Poll dubh a imlonnú agus a dhiosca breisiúcháin mórthimpeall, luathaithe agus infalling. Creidmheas íomhá: NASA.

Fiafraigh de Ethan: An féidir le tonnta imtharraingthe ligean dúinn amharc taobh istigh de pholl dubh?

Má athraíonn siad agus má shaobhadh siad am spáis de réir mar a théann na círéibeacha tríd, an bhféadfadh an rud a bhí istigh a fháil amach i ndáiríre?

"Faigh áit taobh istigh ina bhfuil an-áthas, agus dófaidh an t-áthas an pian." -Joseph Campbell

Ó aimsigh LIGO tonnta imtharraingthe go díreach ó phoill dhubha a chumasc, tá spéis athnuaite ag eolaithe i bhfoghlaim fúthu go léir. Tar éis an tsaoil, le sonraí nua, teicníc nua agus bealach nua le breathnú ar na Cruinne, b’fhéidir go bhfuil cnuasach iomlán d’fhionnachtana nua ann atá indéanta anois. Ceann de na hairíonna bunúsacha atá ag poll dubh, ar ndóigh, is ea nach féidir le haon rud imeacht óna léaslíne imeachta ón taobh istigh, ós rud é go bhfuil an treoluas éalaithe i taobh istigh poll dubh níos mó ná luas an tsolais. Ach b’fhéidir gur féidir é sin a shárú? Ba mhaith le tacadóir Patreon Robert J. Hansen a fháil amach an bhfuil bealach ann chun féachaint ar a bhfuil istigh:

“Más féidir le saobhadh ama spáis luas an tsolais a threisiú i ndáiríre, an féidir le tonn imtharraingthe a théann thar léaslíne imeachta poll dubh a athrú, ag tabhairt bealach dúinn an t-ábhar a bhreathnú mar gheall ar threisiú sealadach c?"

A ligean ar ghlacadh le breathnú ar an bhfisic agus a fháil amach!

I spás comhréidh, is furasta sraith breathnóirí gan teorainn a chur ar bun a aontaíonn gach duine ar luas an tsolais in áiteanna éagsúla. Creidmheas íomhá: PixelBnarchy úsáideoir PixaBay.

Níor chuala tú aon amhras ach go bhfuil luas an tsolais i bhfolús, tairiseach uilíoch c, tairiseach is cuma cén. Maidir le coibhneasacht speisialta, tá sé seo fíor; má tá do spás go hiomlán cothrom, níl aon bhealach timpeall air seo. Is féidir leat, go teoiriciúil, sraith breathnóirí gan teorainn a chur ar bun, spás seasta a scaradh óna chéile, ar fos maidir lena chéile. De réir mar a théann tonn solais thart, an méid ama a thógann sé ar gach breathnadóir a fheiceáil go bhfuil comhartha solais socraithe: tá an t-am a thógann sé ar an solas dul ó 1 go 2 mar an gcéanna ó 2 go 3, mar 3 go 4, agus ó 99 go 100. Níl aon easaontas agus aon débhríocht ann, agus mar sin tá gach duine sásta.

An t-am spáis inár gcomharsanacht áitiúil, atá cuartha mar gheall ar thionchar imtharraingthe na Gréine agus maiseanna eile. Creidmheas Íomhá: T. Pyle / Caltech / MIT / LIGO Lab.

Ach éiríonn rudaí níos géire nuair a cheadaíonn tú spás cuartha, agus is é sin an difríocht mhór idir coibhneasacht speisialta agus ginearálta. Má dhéanann tú iarracht an tsraith chéanna gan teorainn de bhreathnóirí a chur achar seasta óna chéile agus ar a suaimhneas maidir lena chéile, beidh siad ag troid. Ní mar gheall ar aon difríochtaí idirphearsanta, ach toisc nach n-aontóidh a gcuid breathnuithe lena chéile maidir le cad is “achar seasta” nó cad is brí le “ar fos”. Nuair a théann gach breathnóir an comhartha solais, tomhaiseann gach duine luas an chomhartha sin le bheith c, díreach mar a bheifeá ag súil leis, ach ní féidir leo aontú lena chéile maidir leis an méid a tharlaíonn sna suíomhanna nach leo féin. Níl aon chomhchaighdeán rialóirí agus cloig ann a bhaineann go cothrom le gach breathnadóir a luaithe a cheadaíonn tú spás cuartha.

Ritheann barr túr clog ríoga Makkah cúpla ceathairshleasán soicind níos gasta ná mar a dhéanfadh an clog céanna ag an mbonn, mar gheall ar dhifríochtaí sa réimse imtharraingthe. Creidmheas íomhá: Al Jazeera Béarla c / o: Fadi El Benni, faoi cheadúnas cca-sa-2.0.

Seo an chúis chéanna, má chuireann tú clog adamhach ag bun foirgnimh agus clog adamhach comhionann ag an mbarr, gheobhaidh tú amach go ritheann siad ar rátaí beagán difriúil. Ní hé go bhfuil clog amháin lochtach; is é sin go ndéanann cuaire an spáis nach nialas é ionas go n-aontaíonn breathnóirí éagsúla leis an rud a dhéanann “clog” maith in aon áit seachas a suíomh féin!

Solas agus círéibeacha sa spás; de réir mar a théann an solas trí spás neamh-árasán, athraíonn sé an chaoi a mbreathnaíonn breathnadóir in aon áit eile ar imeacht ama don solas. Creidmheas íomhá: Réadlann Imtharraingthe na hEorpa, Lionel BRET / EUROLIOS.

Nuair a théann comhartha solais trí réigiún de spás cuartha, d’fhéadfadh breathnóir i bhfad i gcéin a fheiceáil go bhfuil an comhartha sin ag gluaiseacht níos gasta ná c nó níos moille ná c, ag brath ar cé chomh cuartha-nó-árasán atá an réigiún ina bhfuil sé agus an réigiún a bhfuil siad ag breathnú air i gcoibhneas lena chéile. Ach an bhfuil aon rud ag bogadh níos gasta nó níos moille ná c? Níl; is é an rud atá ag tarlú ná go minic ní féidir linn luas rud éigin a thomhas in aon áit seachas ár gceann féin i ndáiríre. Thug Einstein féin é seo faoi deara ina leabhar 1920, Relativity: the special and general theory, áit a léann aistriúchán (ón nGearmáinis):

De réir theoiric ghinearálta na coibhneasachta, ní féidir le dlí seasmhachta treoluas an tsolais in vacuo, atá ar cheann den dá bhonn tuisceana bunúsacha i dteoiric speisialta na coibhneasachta […] aon bhailíocht neamhtheoranta a éileamh. Ní féidir cuaire ghathanna solais a dhéanamh ach amháin nuair a athraíonn treoluas iomadú an tsolais de réir suímh.

Anois, cad faoi thonn imtharraingthe a rith? De réir mar a tharlaíonn sé, beidh éifeacht aige ar an spás go léir a rachaidh sé tríd. Díreach mar a chomhbhrúíonn tonnta imtharraingthe spás i dtreo amháin agus iad ag síneadh ag an am céanna an treo ingearach ar bhealach ascalaithe - gné ar bhain LIGO leas aisti chun iad a bhrath go díreach - síneoidh siad agus comhbhrúfaidh siad léaslíne imeachta poll dubh freisin.

Go deimhin, glacfar a bhfuinneamh isteach sa pholl dubh féin ag na tonnta a théann taobh istigh de léaslíne imeachta na bpoll dubh; díreach mar a chuirfeadh aon solas a thit isteach le mais an phoill dhubh (fuinneamh a thiontú go mais trí fhoirm nach bhfuil chomh eolach ar chothromóid cháiliúil Einstein, m = E / c2), agus a dhéanann radaíocht imtharraingthe freisin. Ach d’fhéadfadh na daoine nach n-ionsúitear an spás timpeall air a shaobhadh, agus is cinnte go ndéanfadh an spás cuartha féin - móide na hathruithe sa spás cuartha - difear d’am taistil éadrom aon rud timpeall air. Bíonn am difriúil ag cáithníní sna réimsí imtharraingthe seo; tá cuma níos faide nó níos giorra ar an spás ag brath ar fhisic na dtonnta a théann tríothu; déantar cruthanna rudaí fisiciúla agus tógálacha geoiméadracha neamhfhisiceacha araon a shaobhadh.

Dhéanfaí aon rud nó cruth, fisiceach nó neamhfhisiciúil, a shaobhadh de réir mar a rachadh tonnta imtharraingthe tríd. Creidmheas íomhá: NASA / Ionad Taighde Ames / C. Henze.

Ach ní chiallaíonn sé seo ag pointe ar bith go dtaistealaíonn an spás a bhí taobh istigh de léaslíne na hócáide chuig an taobh amuigh riamh. Ní bhfaighfeadh cáithnín ón taobh istigh a bhealach go dtí an taobh amuigh riamh. Agus ní fhéadfadh aon duine faisnéis a fháil taobh amuigh den pholl dubh ar a laghad faoina raibh ar siúl ar an taobh istigh. Bheadh ​​treoluas éalaithe rud éigin ceart ar imeall léaslíne na hócáide fós c, agus is é an rud a thabharfá ar “athrú ar luas an tsolais” mar bhreathnadóir seachtrach (nach bhfuil in ann luasanna a thomhas in aon áit seachas do cheann féin) cur síos níos cruinne air trí shaobhadh i gcuaire an spáis féin.

Bheadh ​​tionchar ag aon chíréibeacha i ndéantús an spáis ar léaslíne imeachta poll dubh freisin, ach mar sin féin ní ligfeadh sé do cháithníní níos moille ná an solas éalú ón taobh istigh dá léaslíne imeachta. Creidmheas íomhá: Inductiveload úsáideora Wikimedia Commons.

D’fhéadfadh an spás taobh istigh de léaslíne na hócáide leathnú agus / nó conradh a dhéanamh de réir mar a théann tonn imtharraingthe tríd, ach an rud is fearr a d’fhéadfá a bheith ag súil leis ná go bhféadfadh seans a bheith ann nach dtitfeadh fótón a thitfeadh isteach murach é. Ní thonnann tonnta imtharraingthe. athraigh an fhíric is bunúsaí, dosheachanta faoi phoill dhubha ar fad: ní éireoidh aon rud atá istigh cheana féin amach.

Bhí an post seo le feiceáil den chéad uair ag Forbes, agus tugann ár lucht tacaíochta Patreon saor in aisce duit é. Déan trácht ar ár bhfóram, & ceannaigh ár gcéad leabhar: Beyond The Galaxy!