Fråga: Ian Morison svarar på en fråga i ett youtubeklipp om hur det känns att fritt falla in i ett svart hål. Han påstår att om hålet är tyngre än 1000 solmassor, lever man fortfarande efter att ha passerat händelsehorisonten. Vid fritt fall in i ett litet svart hål, bara några solmassor tungt, slits man sönder av tidvattenkrafterna. Men hur kan man ens passera händelsehorisonten då man har accelererat till ljusfarten, tiden närmar sig noll och massan oändligt? Jag trodde man fastnade i händelsehorisonten. Och vad händer innanför? Förenas man med singulariteten och pressas ihop till en del av det svarta hålet?
Tack på förhand.
Björn, Göteborg. /Björn H
Svar: Här är Ian Morisons föreläsning om svarta hål (mer material, bland annat utskrift, under länk 1):
Föreläsningen är mycket bra och lätt att följa. En originell syn som framföres är att det inte finns någon singularitet (oändlig densitet i en punkt) i ett svart hål. Jag tycker det är en rimlig syn, eftersom man ändå inte kan mäta på något som är innanför händelsehorisonten.
Händelsehorisontenär den (skenbara) yta kring ett svart hål som utgör gränsen mellan hålets innandöme och omvärlden. Ingenting, vare sig ljus eller materia, som befinner sig innanför händelsehorisonten kan lämna regionen innanför och en extern observatör kan därmed inte observera någonting innanför händelsehorisonten. Dess radie kallas Schwarzschildradien (Sr). (Se dock Hawkingstrålning i fråga 19164 .)
Om Jorden kollapsade till ett svart hål skulle Schwarzschildradien bli 9 mm. För solen skulle Sr bli 3 km. Supermassiva svarta hål med miljarder solmassor kan ha Sr på miljarder km. (Svenska Wikipedia)
Schwarzschildradien ges av
Sc = 2GM/c2
där G är Newtons universella gravitationskonstant, c är ljushastigheten och M är massan (se Schwarzschild_radius ).
Tidvattenkrafteruppstår då ett föremål eller himlakropp befinner sig i ett inhomogent gravitationsfält så att föremålets/kroppens olika delar utsätts för olika stor eller olika riktad gravitationskraft. Eftersom föremålet/kroppen som helhet accelererar på ett sätt som motsvarar den totala gravitationskraften, resulterar de något olika gravitationskrafterna på dess olika delar i differentialkrafter som tenderar att deformera den (eller t.o.m. bryta sönder den). (Svenska Wikipedia)
Tidvattenkraften vid händelsehorisonten är alltså proportionell mot
M/M3 = 1/M2
Detta visar att svarta hål med små massor har stor tidvattenkraft och att stora svarta hål har mindre tidvattenkraft. Sedan tycker jag inte man skall fundera så mycket på hastigheter - man får mycket märkliga relativistiska effekter. Sett utifrån kommer tiden i det fallande objektet att stå stilla, se Black_hole#General_relativity .
Ja, när en massa (du?) passerat händelsehorisonten blir den en del av det svarta hålet. /Peter E
