Hätte es einen Vorteil, eine Sonde zu einem Schwarzen Loch zu schicken?

Es ist absolut sicher, ein Schwarzes Loch zu umkreisen – solange Sie den Ereignishorizont nicht überschreiten, ist alles in Ordnung.

Meine Fragen sind: Gibt es irgendetwas, was wir dabei lernen könnten? Da nichts dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs entgehen kann, erscheint es mir sinnlos. Wie liege ich falsch?

Es wäre sicherlich sinnlos, über den Ereignishorizont hinauszugehen. Außerhalb des Ereignishorizonts sind Sie möglicherweise immer noch mit überwältigenden Gezeitenkräften konfrontiert, möglicherweise abhängig von der Masse des Lochs.
Eine Sonde zu einem Schwarzen Loch zu schicken, würde ohne aktuelle Technologie jedoch viel Zeit in Anspruch nehmen. Sogar nahegelegene Schwarze Löcher (oder vermutete Schwarze Löcher) sind mehrere tausend Lichtjahre entfernt. Beispiele: Cysgus X1 bei 8000 ly, GRO J0422+32 =V518Per bei über 4500 ly). Kombinieren Sie das mit der Geschwindigkeit, die wir unseren Sonden geben können, und Sie müssen eine LANGE Zeit warten, bis die Sonden eintreffen. Das setzt voraus, dass wir in den nächsten paar Jahrhunderten keine schnellere Technologie entdecken und dass unsere zukünftigen Sonden unser altes/aktuelles technisches Handwerk nicht überholen würden.
@Hennes FWIW Aus unserer Sicht wird eine Sonde, die in das Schwarze Loch geschickt wird, niemals den Horizont überqueren.
Ich schaute nach, wie lange es dauern würde, rechnete nach und entdeckte dann, dass dieser Beitrag bereits beantwortet hatte, wie lange es dauern würde, um zu einem nahe gelegenen Schwarzen Loch zu gelangen.
+10 schwarze Löcher wurden gefunden iopscience.iop.org/0004-637X/773/2/125
Sie werden nichts lernen, wenn Sie keine Sonde in das Schwarze Loch schicken. „Nichts kann dem Ereignishorizont entkommen“ muss nicht stimmen. Hawking-Strahlung könnte einem Schwarzen Loch entkommen (was hypothetisch ist), und wenn Sie eine Sonde in ein Schwarzes Loch schicken, könnte sich in der Nähe der Erde ein weißes Loch öffnen, durch das die Sonde austritt (ebenfalls hypothetisch), was Ihr erster Beweis für eine wäre Einstein-Rosen-Brücke.

Antworten (3)

Verschiedene Dinge:

  • Hawking-Strahlung : Es wird vermutet, dass Schwarze Löcher eine Art von Strahlung aussenden, die als Hawking-Strahlung bekannt ist . Wir könnten es mit der Sonde messen und die Theorie validieren.
  • Relativitätstheorie testen : Die Allgemeine Relativitätstheorie macht viele Vorhersagen über den Weltraum in der Nähe eines Schwarzen Lochs. Das genaue Testen dieser Vorhersagen wird uns sagen, wie genau die Theorie ist (und kann auch Einblick in neue Physik geben). Zu den messbaren Dingen gehören:
    • Gezeitenkräfte : In der Nähe eines Gravitationsobjekts gibt es Kräfte, die ein Objekt in eine Richtung dehnen und in eine andere drücken. Diese Kräfte sind in der Nähe eines Schwarzen Lochs viel stärker.
    • Gravitomagnetismus/Frame-Dragging/Lense-Thirring-Effekt : Rotierende Gravitationskörper haben die Tendenz, den Raum um sich herum zu „wirbeln“, wodurch Gravitomagnetismus entsteht
    • Elektromagnetische Eigenschaften eines Schwarzen Lochs: Reissner-Nordström- und Kerr-Newman- Schwarze Löcher sind geladen, und die Oberflächenladungen haben einige bemerkenswerte und komplexe Eigenschaften, die das Verhalten normaler Ladungen auf einem Leiter widerspiegeln.
    • Gravitationszeitdilatation : Die Zeit verhält sich in der Nähe von Gravitationsobjekten und in der Nähe von Schwarzen Löchern äußerst seltsam, mit großen relativen Unterschieden in der "Rate", mit der die Zeit vergeht.
  • Herausfinden, wie Quasare funktionieren : Wir sind uns noch nicht ganz klar über die Funktionsweise von Quasaren . Ein beliebter Theoriekandidat ist der Blandford-Znajek-Prozess , der erklärt, wie aus rotierenden Schwarzen Löchern mit Akkretionsscheiben Gasjets entstehen können, die Quasare entstehen lassen. Die Analyse des Verhaltens kleinerer Schwarzer Löcher mit Akkretionsscheiben kann helfen, das Verhalten von Quasaren für uns zu klären.
  • Erkundungsmission : Was wäre, wenn wir ein Kraftwerk für ein Schwarzes Loch und eine angrenzende Kolonie darum herum bauen wollten ?
Hier gibt es mehrere falsche Aussagen. Hawking-Strahlung ist viel zu schwach, um ein Schwarzes Loch mit Sonnenmasse zu messen, und in jedem Fall würde ein solches Schwarzes Loch Strahlung schneller absorbieren, als es sie emittieren würde. Außerdem sind astrophysikalische Schwarze Löcher elektrisch neutral.
Gute Antwort. Ich frage mich, ob dies nach 7 Jahren aktualisiert werden könnte? Seitdem hat sich viel in Astronomie und Physik entwickelt.

Es wäre ein großer Nutzen und könnte der objektive Beweis dafür sein, ob die vorherrschenden Theorien über die Natur eines Schwarzen Lochs richtig oder falsch sind.

Sie können eine beliebige Anzahl von Dingen mit Logik „beweisen“, aber das macht sie nicht unbedingt wahr, weil Sie leicht ein entscheidendes Beweiselement in Ihrer Deduktion/Induktion übersehen könnten. Wir sehen, dass dies die ganze Zeit passiert, obwohl mathematische Beweise logisch einwandfrei sind.

Als solches wäre das Einsenden einer Sonde in der Lage, die Gültigkeit von Beweisen oder deren Fehlen nachzuweisen. Wenn wir nie wieder etwas davon hören, dann haben wir objektive und greifbare Beweise, die wir zur Unterstützung der Singularitätstheorie sowie der Theorie der unendlichen Kompression von dimensionaler Materie und Raum abwägen können.

Zum Beispiel können Sie mit Gleichungen postulieren, dass das Springen von Ihrem Bett Sie auf den Boden ziehen wird, aber Sie werden es nicht mit absoluter Sicherheit wissen, bis Sie es tun. Theoretisch ist Ihr Bett der einzige Ort im Universum, an dem Schwerkraft existiert.

Willkommen bei space.SE! Vielleicht erhöht eine kleine Formatierung Ihrer Antwort die Lesbarkeit.
Hallo Fezzywig und willkommen beim Space StackExchange! Ich habe Ihrer Antwort einige Formatierungen hinzugefügt, aber vielleicht möchten Sie Ihre Antwort mit etwas mehr Details zu möglichen konkurrierenden Theorien über Schwarze Löcher erweitern und wie speziell das Senden einer Sonde an eine solche Aspekte dieser Theorien beweisen oder widerlegen könnte.

Es wird vermutet, dass Hawking-Strahlung von Schwarzen Löchern emittiert wird. Tatsächlich wird angenommen, dass sie schließlich verdunsten . Sie könnten also hypothetisch ein Signal mit Hawking-Strahlung senden, das draußen empfangen werden könnte.

Ihr dringenderes Problem (Wortspiel:) wäre die Schaffung einer Sonde, die die Gravitations- und Gezeitenkräfte des Schwarzen Lochs überleben könnte.

Hawking-Strahlung ist ein quantenmechanischer Prozess und kann nicht aus dem Inneren eines Schwarzen Lochs „kontrolliert“ werden. Der Prozess findet außerhalb des Schwarzen Lochs unter Verwendung von Energie statt, die von innen „geliehen“ wird. Während es zu einem Energieverlust von der BH führt, kann es nicht für die Kommunikation verwendet werden.
Viele Dinge wurden im Laufe der Jahre für unmöglich gehalten; Abgesehen davon, dass Sie die Zahnpasta wieder in die Tube gesteckt haben, wurden die meisten unmöglichen Dinge erreicht. Ich finde es schwer zu glauben, dass jeder Prozess, der in der Lage ist, die riesigen Mengen an Material aus dem Inneren eines Schwarzen Lochs zu entfernen, nicht mit dem Äußeren kommunizieren kann, wo das Material in Energie umgewandelt wird.
Es gibt einen Unterschied zwischen einer Grenze, die durch die Physik auferlegt wird, und einer Grenze, die durch technologische Fähigkeiten oder Einfallsreichtum auferlegt wird. Wenn sich die Physik davon nicht ändert (es könnte auch gut sein, aber wenn wir solche Dinge in Betracht ziehen, hat es keinen Sinn, darüber zu diskutieren, was möglich ist, da alles möglich wird), bleibt dies etwas, das nicht getan werden kann.
Wenn Sie wissen wollen, warum, schlage ich vor, dass Sie in Physik nachfragen .
@Manishearth, Ihr Kommentar setzt eine Lösung des Informationsparadoxons des Schwarzen Lochs voraus, von dem ich glaube, dass es kein geklärtes Problem ist. Wenn die Hawking-Strahlung tatsächlich einheitlich ist, kann es tatsächlich möglich sein, Informationen über diesen Kanal zu senden.