Weltraumfahrstuhl in ein schwarzes Loch. Möglich?

Das Weltraumgefängnis, in dem die Gefangenen für den Rest ihres Lebens Yahtzee spielen können. Es liegt leicht unter dem Ereignishorizont.

Nein, ist es nicht. Er liegt deutlich unter dem Ereignishorizont . Wenn Sie möchten, dass Ihr Gefängnis in etwa konstanter Entfernung von der zentralen Singularität bleibt, muss es sich in einem rotierenden und/oder geladenen schwarzen Kerr-Newman- Loch befinden und innerhalb des inneren Horizonts positioniert sein. Wenn es sich nicht um ein Kerr-Newman-Schwarzes Loch handelt, wird das Gefängnis unweigerlich in sehr kurzer Zeit in die Singularität fallen – innerhalb weniger Stunden, selbst für das allergrößte der hypermassiven galaktischen Schwarzen Löcher. Wenn es sich nicht unterhalb des inneren Horizonts befindet, wird es unweigerlich in sehr kurzer Zeit durch den Raum zwischen den Horizonten fallen.

Das bedeutet auch, dass es nicht möglich ist, eine statische Leine zwischen dem Gefängnis und einer umlaufenden Ankerstation außerhalb des Schwarzen Lochs zu spannen. Könnten Sie eine Ankerstation mit einem Seil bauen, das bis zum Ereignishorizont reicht? Möglicherweise. Das Schwarze Loch müsste sich lächerlich schnell drehen, um die innerste stabile kreisförmige Umlaufbahn auf eine ausreichend niedrige Höhe zu bringen, um den Bau eines Kabels zu ermöglichen, das den Ereignishorizont erreichen könnte, ohne unter seinem eigenen Gewicht zu brechen, aber es ist physikalisch nicht verboten. Und während die Kontrollsysteme lächerlich empfindlich wären, könnten Sie, wenn Sie eine Orbitalstation bauen könnten, wahrscheinlich sogar einen Orbitalring bauen, der eine beliebige Masse von Halteseilen und Gefängniseinrichtungen in beliebiger Nähe des Schwarzen Lochs unterstützen könnte.

Aber die äußere Ankerstation wird immer durch den Raum zwischen den Horizonten vom inneren Gefängnis getrennt sein. Und jedes Stück Seil, das den äußeren Horizont überquert, wird unweigerlich durch diesen Raum transportiert, so unvermeidlich, wie es sich in der Zeit vorwärts bewegt, bis es den inneren Horizont überquert. Dies gilt selbst dann, wenn das Schwarze Loch massiv genug ist, um Gezeiteneffekte (und damit Spaghettifizierung) am äußeren Ereignishorizont völlig vernachlässigbar zu machen. Gezeiteneffekte haben damit nichts zu tun. Bits des Tethers, die sich unterhalb des äußeren Ereignishorizonts befinden, bewegen sich durch die Zeit in eine andere Richtung als Bits, die außerhalb liegen, und sie können nicht verbunden bleiben.

Sie können also kein statisches Halteband haben. Sie könnten vielleicht kontinuierlich Tether-Material in das Schwarze Loch leiten, aber was wäre der Sinn davon? In solch einer extremen Umgebung gibt es keinen praktischen Unterschied zwischen dem und dem bloßen Abfeuern eines Stroms einzelner Atome von Haltematerial in das Schwarze Loch. Es bringt Ihnen nichts, wenn Sie einfach ein "Aufzugsauto" frei fallen lassen, mit Raketen, um sicherzustellen, dass es (theoretisch - schließlich werden Sie nie wissen, ob es es tatsächlich geschafft hat oder nicht, sobald es den Ereignishorizont überquert) navigieren kann und docken Sie am Gefängnis auf der anderen Seite an.

Nein, die unterschiedlichen Gravitationskräfte, die auf ein Objekt ausgeübt werden, wenn es sich dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs nähert, zerreißen das Objekt in zwei Hälften. Wenn sich ein Objekt auf das Schwarze Loch zubewegt, wird es fraktal bis auf die subatomare Elementebene in zwei Hälften gerissen. IE, Sie werden in zwei Hälften gerissen, dann werden diese Stücke in zwei Hälften gerissen, dann werden diese Stücke in zwei Hälften gerissen usw. usw. bis zu Ihren Quantenteilchen. Es gibt auch relativistische Effekte für die Person, die den Ereignishorizont betritt, sie würde die obige Auslöschung fast augenblicklich erfahren, während sie für den äußeren Beobachter, der sie beobachtet, in unendlich kleineren Schritten langsamer zu werden scheinen, bis sie zu einem vollständigen Stillstand zu kommen und eingefroren zu sein scheinen Stase.

Es ist ein bisschen verblüffend zu beschreiben, aber ich werde ein Szenario verwenden, um es zu beschreiben: Wenn Sie eine digitale Stoppuhr in ein Schwarzes Loch werfen würden, würden Sie sehen, dass sie die Zeit immer langsamer misst. Der zweite Zähler würde beginnen, in Perioden von Minuten und dann von Stunden zu zählen. schließlich würde es scheinbar gefroren aufhören. Dann würde das Licht vom Bildschirm beginnen, das Spektrum nach unten rot zu verschieben, bis es in der Radiowellenlänge elektromagnetischer Energie war. Sie würden ein Radioteleskop und mehrere Jahre brauchen, um zu sehen, wie der Sekundenzähler nur eine Sekunde zählt, dann Jahrzehnte, dann Jahrhunderte. Schließlich würde es so stark verlangsamen, dass Sie Milliarden von Jahren zwischen einzelnen Photonen warten würden, die vom Bildschirm emittiert werden, um Sie zu erreichen.

Aus der Sicht eines außenstehenden Beobachters kann also tatsächlich nichts in ein Schwarzes Loch eindringen, es kann ihm nur in unendlich längeren und unendlich kleineren Schritten unendlich näher kommen, ohne jemals den Ereignishorizont zu berühren. Währenddessen tritt das Objekt gerade in seine unmittelbare Auslöschung ein.

Wenn es sich um ein großes (massives) Schwarzes Loch handelt, sollte der Ereignishorizont weit genug entfernt sein, um einen Gezeitenwechsel kleiner Objekte wie Menschen zu verhindern.

Wenn Sie jedoch keine FTL-Technologie haben, können Sie niemanden über den Ereignishorizont hinaus zurückholen. Die Encyclopedia Britannica hat eine sehr gute Definition des Ereignishorizonts .

Ereignishorizont, Grenze, die die Grenzen eines Schwarzen Lochs markiert. Am Ereignishorizont ist die Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit. Da die allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass sich nichts schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen kann, kann nichts innerhalb des Ereignishorizonts jemals die Grenze überschreiten und darüber hinaus entkommen, einschließlich Licht. Daher kann nichts, was in ein Schwarzes Loch eintritt, herauskommen oder von außerhalb des Ereignishorizonts beobachtet werden.

Selbst wenn das Halteseil die Spannungskräfte überstehen kann, wäre es also eine Einwegfahrt. Der Aufzug könnte niemals wieder hochfahren, es sei denn, es handelt sich um einen FTL-Aufzug.

Auch wenn es in Ihrer Geschichte möglich ist, einen FTL-Aufzug zu bauen, scheint das eine Menge Arbeit zu sein, um ein Gefängnis zu bauen.

Ein weiteres Problem ist die Zeitdilatation. Der Rest des Universums würde viel schneller laufen als das Gefängnis. Sie würden die gleichen Effekte erzielen, wenn Sie die Gefangenen in Kryo legen und sie zu einem späteren Zeitpunkt wieder auftauen.