Može Li Čovek Ući U Crnu Rupu? Teorija, Opasnosti i Šta Bismo Saznali

Pitanje da li čovek može ući u crnu rupu i istražiti je zvuči kao scena iz naučne fantastike, ali prema današnjem razumevanju fizike odgovor je jasan i zanimljiv: tehnički moguće samo u vrlo specifičnim uslovima — i tada bi sve što posmatrate ostalo zauvek zatvoreno unutar horizonta događaja.

The distance from a black hole's center of mass to where gravity's pull is too strong to overcome is called the event horizon. Leo and Shanshan,CC BY-ND

Kratko objašnjenje: šta je horizont događaja?

Horizont događaja je granica oko crne rupe iznad koje nijedna informacija — ni svetlost, ni signali — ne može da pobegne. Radijalna veličina tog horizonta zavisi od mase crne rupe: veća masa znači veći radijus horizonta.

As the person approaches the event horizon of a a Sun-size black hole, the vast difference in gravitational pull between the inidvidual's head and toes causes the person to stretch into a very long noodle, hence the term 'spaghettification'. Leo and Shanshan Rodriguez,CC BY-ND

Zvezdne naspram supermasivnih crnih rupa

Postoje razne vrste crnih rupa. Dve koje su važne za ovo pitanje su:

A person falling into a supermassive black hole would likely survive. Leo and Shanshan Rodriguez,CC BY-ND

• Zvezdne crne rupe (masa reda Sunca): njihov horizonta ima radijus reda veličine ~3 km (~2 milje). Zato se padajući objekat mora mnogo bliže centru da bi prešao horizont.
• Supermasivne crne rupe (masa miliona do milijardi Sunčevih masa): primer u centru naše Mlečne staze ima približno 4 miliona Sunčevih masa i radijus horizonta oko 7,3 miliona milja (~11,8 miliona km), odnosno oko 17 Sunčevih radijusa.

Zašto masa menja šanse za preživljavanje?

Ključno je kako se gravitaciona sila razlikuje između delova tela (na primer glave i stopala). Kod zvezdnih crnih rupa taj razmak do centra je mali, pa su razlike u sili velike — efekat zvan "spaghetifikacija": telo se izdužuje i cepa zbog jakih plimnih sila. U supermasivnim crnim rupama horizont je mnogo dalje od centra, pa su plimne sile pri prelasku horizonta mnogo manje i osoba bi mogla proći kroz horizont bez trenutnog raspadanja.

Praktične opasnosti pre ulaska

Većina crnih rupa koje posmatramo nije "prazna": okružene su veoma vrućim, turbulentnim akrecionim diskovima sastavljenim od gasa, prašine pa i raskomadanih zvezda. Ti diskovi emituju intenzivno zračenje i struje plazme koje bi uništile ili spalile svaku svemirsku letelicu i putnika pre nego što bi stigli do horizonta. Dakle, da biste uopšte bezbedno prišli crnoj rupi, morali biste naći supermasivnu crnu rupu koja je potpuno izolovana i ne privlači okolnu materiju.

Šta biste mogli preneti napolje?

Prema opšteprihvaćenoj teoriji (opštoj relativnosti), ništa iznutra ne može poslati informacije izvan horizonta događaja. To znači da, čak i ako bi istraživač preživeo ulazak i video „unutrašnjost“, njegovi zapisi i signali ne bi mogli napustiti crnu rupu i stići do ostatka univerzuma.

Zaključak: U idealnim uslovima (supermasivna, izolovana crna rupa bez akrecionog diska) pojedinac bi možda mogao proći kroz horizont bez odmah vidljivih razaranja, ali sve što bi otkrio ostalo bi zauvek nedostupno ostatku univerzuma.

Za radoznale mlade istraživače: ovo pitanje spaja teorijsku fiziku i praktične opasnosti svemirskog putovanja — odličan primer kako nauka postavlja granice između onoga što je moguće u teoriji i onoga što je ostvarivo u praksi.