Dengarkan kata-kata 'lubang hitam' dan anda mungkin memikirkan pusaran yang berputar, menghisap segala-galanya ke dalam kotorannya seperti bapa saudara anda di majlis perkahwinan. Anda mungkin membayangkan bintang sedang ditarik ke arahnya seperti sepotong spageti, mengepakkan kekosongan sehingga ia tersembunyi. Kenyataannya tidak sesederhana atau sedap. Inilah buku asas kami.
Apa itu lubang hitam?
Lubang hitam telah membingungkan ahli fizik selama berabad-abad tetapi penerangan ringkas akan menjadi kawasan dalam ruang masa yang mempunyai graviti yang kuat, bahkan cahaya tidak dapat melepaskan diri dari tarikannya.
Salah satu perkara pertama yang perlu difahami mengenai lubang hitam adalah bahawa ia bukan ruang kosong, melainkan bahan yang dipadatkan ke kawasan yang sangat kecil. Lubang hitam mungkin mempunyai jisim 20 bintang, misalnya, tetapi hanya berukuran pusat London. Ketumpatan itu melakukan perkara-perkara aneh terhadap undang-undang masa dan ruang, salah satunya ialah penampilan penghalang teori yang disebut cakerawala peristiwa.
BACA SETERUSNYA: Penembusan lubang hitam mendedahkan jet goyah yang dilihat oleh superkomputer
Lihat terobosan lubang hitam yang berkaitan mendedahkan jet goyangan yang dikesan oleh superkomputer Lubang hitam supermasif tertua yang pernah dijumpai dijumpai sejauh 13.7 bilion tahun cahaya
Dalam teori relativiti umum Albert Einstein, cakerawala peristiwa adalah titik yang tidak dapat dikembalikan. Apabila objek semakin dekat dengan cakrawala peristiwa, semakin banyak jalan yang diambil oleh zarah-zarahnya membengkok ke arah lubang hitam. Setelah cakerawala peristiwa dilanggar, ubah bentuk ruang-waktu menjadi begitu hebat sehingga tidak ada cara bagi zarah-zarah untuk bergerak ke luar.
Ini adalah titik di mana lubang menjadi hitam, ketika cahaya tidak dapat melepaskan diri dari ditarik ke depan, seterusnya, menuju keunikan graviti; titik di mana ruang-waktu menjadi sangat terdistorsi, kelengkungannya tidak terbatas. Di sini, semua undang-undang fizik seperti yang kita fahami dilemparkan ke luar tingkap. Tidak ada yang benar-benar tahu apa yang berlaku di singulariti.
Berapa besar lubang hitam?
Terdapat empat kelas lubang hitam, walaupun dua daripadanya adalah hipotesis. Di hujung atas spektrum terdapat lubang hitam supermasif, dipercayai berada di pusat kebanyakan galaksi. Yang ada di Bima Sakti kita sendiri, yang dikenali sebagai Sagittarius A *, dianggap mempunyai jisim 4 juta matahari dengan cakerawala peristiwa yang membentang sejauh 44 juta kilometer.
Di hujung bawah spektrum adalah lubang hitam mikro, yang mungkin sekecil atom tunggal, walaupun kita belum benar-benar mengukur satu ukuran ini. Di antara keduanya terdapat lubang hitam jisim antara hipotesis dan lubang hitam bintang - diciptakan oleh keruntuhan bintang dengan kira-kira tiga kali atau lebih banyak jisim matahari kita.
(Kesan artis mengenai lubang hitam yang luar biasaCygnus X-1. Kredit:NASA / CXC / M.Weiss)
Kategori lain yang mungkin menarik adalah lubang hitam primordial, yang pertama kali dicadangkan oleh Stephen Hawking pada tahun 1971. Lubang hitam hipotetis ini mungkin telah terbentuk semasa kelahiran alam semesta, sebelum bintang muncul, dan mungkin memegang penjelasan penting untuk kewujudan bahan gelap .
BACA SETERUSNYA: Simulasi yang paling terperinci dari alam semesta kita yang dibuat merangkumi satu bilion tahun cahaya yang mengejutkan
Usaha untuk mencarinya sejauh ini menjadi kering, walaupun ini dapat berubah berkat perkongsian Ligo-Virgo dan pengesanan gelombang graviti. Mampu mengesan riak di ruang masa boleh membuka jalan untuk siasatan lebih lanjut, melihat kembali masa untuk penggabungan lubang hitam yang menjadi bintang sebelumnya.
Apa yang akan berlaku kepada saya sekiranya saya jatuh ke dalam lubang hitam?
Sekiranya anda cukup beruntung kerana mendapati diri anda terperangkap dalam lubang hitam (peringatan saya), beberapa perkara pelik akan berlaku kepada anda, dan beberapa perkara yang lebih pelik akan berlaku kepada seseorang yang memerhatikan anda dari jarak yang selamat.
Apa yang berlaku apabila objek melanggar cakrawala peristiwa tidak mudah difahami, dan itu kerana inilah titik ketika dua model fizik yang berbeza - mekanik kuantum dan relativiti umum - saling bertentangan.
Terdapat penulisan quadrum yang sangat baik - yang disebut paradoks maklumat lubang hitam - oleh Amanda Gefter untukBBC . Inti daripadanya adalah: kepada seseorang yang memerhatikan anda melanggar cakrawala peristiwa, anda akan perlahan-lahan dihapuskan oleh penyelewengan ruang, kelambatan masa dan kepanasan radiasi Hawkings - sesuatu yang juga oleh, akhirnya akan menghilangkan lubang hitam.
Jadi anda sudah mati, bukan? Tidak tepat. Menurut relativiti umum, anda sebenarnya akan melewati cakrawala peristiwa, tanpa melihat kesan graviti kerana anda akan berada dalam keadaan bebas (sesuatu yang Einstein namakan sebagai pemikiran paling gembira ), jatuh ke arah singulariti.
Tetapi bagaimana anda dapat melalui ruang angkasa dan dibakar hingga garing pada masa yang sama? Quandary ini berlaku kerana fizik kuantum mengatakan bahawa maklumat tidak boleh hilang, dan oleh itu badan anda harus berada di luar cakrawala. Sekiranya anda tidak melintasi cakrawala acara, anda akan melanggar undang-undang kerelatifan umum. Para saintis telah mendalilkan sejumlah solusi untuk mendamaikan hukum alam yang bertentangan ini, tetapi paradoksnya adalah tanda tanya yang berterusan di tengah-tengah fizik.
Oleh kerana itu, mengenai lubang hitam, cahaya bukan sahaja tidak dapat melarikan diri, tetapi juga otak generasi pemikir.
bolehkah anda menambahkan muzik ke ipod tanpa iTunes
Kredit gambar utama: Wikimedia Commons
