Svarta hål är föremål med så mycket materia koncentrerad i en punkt att ingenting - inte ens ljus - kan fly från ett specifikt område runt dem. Detta var ett drag i Newtonian gravitation; detta är ett drag i Einsteins allmänna relativitetsteori; och när vi har en komplett kvanteteori om tyngdkraft, förväntar vi oss detsamma av det. När en tillräckligt massiv stjärna dör och dess kärna kollapsar och går genom atomen, kärnor, neutroner och fria kvarkar inträffar en rolig händelse: även om man rör sig med ljusets hastighet, kan ingenting lämna detta område av rymden.
Övervinner denna tröskel, allt samlas i en singularitet i mitten av denna tidigare stjärna. Detta är hur ett svart hål föds, och för de nästa biljoner år kommer det att växa, vilket äter allt det kan nå.
Du kanske tror att det finns en fångst:
- Kanske kan man undvika singulariteten.
”Kanske äter hon inte allt som korsar hennes händelseshorisont.
”Om du är smart kan du kanske fly från insidan.
Men nej, det här är alla oföränderliga sanningar. Nej kanske . Och trots Stephen Hawkings påståenden om att det kan finnas en möjlig väg ut, kommer ingen mängd uppfinningsriktighet att låta något som faller i ett svart hål lämna det.
Kampanjvideo:
Flyktningshastighet är en rolig sak: det står att det finns gravitations "drivkraft" i ett visst rymdområde, och om din hastighet överskrider en viss tröskel - flyktningshastigheten - kan du övervinna den. Med ett lägre värde tillåter hastigheten att du stannar i en stabil bana, där du inte kommer att fly, utan kommer att falla för alltid och aldrig falla. Och om din hastighet inte är tillräckligt hög kommer du att falla på allvarskällan från vilken du försöker fly.
Vad betyder detta om din utrymningshastighet är större än ljusets hastighet? Eftersom ingenting kan överskrida ljusets hastighet, betyder det att det inte finns något sätt att fly. Och mer än så. Om du befinner dig inne i händelseshorisonten och vill utöva kraft för att "trycka" på något som försöker pressa dig, kan du inte. Att utöva kraft eller trycka ut innebär att flytta partikeln utåt. Men alla partiklar är begränsade till ljusets hastighet. Och om utrymningshastigheten är större än ljusets hastighet kommer du inte att kunna övervinna den punkt där du pressas; du kan inte komma ur singulariteten. Och detta är roligt, det följer att när du faller utanför det svarta hålets händelsevisont, kommer du att se singulariteten i alla riktningar. Singulariteten är oundviklig.
Det betyder också att om du går till evenemangshorisonten och försöker sänka något bortom det, som att röra vatten med fingertoppen, kommer det aldrig att komma tillbaka. Den del av din kropp utanför händelseshorisonten kommer fortfarande att strammas, men delen inuti kan inte returneras; det finns inget sätt att utvinna material från det svarta hålet - inte ens kraftbärande partiklar - som sugs in i singulariteten. Ditt enda hopp är att någon barmhärtig bredvid dig ska hugga av benet.
Varför sa Stephen Hawking att det är möjligt att fly från det svarta hålet? Varför sa han och talade på Harvard:
För att han inte pratade om dig. Han berättade om informationen som utgör dig vid tidpunkten för hösten: när du korsar händelseshorisonten. När föremål faller i ett svart hål, har de information av något slag: vare sig det är fråga om antimateria, baryoner eller leptoner, elektroner eller muoner, neutrinoer eller neutroner. Men enligt den allmänna relativitetsteorin (klassisk, i alla fall) har ett svart hål tre informationsegenskaper: massa, elektrisk laddning och vinkelmoment.
Den berömda "black hole information paradoxen" är att när det svarta hålet äntligen sönderdelas (tack vare Hawking-strålning) återstår endast total energi, elektrisk laddning och vinkelmoment; allt annat är slumpmässigt. Med andra ord förstörs all onödig information. Hawkings senaste verk talar om saker som är mycket mindre fantastiska än att fly från ett svart hål; det säger att när en ny partikel faller i ett svart hål, ändrar den informationen som är kodad på det svarta hålets yta. Och eftersom ytan på ett svart hål (eller ytarea) beror på massan och energin i det, måste denna information gå ut, markas upp men kodad i Hawking-strålning. Precis som en bränd bok innehåller information på sidor (även om den inte är i ett mycket bekvämt format),den utgående Hawking-strålningen kan innehålla information om vad som har fallit i det svarta hålet.
Detta är långt ifrån att undkomma ett svart hål, men representerar en möjlig lösning på informationsparadoxen, vad man än säger. Men om du är fast besluten att komma ur ett svart hål, finns det bara ett sätt att göra det, som följer fysikens kända lagar: kom inte dit.
Ilya Khel
