Скажем, мы хотели отправить зонд в черную дыру, возможно, надеясь увидеть, действительно ли это червоточина, которая может переместить зонд в другое место.
При приближении к черной дыре зонд подвергнется спагеттификации :
В астрофизике спагетификация (иногда называемая эффектом лапши ) — это вертикальное растяжение и горизонтальное сжатие объектов в длинные тонкие формы (скорее похожие на спагетти ) в очень сильном неоднородном гравитационном поле ; это вызвано экстремальными приливными силами . В самых крайних случаях вблизи черных дыр растяжение настолько мощное, что ни один объект не может его выдержать, какими бы прочными ни были его компоненты.
– «Спагеттификация» , Википедия [ссылки опущены]
Это может быть проблематично, потому что:
Внутри или вне горизонта событий
Точка, в которой приливные силы разрушат объект или убьют человека, будет зависеть от размера черной дыры. Для сверхмассивной черной дыры , такой как те, что находятся в центре галактики, эта точка лежит в пределах горизонта событий , поэтому астронавт может пересечь горизонт событий, не заметив никакого сдавливания и притяжения, хотя это остается только вопросом времени, так как попав внутрь горизонт событий, падение к центру неизбежно. Для маленьких черных дыр, чей радиус Шварцшильда намного ближе к сингулярности , приливные силы убьют еще до того, как астронавт достигнет горизонта событий.
– «Спагеттификация» , Википедия [ссылки опущены]
Поскольку спагеттификация — это релятивистский эффект, мне неясно, могло ли бы ее поведение быть другим, если бы зонд приближался с релятивистской скоростью.
Вопросы:
Будет ли спагеттификация приближающегося зонда черной дырой зависеть от скорости зонда?
Если да, то можно ли потенциально использовать эту вариацию, чтобы предотвратить уничтожение зонда приливными силами черной дыры?
Согласно СТО, только частицы без массы покоя, такие как фотон, могут двигаться со скоростью света в вакууме при локальном измерении.
Все, что имеет массу покоя, может двигаться только со скоростью меньше c при локальном измерении в вакууме.
Так вот, нормальная материя, которая имеет массу покоя и движется со скоростью меньше c, спагеттизируется.
Вы спрашиваете, если что-то войдет в черную дыру в точке c, будет ли оно спагеттифицировано. Никакая материя (с массой покоя) не может попасть в дыру со скоростью c.
Это могут делать только частицы без массы покоя, такие как фотон, а фотоны не спагетифицируются (на фотон действует дырка, но это не спагеттификация).
Фотоны — это элементарные точечные частицы, они не имеют ни пространственной протяженности, ни внутренней структуры. Их нельзя спагеттифицировать. Мы характеризуем фотоны на основе их частоты, волновой функции, энергии и других квантовых чисел. Длина волны фотонов может изменяться в результате различных явлений (таких как расширение пространства, гравитационные эффекты черной дыры и т. д.), но это не спагеттификация.
Спагетификация относится только к составным объектам, и они могут двигаться только со скоростью меньше c.
Теперь вы спрашиваете, изменит ли скорость входа эффекты спагеттификации, и ответ таков:
спагеттификация будет происходить независимо от скорости входа для составных объектов
степень того, насколько / как быстро они спагеттируются, имеет значение и зависит от скорости их ввода
Нат