Wäre es möglich, dass sich ein kleines Schwarzes Loch auflöst, wenn es in die Erde „versinkt“?

Ich habe kürzlich dieses Kurzgesagt-Video gesehen , in dem es um die Frage geht, was passieren würde, wenn man ein Schwarzes Loch von der Größe einer Münze hätte.

Um das Video zusammenzufassen:

Ein Schwarzes Loch mit der Masse einer Münze hätte einen Radius von 10^-30m und würde durch Hawking-Strahlung in 10^-23 Sekunden mit der Sprengkraft von 450 Terajoule zerfallen.

Ein Schwarzes Loch mit der GRÖSSE einer Münze hätte eine mit der Erde vergleichbare Masse und würde zu einer dominierenden Gravitationskraft im Erde-Mond-System, die in die Erde eindringt, wenn die Erde beginnt, sie zu umkreisen. Es würde nicht direkt nach innen "fallen", sondern leicht und dann Materialringe herausschneiden, während die Erde um ihren gemeinsamen Schwerpunkt kreist. (2:04 im Video). Die Erde würde später zu einer Scheibe aus heißem Gestein zusammenbrechen. Die Dauer der Dissipation durch Hawking-Strahlung ist nicht angegeben.

Ich möchte wissen, ob es möglich ist, dass das Schwarze Loch entsteht, beginnt, in den Planeten zu „sinken“ und ihn zu verzehren, nur um sich aufzulösen, bevor es wirklich beginnt, den Planeten zu zerstören.

Ich schätze, das Ergebnis, das ich suche, ist ein großes, beängstigend tiefes Loch im Boden mit einem Durchmesser von mehreren Kilometern.

Ich denke, die Hauptsache, die hier zu berücksichtigen ist, ist, ob die Hawking-Strahlung in der Lage sein wird, die zusätzliche Masse zu überwinden, die das Schwarze Loch annimmt.

Ich interessiere mich mehr für die harte Wissenschaft hinter der Entstehung des Lochs als für die Stabilität des Lochs selbst.

Dieses winzig kleine schwarze Loch, das "in 10^-23 Sekunden mit der Sprengkraft von 450 Terajoule" zerfällt ... Das sind ungefähr 100 Kilotonnen, ungefähr das 6-fache der Energie der Hiroshima-Bombe.
Ein Schwarzes Loch, das groß genug ist, um mehr als ein paar Atome aufzusaugen, wird groß genug sein, um fast nie zu verdampfen. Selbst das schwarze Loch der Erdmasse ist zu klein, um viel Masse aufzunehmen. Das Schwarze Loch ist eine Energiequelle, entweder aus dem Raubbau oder aus den wenigen Atomen, die beim Abstrahlen von Energie angesaugt werden.

Antworten (1)

Die kurze Antwort
Ja, ein schwarzes Loch einer bestimmten Größe könnte in der Lage sein, irgendwo in die Erde zu fallen und dann zu explodieren. Leider wäre die Größe eines Schwarzen Lochs, das ausreicht, um eine Tiefe von sogar 2 km zu erreichen, ausreichend groß, um eine Explosion von solchem ​​Ausmaß zu erzeugen, dass ein großes Loch keine angemessene Beschreibung wäre.

Nach meinen Berechnungen würden etwa 5x10^22 Joule freigesetzt. Die größte US-Wasserstoffbombe auf dem Bikini-Atoll löste ~ 6,3 * 10 ^ 16 Joule aus. So würde ungefähr die Kraft von 1 Million der größten H-Bomben zur Verfügung stehen, um dieses "Loch" auszuheben, das bei 2 km unter der Oberfläche beginnt. Das ist in etwa die gleiche Größenordnung wie der Asteroideneinschlag, der die Dinosaurier vernichtete.

Die lange Antwort
Das Problem lässt sich in 3 Teile aufteilen

1) Die Zeit bis zur Detonation
Wenn wir die „Detonations“-Tiefe mit 2000 m annehmen, wie lange wird ein Schwarzes Loch brauchen, um so weit zu fallen? s=at^2 wobei s = Abstand, a = Beschleunigung und t = Zeit Wenn das Schwarze Loch auf der Oberfläche ruht und wir keine Reibung annehmen, braucht das Schwarze Loch ungefähr 20 Sekunden, um 2000 m zu fallen.

2) Wie groß ist ein Schwarzes Loch, das 20 Sekunden lang lebt?
t = (5120*pi*G^2*M^3)/(h*c^4)

Woher

t = die Lebensdauer des Schwarzen Lochs
pi = 3,142
G = die Gravitationskonstante 6,67408×10^−11 
M = die Masse des Schwarzen Lochs
h = die reduzierte Planck-Konstante (h-bar) 1,055x10^-34
c = The Lichtgeschwindigkeit 3.00×10^8 m/s

Unter der Annahme von t = 20 Sekunden und Ersetzen aller Standardkonstanten und Neuanordnung ergibt ein Schwarzes Loch eine Masse von etwa 620.000 kg

3) Kann dieses Schwarze Loch in seiner kurzen Lebenszeit genügend Masse gewinnen, um sich selbst zu erhalten?
Könnte ein Schwarzes Loch, das nur 620 Tonnen wiegt, mehr als 620 Tonnen Material ansammeln, wenn es 20 Sekunden lang fällt? Wenn man bedenkt, dass die Gravitationskraft und der Durchmesser eines Schwarzen Lochs von 620 Tonnen winzig wären, schlage ich vor, dass es nicht einmal einen kleinen Bruchteil seines eigenen Gewichts innerhalb von 20 Sekunden wieder auffüllen könnte und dass es daher in etwa 2000 Metern Tiefe explodieren würde. Alle 620 Tonnen würden als Energie freigesetzt. Bei E = mc ^ 2 sind das ungefähr 5 x 10 ^ 22 Joule (das ist ein großes Loch).

Im Gegensatz zu den meisten Objekten steigt die Temperatur eines Schwarzen Lochs, wenn es Masse abstrahlt. Die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs ist exponentiell, wobei der wahrscheinlichste Endpunkt die Auflösung des Schwarzen Lochs in einem heftigen Ausbruch von Gammastrahlen ist

Referenz für die Lebensdauer eines Schwarzen Lochs: https://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

Tut mir leid, dass es spät ist, ich werde versuchen, das morgen aufzuräumen
Das ist immer noch weniger Energie als der Chicxulub-Impaktor (4,2 × 10 ^ 23 J), der die Dinosaurier tötete. Wir wären am Arsch, aber dem Planeten würde es gut gehen.
@John ja guter Punkt. Obwohl ich annehme, dass einige überleben könnten. Ein Atom-U-Boot unter Wasser auf der anderen Seite des Planeten sollte überleben, vielleicht auch ein paar an der Oberfläche, aber es wird ein hässliches großes Loch sein.
Ein kleines Schwarzes Loch hat laut OP eine Masse, die der des Planeten Erde entspricht. Ich vermute, das ist eine grobe Unterschätzung, aber das ist eine andere Geschichte. Irgendwie habe ich das Gefühl, dass der Planet Erde etwas mehr als 620 Tonnen Masse hat. Das OP fragt nach einem münzgroßen BH. Ihre Antwort, die auf ihre Weise gut ist, befasst sich mit dem allgemeinen Fall, dass kleine BHs in die Erde versinken.
@a4android Entschuldigung, wenn ich nicht klar war, aber Slarty hat eine Antwort genau nach dem gegeben, wonach ich suche. Die im Video angegebene Masse war nur ein Beispiel, um die Idee vorzustellen, da sie angeblich die Masse haben würde, um die Erde zu zerstören. Ich will es nicht zerstören, nur um es deutlich zu verunstalten.
@Slarty Vielen Dank für Ihre Antwort! Ich werde auf jeden Fall mit den von Ihnen bereitgestellten Gleichungen herumspielen. Ich brauche nicht unbedingt jemanden auf der Erde, also überlebe das Ereignis, ich will nur ein tiefes zylindrisches Loch, mit dem ich mich anlegen kann. Mein Verständnis war auch, dass die "Explosion" in dem von mir angegebenen Beispiel darauf zurückzuführen war, dass das Schwarze Loch in einem lächerlich kleinen Bruchteil einer Sekunde vollständig aufgelöst wurde. Verdampfen sie wirklich nur und explodieren dann oder ist es eher ein allmählicher Rückgang?
@Slarty Ich meinte, der Zusammenbruch der Nahrungskette würde unsere Zivilisation zum Scheitern bringen. Es gibt so viele Nebenwirkungen, dass es schwer vorherzusagen ist, was überleben könnte.
@Harrenhal Ich bin froh, dass Sie es nützlich fanden. Ein paar Punkte, die ich hinzufügen werde, wenn ich die Antwort später aufräume. Im Gegensatz zu den meisten Objekten steigt die Temperatur eines Schwarzen Lochs, wenn es Masse abstrahlt. Die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs ist exponentiell, wobei der wahrscheinlichste Endpunkt die Auflösung des Schwarzen Lochs in einem heftigen Ausbruch von Gammastrahlen ist. Der Chicxulub-Krater (180 km breit und 20 km tief) ist wahrscheinlich dein bestes Analogon (danke John), obwohl die Art der Explosion anders wäre. Ich bezweifle, dass Krater größerer Tiefe für nennenswerte Zeiträume existieren könnten, sie würden sich mit Lava füllen.
Beachten Sie auch, dass das Schwarze Loch einen Radius von 9*10^-22 m hat, kleiner als ein Proton bei 9*10^-13 m
@Harrenhal Vielen Dank für die Klärung Ihrer Frage. Slartys Antwort ist gut und da stimme ich Ihnen voll und ganz zu. Ich bin froh, dass Sie es nützlich fanden.
@Slarty Entschuldigung für mein Missverständnis. Das macht Ihre gute Antwort besser. Plus eins. Gut gemacht, Herr!
@DonaldHobson Ein Schwarzes Loch mit einem Radius von 9 * 10 ^ -22 m könnte jedoch in einem Proton eine böse Delle hinterlassen.
Wäre es möglich, dass sich ein kleines Schwarzes Loch auflöst, wenn es in die Erde „versinkt“?
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