Varför är ett svart hål svart?



















Maskhål

Ett enkelt men något felaktigt svar är att flykthastigheten hos dessa stjärnor överstiger ljusets hastighet så att ljus som, i detta fall tänkta som partiklar, försöker lämna stjärnan istället dras tillbaka in mot det svarta hålet igen utan att ha lyckas fly ifrån det. Eftersom fotoner inte har någon vilomassa så kan den verkliga anledningen inte vara denna. Den verkliga anledningen är att den gravitationella rödförskjutningen är oändlig. Den enskilda fotonen, som har den ursprungliga våglängden Litet lambda och därmed energin Ekvationen för fotonens energi, förlorar så mycket energi när den försöker ta sig ur den gravitationella potential som den kollapsade stjärnan utgör att fotonens våglängd blir oändlig och därmed upphör att existera. Den observerade våglängden oändligt långt ifrån stjärnan är Gravitationell rödförskjutning där M är stjärnans massa och R är radien hos dess yta utifrån ljuset utsänds. Är radien lika med eller mindre än schwarzschildradien RS så kan alltså inget av detta ljus ses.

Skiss av våglängdsförskjutningen som funktion av radie (Skiss av Christian Målmark)
Energin hos en foton som utsänds från schwarzschildradien minskar då den försöker ta sig ut från den gravitationella potential som stjärnan utgör. På oändligt långt avstånd ifrån stjärnan så har fotonens frekvens blivit noll och den upphör att existera.

Ett hypotetiskt vågpaket (foton) tappar frekvens och energi när den går ur det svarta hålet (Genererad i Mathematica av Christian Målmark
En illustration av hur våglängden hela tiden ökar, och därmed också energin minskar, då ljus tar sig från 1,1 till fyra schwarzschildradier.

Gravitationsbrunnen mellan 1,1 och fyra schwarzschildradier (Generad i Mathematica av Christian Målmark)
Hur gravitationsbrunnen ser ut mellan 1,1 och fyra schwarzschildradier vid ett svart hål.

Tillbaka till Kosmologikas hemsida Nästa sida