(Rost-9D/Getty Images) Um die Geheimnisse zu lösen Schwarze Löcher , ein Mensch sollte sich einfach in einen hineinwagen.
Allerdings gibt es einen ziemlich komplizierten Haken: Ein Mensch kann dies nur tun, wenn die entsprechende schwarzes Loch ist supermassereich und isoliert, und wenn die Person, die das Schwarze Loch betritt, nicht damit rechnet, die Ergebnisse irgendjemandem im gesamten Universum mitzuteilen.
Wir sind beide Physiker die Schwarze Löcher untersuchen, wenn auch aus sehr sicherer Entfernung. Schwarze Löcher sind zu den am häufigsten vorkommenden astrophysikalischen Objekten in unserem Universum .
Diese faszinierenden Objekte scheinen ein wesentlicher Bestandteil des zu sein Entwicklung des Universums , von dem Urknall bis heute. Sie hatten wahrscheinlich eine Auswirkungen auf die Entstehung menschlichen Lebens in unserer eigenen Galaxie .
Eine Person fällt in ein schwarzes Loch und wird gestreckt. (Leo Rodriguez/Shanshan Rodriguez/CC BY-ND)
Zwei Arten von Schwarzen Löchern
Das Universum ist übersät mit a riesiger Zoo verschiedener Arten von Schwarzen Löchern .
Sie können in ihrer Größe variieren und elektrisch geladen sein, genau wie Elektronen oder Protonen in Atomen. Einige Schwarze Löcher drehen sich tatsächlich. Es gibt zwei Arten von Schwarzen Löchern, die für unsere Diskussion relevant sind.
Der erste rotiert nicht, ist elektrisch neutral – also weder positiv noch negativ geladen – und hat die Masse unserer Sonne. Der zweite Typ ist ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Masse, die Millionen oder sogar Milliarden Mal größer ist als die unserer Sonne.
Neben dem Massenunterschied zwischen diesen beiden Arten von Schwarzen Löchern unterscheidet sie sich auch durch die Entfernung von ihrem Zentrum zu ihrem „Ereignishorizont“ – ein Maß, das als radiale Entfernung bezeichnet wird.
Eine Person, die in ein supermassereiches Schwarzes Loch fällt, würde wahrscheinlich überleben. (Leo & Shanshan Rodriguez/CC BY-ND)
Der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs ist der Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt. Alles, was diesen Punkt passiert, wird vom Schwarzen Loch verschluckt und verschwindet für immer aus unserem bekannten Universum.
Am Ereignishorizont ist die Schwerkraft des Schwarzen Lochs so stark, dass keine mechanische Kraft sie überwinden oder ihr entgegenwirken kann. Gleichmäßig leicht , das sich am schnellsten bewegende Ding in unserem Universum, kann nicht entkommen – daher der Begriff „Schwarzes Loch“.
Die radiale Größe des Ereignishorizonts hängt von der Masse des jeweiligen Schwarzen Lochs ab und ist entscheidend dafür, dass ein Mensch den Sturz in ein Schwarzes Loch überlebt. Für ein Schwarzes Loch mit der Masse unserer Sonne (eine Sonnenmasse) wird der Ereignishorizont einen Radius von knapp 3,2 Kilometern haben.
Eine Person nähert sich dem Ereignishorizont eines sonnengroßen Schwarzen Lochs. (Leo und Shanshan Rodriguez/CC BY-ND)
Das supermassive Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße hingegen hat eine Masse von etwa 4 Millionen Sonnenmassen und einen Ereignishorizont mit einem Radius von 7,3 Millionen Meilen oder 17 Sonnenradien.
Wenn also jemand in ein Schwarzes Loch in Sterngröße fällt, kommt er dem Zentrum des Schwarzen Lochs viel, viel näher, bevor er den Ereignishorizont passiert, als wenn er in ein supermassereiches Schwarzes Loch fällt.
Aufgrund der Nähe zum Zentrum des Schwarzen Lochs bedeutet dies, dass sich die Anziehungskraft des Schwarzen Lochs auf einen Menschen zwischen Kopf und Fuß um den Faktor 1.000 Milliarden unterscheidet, je nachdem, wer den freien Fall anführt.
Mit anderen Worten: Wenn die Person mit den Füßen voran fällt, wenn sie sich dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs mit Sternmasse nähert, ist die Anziehungskraft auf ihre Füße exponentiell größer als die Anziehungskraft des Schwarzen Lochs auf ihren Kopf.
Die Person erleidet eine Spaghettibildung und überlebt höchstwahrscheinlich nicht, wenn sie in eine lange, dünne Nudelform gedehnt wird.
Nun würde eine Person, die in ein supermassereiches Schwarzes Loch fällt, den Ereignishorizont viel weiter von der zentralen Quelle der Anziehungskraft entfernt erreichen, was bedeutet, dass der Unterschied in der Anziehungskraft zwischen Kopf und Fuß nahezu Null ist.
Somit würde die Person den Ereignishorizont unbeeinträchtigt passieren, nicht in eine lange, dünne Nudel gedehnt werden, überleben und schmerzlos am Horizont des Schwarzen Lochs vorbeischweben.
Andere Überlegungen
Die meisten Schwarzen Löcher, die wir im Universum beobachten, sind von sehr heißen Materialscheiben umgeben, die hauptsächlich aus Gas und Staub oder anderen Objekten wie Sternen und Planeten bestehen, die zu nahe an den Horizont kamen und in das Schwarze Loch fielen.
Diese Scheiben werden Akkretionsscheiben genannt und sind sehr heiß und turbulent. Sie sind mit Sicherheit nicht gastfreundlich und würden die Reise in das Schwarze Loch äußerst gefährlich machen.
Um sicher in eines zu gelangen, müsste man ein supermassereiches Schwarzes Loch finden, das vollständig isoliert ist und sich nicht von umgebendem Material, Gas oder sogar Sternen ernährt.
Wenn nun jemand ein isoliertes supermassereiches Schwarzes Loch findet, das für wissenschaftliche Untersuchungen geeignet ist, und sich dazu entschließt, sich hineinzuwagen, wäre alles, was man im Inneren des Schwarzen Lochs beobachtet oder misst, auf den Ereignishorizont des Schwarzen Lochs beschränkt.
Wenn man bedenkt, dass sich der Anziehungskraft jenseits des Ereignishorizonts nichts entziehen kann, wäre die hineinstürzende Person nicht in der Lage, Informationen über ihre Erkenntnisse über diesen Horizont hinaus zurückzusenden. Ihre Reise und ihre Erkenntnisse wären für den Rest des gesamten Universums für alle Zeiten verloren. Aber sie würden das Abenteuer genießen, solange sie überlebten … vielleicht …. 
Leo Rodriguez , Assistenzprofessor für Physik, Grinnell College Und Shanshan Rodriguez , Assistenzprofessor für Physik, Grinnell College .
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