Was würde passieren, wenn ein schwarzes Miniaturloch (oder ein PBH) mit relativistischer Geschwindigkeit durch die Erde fliegen würde?

Es gibt viele Fragen zu einem kleinen BH und der Erde, keine davon beantwortet meine Frage speziell. Und es gibt widersprüchliche Antworten. Einige von ihnen geben an, dass die Auswirkungen vernachlässigbar wären, da die kleinen BH nur sehr wenig essen könnten. Andere behaupten, dass die Auswirkungen die Erde zerstören würden. Meine Frage betrifft die Miniatur-BH, die mit relativistischer Geschwindigkeit durch die Erde fliegt, und ob die Erde in einem Stück bleiben würde.

Ich habe diese Fragen gelesen:

Welche Auswirkungen hätte es, wenn ein kleines Schwarzes Loch mit der Erde kollidiert?

Die Gravitationseffekte des Schwarzen Lochs wären jedoch katastrophal.

Wenn der Mond zu einem schwarzen Loch würde, wie viel würde er an einem Tag fressen?

Wenn Sie sich beispielsweise diesem millimetergroßen Ding auf einen Kilometer nähern, wird Ihr Körper von den Gezeitenkräften auseinandergerissen. Das ist nicht das, was die meisten Menschen als völlig normal ansehen.

Wie schnell wird ein (relativ) kleines Schwarzes Loch die Erde verschlingen?

Wenn wir das für bare Münze nehmen, würde es so etwas wie nehmen 10 23 Jahre für die BH zu akkretieren 10 24 k G . Wenn wir die Änderung des Radius des BH berücksichtigen, ist diese Zeit wahrscheinlich viel kleiner, aber selbst dann wäre sie etwas viel Größeres als das Alter des Universums.

Was würde passieren, wenn jemand ein kleines schwarzes Loch in die Erde werfen würde?

Wenn das Schwarze Loch ausreichend leicht ist (viel leichter als die Erde), wird es ein anständiges Loch in die Erde reißen, in ihren Kern sinken (durch die "Akkretionsreibung" verlangsamt) und dort möglicherweise längere Zeit leben, indem es sich ansammelt die BHL-Rate, bevor sie irgendeine Art von Instabilität in der Erdstruktur auslöst.

Jetzt bezieht sich meine Frage auf die relativistische Geschwindigkeit.

Es gibt ein paar Faktoren zu berücksichtigen:

  1. Der BH würde in so kurzer Zeit sehr wenig essen, da die Wechselwirkung aufgrund der relativistischen Geschwindigkeit sehr schnell ist.

  2. Alles, was der Singularität in den Weg kommt (alles, was die Singularität durchdringt), bleibt für immer dort drin.

  3. Aufgrund der relativistischen Geschwindigkeit wäre die (Stress-)Energie des BH enorm, seine Gravitationswirkung würde die Erde mit sich ziehen und die Gezeitenkräfte würden die Erde auseinanderreißen.

  4. Der BH würde einfach ein Loch durch die Erde bohren (wegen der kurzen Wechselwirkung), oder er würde sie zerstören (enorme Stress-Energie).

Wie wenn Sie eine Kugel durch Glas schießen, macht es wegen seiner Geschwindigkeit nur ein Loch, aber das Glas bleibt intakt, also würde die Erde auch intakt bleiben, oder die Energie des BH würde die Erde tatsächlich auseinanderreißen.

Nur zur Verdeutlichung, die Masse des BH sollte die Masse des Mondes sein, und es sollte eine Größe von 1 mm haben, also der Radius (EH).

Zur Überlegung können wir die Erde als Gravitationsstaubwolke behandeln, wenn dies einfacher zu modellieren ist.

Frage:

  1. Was würde passieren, wenn ein schwarzes Miniaturloch (oder ein PBH) mit relativistischer Geschwindigkeit durch die Erde fliegen würde?
Es gibt widersprüchliche Antworten. In PSE gibt es keine Möglichkeit, dies zu vermeiden, und es gibt keine Garantie dafür, dass eine Antwort richtig ist. Warum also dieselbe Frage noch einmal stellen?
Ich habe dafür gestimmt, als vage zu schließen. Sie müssen sich über die Masse des Lochs im Klaren sein. Es gibt eine große Auswahl an „Miniatur“-Löchern.
@G.Smith danke, die Masse ist der Mond, und es sollte einen Radius von etwa 1 mm (EH) haben, aber ich werde ihn zur Verdeutlichung bearbeiten.
@G.Smith Die anderen Fragen und Antworten befassen sich überhaupt nicht mit BHs mit relativistischer Geschwindigkeit, insbesondere wenn sie die Erde passieren.
OK, ich habe meine enge Abstimmung zurückgezogen.
Ich denke, diese Frage ist viel einfacher zu modellieren, wenn man die Erde als eine gravitierende Staubwolke betrachtet. Es ist die solide Struktur der Erde, die die Dinge komplizierter macht, weil es nicht-gravitative Kräfte gibt.
Ein BH der Masse des Mondes hätte einen Radius von etwa 0,1 mm

Antworten (1)

Zitate aus einer Rezension eines theoretischen Aufsatzes über:

Was würde passieren, wenn ein kleines schwarzes Loch die Erde treffen würde?

Aber was ist, wenn das Schwarze Loch klein ist, vielleicht ein Überbleibsel des Urknalls, unbemerkt durch unsere Nachbarschaft zieht und keine beobachtbaren Auswirkungen auf den lokalen Raum hat? Was, wenn diese kleine Singularität in die Bahn der Erdumlaufbahn fällt und unseren Planeten trifft?

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Stellen Sie sich also die Szene vor. Die Erde (jeder Planet für diese Angelegenheit) umkreist glücklich die Sonne. Ein kleines ursprüngliches Schwarzes Loch passiert zufällig unser Sonnensystem und die Erdumlaufbahn. Wir alle wissen, wie sich ein felsiger Körper wie ein erdnaher Asteroid auf die Erde auswirken würde, wenn er uns treffen würde, aber was würde passieren, wenn uns ein kleines erdnahes Schwarzes Loch treffen würde? Theoretische Physiker des Budker Institute of Nuclear Physics in Russland und des INTEGRAL Science Data Center in der Schweiz haben über dieselbe Frage nachgedacht und in einem neuen Artikel berechnet, wie wir das Ereignis beobachten könnten, falls es passieren sollte (nur für den Fall, dass wir es tun würden nicht wissen, dass wir etwas getroffen hatten!).

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Dies mag ein winziges schwarzes Loch sein, aber es hat einen ziemlichen Schlag. Aber ist es messbar? Es wird angenommen, dass PBHs direkt durch Materie flitzen, als ob sie nicht da wäre, aber sie hinterlassen Spuren. Wenn das winzige Wesen mit Überschallgeschwindigkeit durch die Erde fliegt, wird es Strahlung in Form von Elektronen und Positronen abgeben. Die von einem PBH erzeugte Gesamtenergie entspricht ungefähr der Energie, die durch die Detonation einer Tonne TNT erzeugt wird, aber diese Energie ist die Gesamtenergie, die es auf seinem Weg durch den Erddurchmesser abgibt, nicht die Energie, die es beim Aufprall erzeugt. Erwarten Sie also keine großartige Explosion, wir können uns glücklich schätzen, einen Funken zu sehen, wenn er aufschlägt

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Alle Hoffnungen, einen so kleinen Einschlag eines Schwarzen Lochs zu entdecken, sind gering, da die erzeugten seismischen Wellen vernachlässigbar wären. Tatsächlich wird der einzige Beweis dafür, dass ein Schwarzes Loch dieser Größe den Planeten durchdringt, der Strahlungsschaden entlang des mikroskopischen Tunnels sein, der von einer Seite der Erde zur anderen verläuft. Wie das russisch-schweizerische Team kühn feststellte: t erzeugt eine lange Röhre aus stark strahlungsgeschädigtem Material, das für geologische Zeit erkennbar bleiben sollte.“ –

Das Originalpapier .

Aus den Berechnungen geht hervor, ob es sich um relativistische Geschwindigkeit handelt oder nicht, was Auswirkungen darauf haben könnte, wie viel Schaden auf dem PBH-Pfad passieren wird, je langsamer desto mehr. Der Weg wäre ein bisschen wie die Ionisation in Blasenkammerbildern, wo langsam geladene Teilchen stark ionisieren, während relativistische nur minimal ionisieren. Es ist alles eine Frage statistischer Begegnungen.

Die Rezension spricht von einer Masse von der Größe eines kleinen Berges, und ich sehe, Sie wollen die Größe des Mondes. Man müsste zum Originalpapier gehen und die Berechnungen für eine größere Masse wiederholen.

Es gibt auch dieses Papier

Aus einer Rezension

Basierend auf ihren Berechnungen schätzen VanDevender und sein Vater, J. Pace VanDevender von den Sandia National Laboratories in Albuquerque, New Mexico, dass jeden Tag ein oder zwei dieser Mini-Schwarzen Löcher die Erde passieren.

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Im Gegensatz dazu ist der Ereignishorizont eines Mini-Schwarzen Lochs sogar kleiner als der Durchmesser eines Atoms. Das bedeutet, dass ein Mini-Schwarzes Loch durch einen ganzen Planeten flitzen kann und trotzdem nur eine sehr geringe Chance hat, nahe genug an einem Atom vorbeizukommen, um den Ereignishorizont zu passieren.

Wenn ein Mini-Schwarzes Loch ein Teilchen anzieht, wird es das Schwarze Loch höchstwahrscheinlich weit vom Ereignishorizont entfernt umkreisen und nicht absorbiert werden, heißt es in der Theorie.

Vielen Dank!
Eine schöne, gelehrte Antwort. :)