие черной дырой из красной материи, отличаются от обычных черных дыр, и поэтому корабль, способный к варпу, просто не сможет избежать какой-то уникальной силы, создаваемой этой rmbh. Я называю эту еще не обнаруженную силу полем Абрамса.

Если вы перепроверите фильм, то заметите, что когда Кирк открыл огонь по «Нараде», «Энтерпрайз» был очень близко к нему. Вместо того, чтобы отвести свой корабль на максимальное расстояние, а ЗАТЕМ выстрелить в Неро, Кирк вместо этого выстрелил с пресловутой дистанции плевка. По сути, именно так «Энтерпрайз» попал в ловушку гравитационного поля черной дыры.

В TNG и VOY области пространства с достаточно сильными гравитационными полями (включая черные дыры) мешали варп-двигателю. Подпространственные поля могут быть разрушены при таких обстоятельствах, и, поскольку корабли Звездного Флота используют подпространственные поля вокруг себя не только для снижения своей массы, но и для создания варп-пузырей (и, вероятно, других обычных операций), вполне вероятно, что находясь так близко к сингулярности дестабилизирует варп-поле.

Имейте в виду, мы также видели, что корабли могут уйти от черных дыр (как досвет) с небольшой изобретательностью, и подпространственные поля МОГУТ быть установлены в экстремальных обстоятельствах, если вы можете обеспечить необходимую энергию или модулировать их, чтобы они могли работать там. Часто модулирование существующих подпространственных полей и их адаптация к ситуации работают лучше, чем просто накачка в них большей мощности.

В эпизоде ​​"Охотники" "Вояджера", когда корабль приблизился к станции связи Хироджен, станция излучала сильные гравитационные поля на расстоянии 2 световых лет. "Вояджер" даже ослабил сдерживающее поле станции, чтобы использовать гравитационные вихри против хиродженов. Перед этим Джейневас попросила Ким сделать следующее: ДЖЕЙНВЭЙ: Не волнуйтесь, мы будем к этому готовы. Гарри, создай низкоуровневое варп-поле вокруг "Вояджера". Досветовой энергетический уровень. Это должно помочь противодействовать гравитационному притяжению.

Итак, гравитационному притяжению МОЖНО противодействовать излучением подпространственного поля... но "Вояджер" также более чем на столетие опережал "Энтерпрайз" в 2009 году, и когда корабль попал в гравитационное притяжение из-за того, что "Хироген" не переставал стрелять, это как "Вояджер" сбежал: ДЖЕЙНВЭЙ: Откройте инжекторы антивещества на сто двадцать процентов. КИМ: Капитан, это может пробить ядро. ДЖЕЙНВЭЙ: Как и эта черная дыра. Теперь просто сделай это.

События «Вояджера» происходили более чем через 100 лет после 2009 года… и возможно, что то же самое на «Энтерпрайзе» не увенчалось успехом (предполагалось, что это будет гораздо менее мощный корабль, поэтому у него просто не хватило бы энергии, чтобы совершить что).

Открытие инжекторов антивещества на «Вояджере» на 120% для побега из Черной дыры может быть эквивалентно детонации варп-ядра «Энтерпрайза» более чем на столетие старше и преодолению ударных волн (Вояджер тоже оседлал ударные волны в различных ситуациях).

Фильм больше похож на червоточину, чем на черную дыру. После разрушения планеты Вулкан, а также ромуланского корабля «черная дыра» закрывается. Я не думаю, что традиционная черная дыра сделала бы это.

В обоих случаях «черная дыра» имеет четко выраженный «устье», которое поглощает окружающее ее вещество. У настоящей черной дыры не было бы такой направленности того, как она поглощает материю вокруг себя.

Так что мне кажется, что «Энтерпрайз» мог испытать два разных эффекта. Одним из них было влияние на пространство-время, препятствовавшее формированию эффективности его варп-двигателя, а другим — сила физического притяжения, влияющая на материю в обычном пространстве. Детонация варп-ядра преодолеет физическую силу притяжения — скорее силу всасывания.

Я ожидал, что черная дыра будет мешать варп-двигателю. Я думаю, что это случалось несколько раз в истории звездного пути.