tinhvanoptics
Banned
- Tham gia
- 27/8/2020
- Bài viết
- 0
Nếu một phi hành gia rơi vào hố đen, họ sẽ không có một chuyến đi bình yên. Chúng sẽ được kéo dài ra như sợi mì. Nhưng chính xác như thế nào phụ thuộc vào loại lỗ đen bạn rơi vào.
Xin lỗi, những người hâm mộ khoa học viễn tưởng. Bạn không thể thực sự sống sót sau chuyến đi xuyên qua một lỗ đen. Và nếu bạn cố gắng lao vào một cái, giống như Matthew McConaughey trong bộ phim Interstellar. Bạn sẽ bị xé toạc rất lâu trước khi bạn có thể tìm ra những gì ở phía bên kia. Hãy cung tìm hiểu với tinhvan.net nhé.
Lỗ đen là gì?
Để đánh giá đầy đủ lý do tại sao bạn không thể lặn hoặc lái tàu vũ trụ của mình vào một lỗ đen. Trước tiên bạn phải hiểu các đặc tính cơ bản của những tảng đá hấp dẫn này. Nói một cách đơn giản, lỗ đen là một nơi có lực hấp dẫn mạnh đến mức không một ánh sáng nào. Hay bất cứ thứ gì khác, cho vật chất nào đó – có thể thoát ra.
Các lỗ đen là một cái tên hợp lí vì chúng thường không phản xạ hoặc phát ra ánh sáng. Chúng chỉ hiển thị khi chúng ăn các ngôi sao hoặc đám mây khí đi lạc quá gần ranh giới của chúng, được gọi là chân trời sự kiện. Bên ngoài chân trời sự kiện có một điểm thực sự cực nhỏ được gọi là điểm kỳ dị, nơi mà lực hấp dẫn mạnh đến mức nó tự làm cong không-thời gian một cách vô tận. Đây là nơi mà các định luật vật lý, như chúng ta biết, bị phá vỡ. Có nghĩa là tất cả các lý thuyết về những gì nằm ngoài chỉ là suy đoán.
Hố đen có vẻ kỳ lạ đối với hầu hết chúng ta, nhưng chúng lại phổ biến đối với các nhà khoa học. Các nhà vật lý đã nghiên cứu với các lý thuyết về các vật thể tương tự trong nhiều thập kỷ. Trước khi thuyết tương đối rộng của Albert Einstein dự đoán sự tồn tại của chúng. Tuy nhiên, khái niệm này không thực sự được coi trọng cho đến những năm 1960, khi những ngôi sao cực nhỏ được phát hiện. Ngày nay, các lỗ đen được coi là một phần bình thường của quá trình tiến hóa sao, và các nhà thiên văn học nghi ngờ rằng dải Ngân hà của chúng ta chứa hàng triệu lỗ trong số chúng.
Chọn cuộc phiêu lưu vào lỗ đen của bạn
Các lỗ đen có nhiều loại khác nhau và có thể được mô hình hóa với các mức độ phức tạp khác nhau, chẳng hạn như liệu chúng có quay hay có tích điện hay không. Vì vậy, nếu bạn nhảy vào một cái, số phận chính xác của bạn có thể phụ thuộc vào loại hố đen bạn chọn.
Ở cấp độ đơn giản nhất, có ba loại lỗ đen: lỗ đen khối lượng sao, lỗ đen siêu khối lượng và lỗ đen khối lượng trung bình.
Các lỗ đen có khối lượng sao hình thành khi các ngôi sao rất lớn đốt cháy hết nhiên liệu và tự sụp đổ. Các lỗ đen siêu lớn sống ở trung tâm của hầu hết các thiên hà và có khả năng phát triển đến kích thước cực lớn của chúng – nặng gấp hàng chục tỷ lần so với Mặt trời của chúng ta – bằng cách tiêu thụ các ngôi sao và hợp nhất với các lỗ đen khác. Các lỗ đen khối lượng trung bình vẫn còn bí ẩn và chỉ một số ví dụ đáng ngờ đã được phát hiện, nhưng các nhà thiên văn học cho rằng chúng có thể hình thành thông qua một quá trình bồi tụ tương tự, chỉ ở quy mô nhỏ hơn.
Các lỗ đen khối lượng sao có thể hơi nhỏ so với những người anh em họ lớn hơn của chúng, nhưng chúng thực sự tự hào với các lực thủy triều cực lớn hơn ngay bên ngoài chân trời sự kiện của chúng. Sự khác biệt này xảy ra nhờ vào một đặc tính của lỗ đen có thể gây ngạc nhiên cho một số nhà quan sát bình thường. Các lỗ đen nhỏ hơn thực sự có gradient hấp dẫn ấn tượng hơn các lỗ siêu lớn. Nói cách khác, bạn chỉ cần rơi một khoảng cách rất ngắn để trải nghiệm sự khác biệt cực kỳ đáng chú ý về trọng lực.
Mì Ý lỗ đen
Nếu bạn đang trôi nổi tự do trong không gian gần một lỗ đen có khối lượng sao mà không ăn bất cứ thứ gì, thì gợi ý duy nhất của bạn rằng nó tồn tại có thể là hiệu ứng phóng đại hấp dẫn hoặc “thấu kính” mà nó có thể có đối với các ngôi sao nền.
Nhưng khi bạn bay đến gần điểm kỳ lạ này, bạn sẽ bị kéo căng theo một số hướng và bị bóp nghẹt ở một số hướng khác, một quá trình mà các nhà khoa học gọi là spaghettification. Điều này là do trọng lực của lỗ đen nén cơ thể của bạn theo chiều ngang trong khi kéo nó giống như mì ý theo hướng thẳng đứng. Nếu bạn nhảy vào chân lỗ đen trước, lực hấp dẫn trên các ngón chân của bạn sẽ mạnh hơn nhiều so với lực kéo lên đầu. Mỗi phần của cơ thể bạn cũng sẽ được kéo dài theo một hướng khác nhau. Bạn thực sự sẽ trông giống như một miếng mì Ý.
Vì vậy, khi bạn rơi vào một lỗ đen có khối lượng sao, bạn có thể sẽ không lo lắng nhiều về những bí ẩn tồn tại mà bạn có thể mở khóa ở “phía bên kia”. Bạn sẽ như chết như mì spaghetti hình doornail hàng trăm dặm.
Và kịch bản này cũng không hoàn toàn dựa trên lý thuyết và suy đoán. Các nhà thiên văn đã chứng kiến một “sự kiện gián đoạn thủy triều” như vậy vào năm 2014, khi một số kính viễn vọng không gian bắt gặp một ngôi sao đi lang thang quá gần một lỗ đen. Ngôi sao bị kéo dài ra và bị cắt nhỏ, gây ra một phần vật chất rơi ra ngoài đường chân trời sự kiện, trong khi phần còn lại bị văng ra ngoài không gian.
Đừng nhẹ nhàng đi vào đêm lỗ đen đó
Trái ngược với việc rơi vào một lỗ đen khối lượng sao, trải nghiệm của bạn khi rơi vào một lỗ đen khối lượng siêu lớn hoặc khối lượng trung bình sẽ ít gây buồn ngủ hơn một chút. Mặc dù kết quả cuối cùng, một cái chết khủng khiếp, vẫn là số phận của bạn, bạn thực sự có thể đi đến tận chân trời sự kiện và xoay sở để bắt đầu rơi vào điểm kỳ dị khi vẫn còn sống.
Trong trường hợp này, ít nhất về lý thuyết, bạn có thể nhìn ra không gian xung quanh. Nhưng sẽ không ai có thể nhìn thấy bạn khi bạn đã vượt qua chân trời sự kiện. Ngay cả khi bạn đang cầm một chiếc đèn pin và cố gắng chiếu nó ra ngoài, ánh sáng sẽ trở lại điểm kỳ dị với bạn.
Trong khi đó, bạn sẽ thấy rằng mọi thứ bên trong chân trời sự kiện đều bị làm cong bởi lực hấp dẫn cực đoan, nhờ một hiệu ứng mà các nhà thiên văn học gọi là thấu kính hấp dẫn. (Chưa kể đến các hiệu ứng giãn nở thời gian hoang dã.)
Tất nhiên, bất kể bạn rơi vào loại lỗ đen nào, cuối cùng bạn sẽ bị xé nát bởi lực hấp dẫn cực lớn. Không có vật chất nào, đặc biệt là cơ thể người bằng thịt, có thể tồn tại nguyên vẹn. Vì vậy, một khi bạn vượt ra ngoài rìa của chân trời sự kiện, bạn đã hoàn thành. Không có lối thoát. Ngay cả khi bạn vẫn còn sống, bạn sẽ phải di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng để trốn thoát. Nhưng như chúng ta biết, không có gì trong vũ trụ đã biết có thể làm được điều đó.
Nhưng đừng lo lắng; lỗ đen được biết đến gần nhất với Trái đất vẫn còn cách xa 1.000 năm ánh sáng. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học nghi ngờ rằng có nhiều vật thể khác đang ẩn nấp gần hơn nhiều, có lẽ chỉ cách Trái đất vài chục năm ánh sáng. Trên thực tế, một số nhà nghiên cứu cho rằng Hành tinh giả định của Hệ Mặt trời ở xa xôi thực sự là một lỗ đen nguyên thủy có kích thước gần bằng một quả bóng chày.
Với suy nghĩ đó, có thể (mặc dù không chắc) rằng nếu con người tồn tại đủ lâu để đi tiên phong trong công nghệ du hành vũ trụ tiên tiến, chúng ta có thể đến thăm một lỗ đen cận cảnh. Và nếu chúng ta làm vậy, có thể chúng ta sẽ ném một vài tàu thăm dò vào lỗ đen để kiểm tra những gì xảy ra ở chân trời sự kiện.
Xem Thêm
Thiên hà Andromera – Những sự thật cần biết
Nguồn: tinhvan.net
Xin lỗi, những người hâm mộ khoa học viễn tưởng. Bạn không thể thực sự sống sót sau chuyến đi xuyên qua một lỗ đen. Và nếu bạn cố gắng lao vào một cái, giống như Matthew McConaughey trong bộ phim Interstellar. Bạn sẽ bị xé toạc rất lâu trước khi bạn có thể tìm ra những gì ở phía bên kia. Hãy cung tìm hiểu với tinhvan.net nhé.
Lỗ đen là gì?
Để đánh giá đầy đủ lý do tại sao bạn không thể lặn hoặc lái tàu vũ trụ của mình vào một lỗ đen. Trước tiên bạn phải hiểu các đặc tính cơ bản của những tảng đá hấp dẫn này. Nói một cách đơn giản, lỗ đen là một nơi có lực hấp dẫn mạnh đến mức không một ánh sáng nào. Hay bất cứ thứ gì khác, cho vật chất nào đó – có thể thoát ra.
Các lỗ đen là một cái tên hợp lí vì chúng thường không phản xạ hoặc phát ra ánh sáng. Chúng chỉ hiển thị khi chúng ăn các ngôi sao hoặc đám mây khí đi lạc quá gần ranh giới của chúng, được gọi là chân trời sự kiện. Bên ngoài chân trời sự kiện có một điểm thực sự cực nhỏ được gọi là điểm kỳ dị, nơi mà lực hấp dẫn mạnh đến mức nó tự làm cong không-thời gian một cách vô tận. Đây là nơi mà các định luật vật lý, như chúng ta biết, bị phá vỡ. Có nghĩa là tất cả các lý thuyết về những gì nằm ngoài chỉ là suy đoán.
Hố đen có vẻ kỳ lạ đối với hầu hết chúng ta, nhưng chúng lại phổ biến đối với các nhà khoa học. Các nhà vật lý đã nghiên cứu với các lý thuyết về các vật thể tương tự trong nhiều thập kỷ. Trước khi thuyết tương đối rộng của Albert Einstein dự đoán sự tồn tại của chúng. Tuy nhiên, khái niệm này không thực sự được coi trọng cho đến những năm 1960, khi những ngôi sao cực nhỏ được phát hiện. Ngày nay, các lỗ đen được coi là một phần bình thường của quá trình tiến hóa sao, và các nhà thiên văn học nghi ngờ rằng dải Ngân hà của chúng ta chứa hàng triệu lỗ trong số chúng.
Chọn cuộc phiêu lưu vào lỗ đen của bạn
Các lỗ đen có nhiều loại khác nhau và có thể được mô hình hóa với các mức độ phức tạp khác nhau, chẳng hạn như liệu chúng có quay hay có tích điện hay không. Vì vậy, nếu bạn nhảy vào một cái, số phận chính xác của bạn có thể phụ thuộc vào loại hố đen bạn chọn.
Ở cấp độ đơn giản nhất, có ba loại lỗ đen: lỗ đen khối lượng sao, lỗ đen siêu khối lượng và lỗ đen khối lượng trung bình.
Các lỗ đen có khối lượng sao hình thành khi các ngôi sao rất lớn đốt cháy hết nhiên liệu và tự sụp đổ. Các lỗ đen siêu lớn sống ở trung tâm của hầu hết các thiên hà và có khả năng phát triển đến kích thước cực lớn của chúng – nặng gấp hàng chục tỷ lần so với Mặt trời của chúng ta – bằng cách tiêu thụ các ngôi sao và hợp nhất với các lỗ đen khác. Các lỗ đen khối lượng trung bình vẫn còn bí ẩn và chỉ một số ví dụ đáng ngờ đã được phát hiện, nhưng các nhà thiên văn học cho rằng chúng có thể hình thành thông qua một quá trình bồi tụ tương tự, chỉ ở quy mô nhỏ hơn.
Các lỗ đen khối lượng sao có thể hơi nhỏ so với những người anh em họ lớn hơn của chúng, nhưng chúng thực sự tự hào với các lực thủy triều cực lớn hơn ngay bên ngoài chân trời sự kiện của chúng. Sự khác biệt này xảy ra nhờ vào một đặc tính của lỗ đen có thể gây ngạc nhiên cho một số nhà quan sát bình thường. Các lỗ đen nhỏ hơn thực sự có gradient hấp dẫn ấn tượng hơn các lỗ siêu lớn. Nói cách khác, bạn chỉ cần rơi một khoảng cách rất ngắn để trải nghiệm sự khác biệt cực kỳ đáng chú ý về trọng lực.
Mì Ý lỗ đen
Nếu bạn đang trôi nổi tự do trong không gian gần một lỗ đen có khối lượng sao mà không ăn bất cứ thứ gì, thì gợi ý duy nhất của bạn rằng nó tồn tại có thể là hiệu ứng phóng đại hấp dẫn hoặc “thấu kính” mà nó có thể có đối với các ngôi sao nền.
Nhưng khi bạn bay đến gần điểm kỳ lạ này, bạn sẽ bị kéo căng theo một số hướng và bị bóp nghẹt ở một số hướng khác, một quá trình mà các nhà khoa học gọi là spaghettification. Điều này là do trọng lực của lỗ đen nén cơ thể của bạn theo chiều ngang trong khi kéo nó giống như mì ý theo hướng thẳng đứng. Nếu bạn nhảy vào chân lỗ đen trước, lực hấp dẫn trên các ngón chân của bạn sẽ mạnh hơn nhiều so với lực kéo lên đầu. Mỗi phần của cơ thể bạn cũng sẽ được kéo dài theo một hướng khác nhau. Bạn thực sự sẽ trông giống như một miếng mì Ý.
Vì vậy, khi bạn rơi vào một lỗ đen có khối lượng sao, bạn có thể sẽ không lo lắng nhiều về những bí ẩn tồn tại mà bạn có thể mở khóa ở “phía bên kia”. Bạn sẽ như chết như mì spaghetti hình doornail hàng trăm dặm.
Và kịch bản này cũng không hoàn toàn dựa trên lý thuyết và suy đoán. Các nhà thiên văn đã chứng kiến một “sự kiện gián đoạn thủy triều” như vậy vào năm 2014, khi một số kính viễn vọng không gian bắt gặp một ngôi sao đi lang thang quá gần một lỗ đen. Ngôi sao bị kéo dài ra và bị cắt nhỏ, gây ra một phần vật chất rơi ra ngoài đường chân trời sự kiện, trong khi phần còn lại bị văng ra ngoài không gian.
Đừng nhẹ nhàng đi vào đêm lỗ đen đó
Trái ngược với việc rơi vào một lỗ đen khối lượng sao, trải nghiệm của bạn khi rơi vào một lỗ đen khối lượng siêu lớn hoặc khối lượng trung bình sẽ ít gây buồn ngủ hơn một chút. Mặc dù kết quả cuối cùng, một cái chết khủng khiếp, vẫn là số phận của bạn, bạn thực sự có thể đi đến tận chân trời sự kiện và xoay sở để bắt đầu rơi vào điểm kỳ dị khi vẫn còn sống.
Trong trường hợp này, ít nhất về lý thuyết, bạn có thể nhìn ra không gian xung quanh. Nhưng sẽ không ai có thể nhìn thấy bạn khi bạn đã vượt qua chân trời sự kiện. Ngay cả khi bạn đang cầm một chiếc đèn pin và cố gắng chiếu nó ra ngoài, ánh sáng sẽ trở lại điểm kỳ dị với bạn.
Trong khi đó, bạn sẽ thấy rằng mọi thứ bên trong chân trời sự kiện đều bị làm cong bởi lực hấp dẫn cực đoan, nhờ một hiệu ứng mà các nhà thiên văn học gọi là thấu kính hấp dẫn. (Chưa kể đến các hiệu ứng giãn nở thời gian hoang dã.)
Tất nhiên, bất kể bạn rơi vào loại lỗ đen nào, cuối cùng bạn sẽ bị xé nát bởi lực hấp dẫn cực lớn. Không có vật chất nào, đặc biệt là cơ thể người bằng thịt, có thể tồn tại nguyên vẹn. Vì vậy, một khi bạn vượt ra ngoài rìa của chân trời sự kiện, bạn đã hoàn thành. Không có lối thoát. Ngay cả khi bạn vẫn còn sống, bạn sẽ phải di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng để trốn thoát. Nhưng như chúng ta biết, không có gì trong vũ trụ đã biết có thể làm được điều đó.
Nhưng đừng lo lắng; lỗ đen được biết đến gần nhất với Trái đất vẫn còn cách xa 1.000 năm ánh sáng. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học nghi ngờ rằng có nhiều vật thể khác đang ẩn nấp gần hơn nhiều, có lẽ chỉ cách Trái đất vài chục năm ánh sáng. Trên thực tế, một số nhà nghiên cứu cho rằng Hành tinh giả định của Hệ Mặt trời ở xa xôi thực sự là một lỗ đen nguyên thủy có kích thước gần bằng một quả bóng chày.
Với suy nghĩ đó, có thể (mặc dù không chắc) rằng nếu con người tồn tại đủ lâu để đi tiên phong trong công nghệ du hành vũ trụ tiên tiến, chúng ta có thể đến thăm một lỗ đen cận cảnh. Và nếu chúng ta làm vậy, có thể chúng ta sẽ ném một vài tàu thăm dò vào lỗ đen để kiểm tra những gì xảy ra ở chân trời sự kiện.
Xem Thêm
Thiên hà Andromera – Những sự thật cần biết
Nguồn: tinhvan.net
