Welche alternativen Wahrnehmungsmethoden gibt es in „dunklen“ Welten?

Schwarze Löcher sind ziemlich seltsame Umgebungen. Um sie herum ist ziemlich viel los, aber es hängt davon ab, welche Art von schwarzem Loch es genau gibt und was um es herum passiert.

Schwarze Löcher existieren also in vielen verschiedenen Umgebungen. Sie können einzelne, stabile Schwarze Löcher haben, die so ziemlich wie dunkle Sonnen funktionieren, wobei ein Planet ziemlich weit entfernt umkreist und nicht wirklich bemerkt oder sich darum kümmert, dass es sich um ein Schwarzes Loch handelt. Das läuft dann ziemlich genau auf viele der gleichen Themen des Lebens auf einem superdichten Planeten hinaus.

Es gibt jedoch viele Umgebungen, in denen es interessant und anders wird. Beispielsweise erzeugen Schwarze Löcher in Gebieten, in denen große Mengen an Materie in das Schwarze Loch fallen, Akkretionsscheiben. Diese senden Röntgenstrahlen und möglicherweise Gammastrahlen aus.

Dadurch entstehen einige interessante Effekte in Bezug auf die Sinneswahrnehmung, denn Röntgen- und Gammastrahlen sind ziemlich durchdringend. Allerdings ionisieren sie wahrscheinlich auch jede potenzielle Atmosphäre. In Greg Egans Incandescence, in dem es um einen kleinen Asteroiden geht, der eine Akkretionsscheibe umkreist, besteht die Welt hauptsächlich aus Vakuum, und die Sicht scheint durch Röntgenstrahlen zu erfolgen, die ziemlich glücklich mehrere Kilometer durch das Gestein dringen, was sich für mich richtig anfühlte.

Die meisten (aber nicht alle) Akkretionsszenarien beinhalten einen Begleitstern, der EM aussendet, aber das ist nicht notwendig (z. B. Nebel).

Auch die stellare Lokalität spielt eine Rolle. Schwarze Löcher sind häufiger in der Nähe des galaktischen Zentrums und dort gibt es auch die supermassiven Schwarzen Löcher. In der Nachbarschaft wimmelt es nur so von Stars und Begegnungen sind an der Tagesordnung. Jedes Leben muss eine Methode entwickelt haben, um damit umzugehen, dass eine Sonne/ein Planet in recht häufigen Zeitskalen (nach evolutionären Maßstäben) in sein Schwarzes Loch fällt (ebenfalls in Incandescence untersucht). In Richtung des galaktischen Randes werden die Dinge langweiliger, Sternbegegnungen seltener und wieder zurück zur langweiligen Routine der dunklen Sterne.

Näher an Schwarzen Löchern wird die Schwerkraft seltsam. Es ist schwierig, darüber zu sprechen, denn ich glaube nicht, dass sich ein Planet nahe genug an einem Schwarzen Loch bilden kann, um so etwas zu erleben (es sei denn, er wurde in seiner Vergangenheit eingefangen). Aber in der Nähe von Schwarzen Löchern werden Gravitationsgradienten deutlich und Sie können ziemlich leicht Unterschiede zwischen einer Seite eines Planeten und der anderen fühlen. Auch hier geht Incandescence darauf ein. Tatsächlich wird die Orbitalmechanik so schnell und chaotisch, dass sich ein Planet so schnell drehen würde, dass der Unterschied in den Zentrifugalkräften zwischen der Mitte und den Außenseiten spürbar wäre und den Planeten wahrscheinlich auseinanderreißen würde, lange bevor etwas Interessantes passiert. Deshalb befasst sich Incandescence mit Asteroiden.

Zurück zur Lokalität: Wenn zwei (oder mehr?) Schwarze Löcher zusammen sind (z. B. binär), dann erhalten Sie eine Gravitationswellenemission. Dies macht auch einige interessante Dinge, denn theoretisch könnte etwas diese abholen. In der Praxis finde ich das zweifelhaft, da die GW-Erkennung wirklich schwierig ist und Neutrinos im Vergleich zu GWs eindeutig nachweisbar sind (und Neutrinos die härtesten Teilchen sind, die wir entdeckt haben, abgesehen von den Higgs).

Allerdings könnten GWs in der Nähe von Schwarzen Löchern zu spüren sein. Die Wellen in der Raumzeit können Gravitationsströmungen verursachen, die Sie fühlen würden. Diese würden jedoch wahrscheinlich die Entstehung von Planeten verhindern, und, nun ja, die GW-Emission würde dazu führen, dass sich die Schwarzen Löcher gegenseitig inspirieren. Ich kann mich nicht an die Zeitskala dafür erinnern, aber ich denke, dass es nach evolutionären Maßstäben kurz ist.

Incandescence spricht jedoch davon, dass allgemeine relativistische Effekte leicht zu erkennen sind. In Incandescence kommt es aufgrund der Nähe zu einem riesigen Gravitationsobjekt regelmäßig zu GR-Sachen und die Charaktere können GR entdecken, indem sie einfach Experimente im Klassenzimmer durchführen. Das ist wahr, und da alles beobachtbar ist, kümmern sie sich nie um Newtonsche Annäherungen. Dies könnte für das Leben interessant sein, da alles Leben auf der Erde so verdrahtet ist, dass es mit der Newtonschen Physik umgeht, weil es für uns sinnvoll ist.

Akkretionsumgebungen können auch Probleme mit starken Magnetfeldern und Elektrostatik haben, was viel Spaß beim Erzeugen seltsamer und interessanter Sinne bieten kann. Es ist bekannt, dass zum Beispiel Akkretionsscheiben in Neutronensternen starke Magnetfelder haben (und Neutronensterne, die Pulsare sind, haben dies sicherlich, obwohl ich nicht glaube, dass Schwarze Löcher dies tun). Es gibt ein Feld namens MagentoHydroDynamics, das versucht zu beschreiben, wie sich Flüssigkeiten in starken Magnetfeldern verhalten, denen die meisten Akkretionsscheiben folgen. Das könnte ein bisschen Spaß fürs Leben bringen, obwohl ich vermute, dass jeder Planet, der in der Nähe eines Schwarzen Lochs in einer Akkretionsscheibe überlebt, viel davon herausfiltern würde.

Schließlich können auch viele seltsame Partikel ausgestoßen und zersetzt werden, die einige sensorische Wahrnehmungsmöglichkeiten haben könnten. Wir werden von vielen Mesonen bombardiert, die durch Wechselwirkungen in unserer oberen Atmosphäre durch ernsthaft hochenergetische Strahlung verursacht werden. Röntgenstrahlen haben immer noch zu wenig Energie, um die meisten guten Dinge zu tun, aber wenn Sie höher gehen, können Sie Spaß mit kurzlebigen Teilchen wie Pi-Mesonen und Myonen sowie Neutrinos haben.

Die beiden Methoden, die Sie in Ihrer Frage erwähnt haben, sind beide sehr praktikable Methoden des "Sehens", aber es hängt ganz von Ihrem Universum ab, und ich würde auf jeden Fall Vanilla-Methoden wie die Echoortung vermeiden und mich für etwas Kreativeres entscheiden, zum Beispiel auf Ihrem Planeten, der ein Schwarzes umkreist Loch könnte es innerhalb der Rasse, die dort lebt, eine Möglichkeit geben, Schwarzkörperstrahlung zu erkennen, wie sie von einem Schwarzen Loch abgegeben würde, und die Verzerrung, die die Umgebung dieser Schwarzkörperstrahlung verursachen würde. Vielleicht kann Ihnen die Community weiterhelfen, wenn Sie spezifische Details des Szenarios haben?

Diese Frage wurde als Duplikat einer Frage zum Sehen in einer superdichten Atmosphäre markiert, aber ich glaube, dies ist eine weitaus allgemeinere Frage, die nach alternativen Sehmethoden fragt, die in mehreren Szenarien angewendet werden könnten, nicht in einem bestimmten.

Ein schwarzes Loch, hm...

Zu Beginn werde ich definieren, wie ich mir den Lebensraum dieser Kreaturen vorstelle. Leben braucht Energie zum Überleben, und das meiste Leben auf der Erde bekommt diese Energie von der Sonne als Licht, aber mit einem Schwarzen Loch wirst du nichts so Bequemes bekommen. (Obwohl ich vermute, dass Sie auf alle Arten von schwer zu überlebender Strahlung stoßen werden ... aber das ist nicht ganz das, worum es in der Frage geht.) Also, welche Art von lebensförderndem Lebensraum können wir hoffen, auf einem Land ohne Licht zu finden ?

Versuchen wir es im Ozean. Auf der Erde, in den dunklen Tiefen des Ozeans, gibt es hydrothermale Quellen, die als schwarze oder weiße „Raucher“ bezeichnet werden und zwischen 60 und 464 °C liegen. (Das Wasser wird durch den Wasserdruck am sofortigen Sieden gehindert). Laut NASA existieren solche Öffnungen wahrscheinlich auch auf dem Jupitermond Europa und dem Saturnmond Enceladus. Auf der Erde sind diese Lebensräume reich bevölkert von chemosynthetischen Bakterien und Archaeen, Riesenröhrenwürmern, Muscheln, Napfschnecken und Garnelen, sodass wir wissen, dass sie das Leben unterstützen können. Man könnte hoffen, eine ähnliche Anordnung auf einem Planeten zu finden, der ein Schwarzes Loch umkreist, oder auf einem großen Mond eines solchen Planeten, selbst wenn die Meeresoberfläche zugefroren wäre. (Eis auf der Oberfläche des Planeten kann sogar dazu beitragen, schädliche Strahlung zu blockieren?)

Sichtmöglichkeiten

• Viele der Kreaturen in diesen Lebensräumen, wie die riesigen Röhrenwürmer, ernähren sich passiv und müssen die Welt um sie herum nicht sehen. Ihre Kreaturen könnten in ähnlicher Weise kein Bedürfnis haben, die Welt jenseits ihrer eigenen Tentakel wahrzunehmen, und sie haben einfach nicht die Fähigkeit dazu. (Ich denke aber nicht, dass das bei der Frage viel hilft)
• Einige Haie, Aale und Fische (und Schnabeltiere!) können ihre Beute durch Elektrorezeption wahrnehmen, was normalerweise bedeutet, dass sie elektronische Felder erzeugen und Störungen in ihnen mit speziellen Organen erkennen. Sie können den Standort und sogar Arten anderer Lebewesen bestimmen und entsprechend reagieren. Soweit ich weiß, leben diese speziellen Organismen nicht in der Nähe von hydrothermalen Quellen, aber Ihre Kreatur, die in der Nähe einer solchen Quelle lebt, könnte eine ähnliche Wahrnehmungsmethode entwickeln. (So ​​wie ich es verstehe, ermöglicht dies jedoch nur die Erkennung von Dingen, die Elektrizität leiten - eine Kreatur, die ausschließlich damit navigiert, kann ohne Vorwarnung direkt in einen nicht leitenden Felsen schwimmen.)
• Verwenden Sie Biosonar! (Echoortung) Zahnwale, wie Delfine und Tümmler, verwenden Unterwasser-Biosonar, um schlechte Sichtverhältnisse auszugleichen. Sie machen unter Wasser klickende Geräusche und horchen auf die Echos. Diese Methode würde Ihrer Kreatur in fast jeder Umgebung gut stehen, vorausgesetzt, sie hat gute Ohren.
• Es wurde ein phototrophes Bakterium gefunden, das in der Nähe eines Schwarzen Rauchers außerhalb der Reichweite des Sonnenlichts vor der Küste Mexikos lebt. Stattdessen nutzen die Bakterien das schwache Leuchten des Schwarzen Rauchers für die Photosynthese . Daher können wir davon ausgehen, dass es nicht unmöglich ist, Ihre Kreaturen tatsächlich mit sichtbarem Licht sehen zu lassen – sie müssen nur in der Lage sein, bei schlechten Lichtverhältnissen gut zu sehen.

Persönlich bevorzuge ich die Idee, dass die Kreatur sowohl Elektrorezeption als auch Biosonar verwendet, damit sie sowohl die spezifische Art von Organismen, denen sie begegnet, aus der Ferne identifizieren kann, als auch vermeiden kann, auf Felsen zu stoßen. Viel Spaß beim Gestalten!