Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Почему происходит спагеттификация?

АстрономияАстрофизикаЧерная дыра
Андрей Вадимович Шут
Физика
  · 1,8 K
Сусанна Казарян, США, Физик  · 22 мар 2021

Допустим Вы свободно падаете солдатиком с 10-и метровой вышки бассейна. Какова разница в ускорении свободного падения вашей головы (а₁) и ступней (а₂). Не спешите отвечать, что ноль. Вот формула: Δа ≡ а₂ − а₁ = GM(1/r² − 1/(r + h)²), где r — расстояние до центра Земли (аттрактора) массы М, а h — ваш рост. Для поверхности Земли Δа ≈ 0 и при свободном падении мы разницу не замечаем. Так же пренебрежимо мало значение Δа у поверхности (фотосферы) Солнца, где М = М⊙.

Но ситуация резко меняется если вы в свободном падении солдатиком у поверхности нейтронной звезды. Тогда для r ≈ 10 км и М ≈ 2М⊙, при вашем росте 2 м, получим разницу ускорений стопы и головы Δа ≈ 3×10⁸ м/сек², т.е. единица массы стопы будет притягиваться в треть миллиарда раз сильнее, чем единица массы головы. Вас растянет в макаронину и разорвёт до того, как вы достигните поверхности бассейна. Поэтому там всюду висят таблички — No Diving.

Ещё хуже, если вы свободно падаете солдатиком на горизонт событий чёрной дыры. В этом случае значения Δа на порядок выше из-за средних масс чёрных дыр М ≈ (3 ÷10)М⊙ и малости гравитационного радиуса. Поэтому спагеттификация упоминается специально для случаев падения на чёрную дыру в непосредственной близи к гравитационному радиусу.

Однако, с увеличением массы чёрной дыры, пропорционально растёт и гравитационный радиус, тогда как Δа уменьшается квадратично от расстояния (радиуса). Поэтому для сверхмассивных чёрных дыр Δа уменьшается и эффект спaгеттификации мал. Например чёрная дыра в центре галактики Млечный путь имеет массу М ≈ 4×10⁶ М⊙ и гравитационный радиус r ≈ 1.2×10¹⁰ м, что дает оценку Δа ≈ 0.0003 м/сек². Очевидно, что к спагеттификации это не приведёт и можно спокойно пересекать горизонт событий, делая селфи.

Физика, космос, планеты, астрономия, космонавтика  · 21 мар 2021
Слышал про такую штуку. В обычном состоянии на поверхности нашей планеты, на человеческие ноги и голову действует примерно одинаковая сила гравитации. Вблизи черной дыры, и уж тем более внутри нее, где напряженность гравитационного поля огромна, на ноги и голову действуют разные силы. Сила тем больше, чем ближе точка к центру черной дыры. В результате любое тело... Читать далее
небольшое уточнение - черной дыры относительно малого радиуса. А то теорией допустимы черные дыры с ускорением... Читать дальше