Dies basiert auf: Black Hole as a Storage Device
Was in ein Schwarzes Loch hineingeht, kommt nicht heraus (außer als zufällige Elektronen oder Positronen).
Ist es jedoch möglich, etwas innerhalb des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs zu speichern und dann Hawking-Strahlung zu verwenden, um das Schwarze Loch so weit zu verkleinern, dass sich der Ereignishorizont hinter das gespeicherte Objekt zurückzieht?
Dieses Szenario hat einige eingebaute Annahmen:
Für Annahme 1 können wir einfach etwas Unobtanium vorschlagen, das vom selben Ort stammt und uns genug Energie gibt, um einen messbaren Effekt auf den Radius des Ereignishorizonts zu haben.
Annahme 2 ist möglicherweise nicht allzu schwierig zu erreichen, da sich die Fallgeschwindigkeit verlangsamt, wenn Sie sich dem Schwarzen Loch nähern (weil sich die Zeit verlangsamt). Sie müssen diesen Prozess also nur unterstützen, indem Sie die Spirale so flach wie möglich machen.
Ich werde versuchen, es einfach zu halten.
Die Anziehungskraft auf der Erde beträgt +/- 9,8 m/s^2. Um zu schweben, ohne näher an die Oberfläche zu kommen, müssen Sie sich jede Sekunde mit genau dieser Gegenbeschleunigungskraft wegdrücken, um die Gravitationsbeschleunigung aufzuheben. Das macht so etwas wie die ISS, die die Erde umkreist. Es bewegt sich so schnell seitwärts (7660 m/s), dass es genauso stark auf die Erde zufällt, wie es sich um sie herum bewegt.
Unabhängig von der Größe des BH beträgt die Anziehungskraft am Ereignishorizont 299792458 m / s ^ 2 (wenn man Mark Olsons Antwort liest und sich damit befasst, scheint es noch keinen Konsens über die "Oberflächen" -Schwerkraft am Ereignishorizont zu geben, also ' Ich bleibe vorerst dabei, da es das Problem gut veranschaulicht, denke ich). Um diese Art von Beschleunigung mit irgendeiner Masse zu erreichen, braucht man unendlich viel Energie. Aus diesem Grund ist es unmöglich zu entkommen, sobald Sie den Ereignishorizont erreicht haben. Das obige Beispiel, um 9,8 m/s aufzuheben, benötigte 7660 m/s, um nicht auf die Erde zu fallen. Um eine Beschleunigung mit Lichtgeschwindigkeit aufzuheben, müssten Sie schneller als das Licht sein. Ich hoffe, Ihr Unobtainium hat einige Reaktoren mit unendlicher Leistung und es macht Ihnen nichts aus, Zeitreisen zu unternehmen, denn das wird dazu benötigt.
Sie versuchen, einen Trick zu finden, indem Sie das Objekt auf einer Flugbahn starten, die dazu führt, dass es den BH "umkreist" und länger braucht, um das Zentrum zu erreichen, und dann den Ereignishorizont schnell genug schrumpfen lassen, damit es das Objekt einholt. Jetzt wissen wir, dass Licht nicht entkommen kann, wenn es in den Ereignishorizont eines BH eintritt. Selbst wenn Sie mit Lichtgeschwindigkeit gehen und versuchen, direkt gegen die Anziehungskraft eines BH zu gehen, wird der Ereignishorizont niemals schnell genug schrumpfen, um das Objekt zu enthüllen. weil das Objekt selbst die Lichtgeschwindigkeit nicht erreichen kann.
Es gibt noch ein weiteres Problem: die Verdunstungsrate. Ich benutze diesen Taschenrechner, weil ich diese Art von Mathematik in absehbarer Zeit nicht lernen werde: https://space.geometrian.com/calcs/black-hole-params.php
Ein BH mit einem Ereignishorizontradius von 1 m ist 10 Septillion KG oder 6,733176548 * 10 ^ 26 (so wie ich es verstehe, bedeutet E + 26 10 ^ 26, korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege). Das sind "nur" 112 Erden, die in dieses BH oder 3x unsere Sonne passen. Dieses BH braucht bereits 8,135956940*10^44 BILLIONEN Jahre, um zu verdunsten. In Jahren sind das 8,135956940 * 10 ^ 56 oder 80 Siebendezillionen Jahre. Wenn Sie die Namen der Nummern nachschlagen müssen, wissen Sie, dass Sie schon ziemlich weit weg sind. Nochmals, das sind 10 ^ 44 Billionen Jahre, um einen Radius von 1 m zu verdampfen, also müsste Ihr Objekt klein sein! Ein BH, das an einem Tag verdunstet, hat einen Ereignishorizontradius von 1*10^-20. Ein Atom hat die Größe von 1 * 10 ^ -10, sodass Ihr Objekt 10 Größenordnungen kleiner als ein Atom sein müsste, um in ein kurzlebiges BH zu passen. Ich ignoriere die Explosion, die dieses BH verursacht, wenn es verdunstet. s letzte Energie, da Ihr Objekt in einem BH überleben kann. Aber selbst dann wäre es niemals in der Lage, eine Gesamtgeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit zu erreichen und würde niemals aus dem BH-Ereignishorizont herauskommen.
Kurze Antwort: Nein.
Lange Antwort: Soweit ich das beurteilen kann, nicht.
Schwarze Löcher (BHs) sind Lösungen der Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie (GR) und GR ist eine phänomenal genaue und mathematisch elegante Gravitationstheorie. Es zeigt, dass die Schwerkraft überhaupt keine Kraft ist, sondern ein Nebeneffekt der Krümmung der Raumzeit. GR wurde mehrfach getestet und hat jeden Test mit Bravour bestanden. Keine andere Gravitationstheorie ist so elegant oder passt besser zum Experiment als GR. Aus diesen Gründen denken wir, dass GR ein gutes Bild davon gibt, was wirklich mit Raum, Zeit und Schwerkraft vor sich geht.
Ein Schwarzes Loch ist eine Region der Raumzeit, in der Masse-Energie so konzentriert und die Krümmung so extrem geworden ist, dass die Raumzeit innerhalb der Oberfläche des BH grundlegend anders ist als außerhalb. Insbesondere (und zwangsläufig ungefähr, da ich Englisch und nicht Mathematik verwende) verdrehen sich Raum und Zeit, sodass die radiale Koordinate innerhalb des BH timelike ist . Und das bedeutet, genauso wie wir uns außerhalb des BH nicht davon abhalten können, uns zeitlich vorwärts zu bewegen, können wir uns innerhalb des BH nicht davon abhalten, in Richtung Zentrum zu fallen.
Alles, was in den BH (innerhalb seines Ereignishorizonts) gelegt wird, fällt unweigerlich in die Mitte und wird von der dort lauernden Singularität ausgelöscht, egal mit welcher Geschwindigkeit es sich bewegt und welche Art von Beschleunigung erfährt. Insbesondere Unobtanium funktioniert nicht, wenn es entweder aus Materie oder Energie oder einer Mischung aus beidem besteht.
Unter der Annahme, dass Hawking-Strahlung existiert (wir haben sie nie beobachtet, aber sie steht auf ziemlich festem theoretischem Boden), verdunsten alle BHs schließlich, aber nicht bevor irgendetwas, das den Ereignishorizont überquert hat, gegen die Singularität geschleudert (oder was auch immer) ist und zerstört wurde.
Nun haben wir einige ziemlich gute Gründe zu denken, dass GR nicht die endgültige Theorie von Raumzeit und Gravitation ist, aber diese Gründe sagen uns auch, dass es eine sehr gute Annäherung in großen BHs und weg von der zentralen Singularität ist. (Die so genannte „schwache Feldregion“, obwohl sie nach mathematischen Maßstäben nur schwach ist.) Wir haben auch guten Grund zu der Annahme, dass alles, was die Singularität in der neuen und verbesserten (und bisher unentdeckten) Theorie ersetzt, für die Materie genauso gefährlich sein wird und Energie.
Die einzige Möglichkeit, etwas in ein BH einzufügen und es später wiederzubekommen, besteht darin, entweder (a) die Allgemeine Relativitätstheorie insgesamt zu ignorieren (in welchem Fall macht ein Schwarzes Loch dort?) oder (b) anzunehmen, dass die Superwissenschaftler es entdeckt haben Unobtanium haben eine willkürliche neue Theorie, die die Konstruktion willkürlicher neuer Geräte erlaubt, die willkürliche Dinge tun. (In jedem Fall verwenden Sie etwas, das "Magie" genannt wird.)
Nein, weil schwarze Löcher keine Haare haben .
Das No-Hair-Theorem besagt, dass alle Schwarzlochlösungen der Einstein-Maxwell-Gleichungen der Gravitation und des Elektromagnetismus in der Allgemeinen Relativitätstheorie vollständig durch nur drei extern beobachtbare klassische Parameter charakterisiert werden können: Masse, elektrische Ladung und Drehimpuls. Alle anderen Informationen (wofür "Haare" eine Metapher ist) über die Materie, die ein Schwarzes Loch gebildet hat oder hineinfällt, "verschwinden" hinter dem Ereignishorizont des Schwarzen Lochs und sind daher für externe Beobachter dauerhaft unzugänglich.
Dies führt zum Informationsparadoxon des Schwarzen Lochs
Das Informationsparadoxon des Schwarzen Lochs ist ein Rätsel, das sich aus der Kombination von Quantenmechanik und allgemeiner Relativitätstheorie ergibt. Berechnungen deuten darauf hin, dass physikalische Informationen in einem Schwarzen Loch dauerhaft verschwinden könnten, wodurch viele physikalische Zustände in denselben Zustand übergehen könnten.
Das Speichern von Objekten, wie die netten Leute vor mir erklärt haben, ist nicht möglich, aber das Speichern einiger Daten? Nicht viel, aber es ist etwas.
Wie es geht?
Es ist einfach, wie wir wissen, dass schwarze Löcher Ladung abgegeben haben, diese Ladung hängt von der Ladung der Dinge ab, die BH verbraucht hat. Nehmen wir also an, Sie geben bestimmte Werte für bestimmte Ladungswerte von BH an, sogar etwas Einfaches wie negative Ladung ist 0 und positive ist 1. Wenn Sie später Arrays von Schwarzen Löchern und Bam kombinieren, können Sie beliebige Daten über Schwarze Löcher speichern.
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