Video

Transcriptie

Zwarte gaten zijn de meest krachtige en extreme dingen in het universum

en ze zijn enorm raar en gecompliceerd.

Wat zou er gebeuren als je erin zou vallen en wat zijn het eigenlijk?

Eerst moeten we het hebben over ruimte en tijd:

Ruimte en tijd zijn het grote toneel waar het spel van het universum zich ontvouwt.

Maar ruimte is geen vast podium en tijd tikt niet voor iedereen overal hetzelfde.

Kortom, ze zijn relatief. Materie buigt ruimte en gebogen ruimte vertelt materie hoe te bewegen.

Zet wat sterren en planeten op het podium, en het zakt eronder door.

Dat misvormde podium, met al zijn kleine krommingen en kuilen, geeft ons de zwaartekracht.

Zwarte gaten buigen niet alleen het toneel, ze zijn als luiken.

Plekken met zoveel massa dat het universum een ​​‘no-go’ zone vormde waar de regels veranderen.

De meeste zwarte gaten ontstaan ​​ wanneer zeer massieve sterren sterven.

We hebben dit proces in detail uitgelegd in onze neutronenstervideo -

alles wat je moet weten, is dat in de laatste momenten van echt massieve sterren, hun binnenkant implodeert,

met bijna een kwart van de snelheid van het licht.

Dit bevat zoveel massa, zo dicht bij elkaar dat het iets creëert dat zo dicht is

dat het het toneel van het universum breekt.

Een zwart gat met tien keer de massa van de zon zou amper 60 kilometer in doorsnee zijn.

Als je rechtstreeks naar een zwart gat kijkt, lijkt het op… niets.

De ruimte onder hun controle wordt geblokkeerd door een onzichtbare eenrichtingsgrens

die de gebeurtenishorizon wordt genoemd.

De waarnemingshorizon vormt een schil rond een gebied in de ruimte dat, eenmaal binnen,

voor altijd is afgeschermd van de rest van het universum.

Omdat het luik van het zwarte gat de ruimte zo vervormt, kan zelfs licht er niet aan ontsnappen.

En omdat er niets ontsnapt dat ons informatie geeft, is het onmogelijk om te vertellen hoe het er echt uitziet.

We kunnen nog steeds zwarte gaten waarnemen vanwege hun effect op materie.

Dingen kunnen om zwarte gaten draaien net zoals ze om de zon of een planeet kunnen draaien.

Veel zwarte gaten hebben schijven van materie die buiten de waarnemingshorizon draaien.

Deze materie kan ongelooflijk heet worden omdat nauwe banen deze materie

tot de helft van de lichtsnelheid kunnen versnellen, en kleine hoeveelheden wrijving

en botsingen tussen deeltjes verwarmen ze tot een miljard graden,

waardoor de ruimte rond deze zwarte gaten, ironisch genoeg, ongelooflijk helder wordt.

Wat zou er gebeuren als je zou proberen dichtbij of zelfs in een zwart gat te komen?

Allereerst zou je de vreemdste lachspiegel in het universum zien.

Materie is niet het enige dat in een baan om een ​​zwart gat draait:

de zwaartekracht is zo sterk dat licht er ook rond kan draaien.

Als je net buiten de waarnemingshorizon zou zweven, bij de fotonbol, zou je in elke richting… jezelf zien!

Recht vooruit zou de achterkant van je eigen hoofd zijn,

aangezien het licht van je rug rond het zwarte gat naar je ogen gaat.

Zwaartekracht verandert ook het verstrijken van de tijd zelf.

Hoe sterker de zwaartekracht, hoe langzamer de tijd verstrijkt.

Terwijl jij het universum boven je ziet versnellen, zullen degenen ver weg jou in slow motion bekijken.

Als je ervoor kiest om weg te vliegen van het zwarte gat, zou je kunnen ontdekken

dat er eonen zijn verstreken voor de rest van het universum,

een grillige enkele reis in de tijd naar de toekomst waar je dierbaren allang dood zijn.

Maar dicht bij een zwart gat komen kan ongelooflijk gevaarlijk zijn.

Een pijnlijke dood door ‘spaghettificatie’ wacht op je.

Omdat je voeten dichter bij het zwarte gat zijn dan je hoofd,

voelen ze een sterkere aantrekkingskracht van de zwaartekracht, genoeg om je uit elkaar te trekken.

Naarmate je afdaalt, wordt het erger, het trekken wordt sterker,

je lichaam wordt dunner en rechter geperst totdat je bent gereduceerd

tot een dunne stroom heet plasma, opgeslokt in een laatste slok, tot je verdwenen bent.

Spaghettificatie is alleen een risico bij kleinere zwarte gaten,

omdat ze veel kleinere stralen hebben.

Als je naar het centrum van een melkwegstelsel gaat en een superzwaar zwart gat vindt,

kun je misschien ervaren hoe je de waarnemingshorizon overgaat.

Als je de waarnemingshorizon nadert, zou een verre waarnemer denken

dat ze je nooit hebben zien binnengaan, omdat ze je zien stoppen en vervagen.

Het laatste licht dat je uitstraalt, druppelt op en neer, weg van de waarnemingshorizon.

Ondertussen komt vanuit jouw perspectief de leegte van het zwarte op je af

aangezien licht jou uit minder richtingen kan bereiken.

De zwartheid omhult je totdat je enige zicht op het universum dat je nog hebt

een klein lichtvlekje is.

Hier, binnen de gebeurtenishorizon, zijn ruimte en tijd zo vreselijk verbroken

dat reizen in realtime mogelijk is, dus het is waarschijnlijk goed dat er niets uitkomt.

Als er iets zou kunnen ontsnappen, zou het allerlei tijdreizenparadoxen

en problemen kunnen creëren die het universum breken.

Hoe eng de gebeurtenishorizon ook is, het beschermt ons voor dat drama.

Of je het al zo lang hebt overleefd, maakt niet echt uit, want nu is er alleen de zekerheid

dat je de dood in je nabije toekomst zult verpletteren.

Binnen de waarnemingshorizon is de ruimtetijd zelf zo verbogen en vervormd,

dat welke richting je hier ook beweegt, elke stap die je maakt,

alleen naar het centrum van het zwarte gat leidt.

Als je alle kanten op probeert, kom je alleen maar sneller in het centrum.

Om het langst te overleven, kun je het beste niets doen.

In het centrum van het zwarte gat vinden we de singulariteit.

Een enkel punt met alle materie die ooit de waarnemingshorizon is gepasseerd,

allemaal verpletterd tot een oneindig klein punt.

Er is geen herinnering aan de dingen die het hebben gered

omdat die voor altijd door het luik van het zwarte gat verdwijnen.

De singulariteit maakt alle dingen gelijk. Dit breekt het universum op heel coole manieren.

We hebben hier een hele video over gemaakt als je meer wilt weten.

Maar in een notendop, alles wat te dichtbij komt wordt zwart gat-materie, geconcentreerd in de singulariteit.

Dit gebrek aan een herinnering aan zijn verleden, betekent dat een zwart gat slechts drie eigenschappen heeft:

de massa, draai en elektrische lading. Al het andere is verloren.

In dat opzicht lijken ze veel op fundamentele deeltjes.

Dit betekent eigenlijk dat elk zwart gat in het heelal hetzelfde is.

Natuurlijk, hun massa is anders en sommige draaien sneller dan andere.

Maar als we alle singulariteiten in een magisch natuurkundig museum zouden stoppen,

zouden ze identiek zijn, zoals elektronen.

Maar net als fundamentele deeltjes zijn de eigenschappen van singulariteiten

de beste manier om ze te beschrijven,

in plaats van een nauwkeurige weergave van de werkelijkheid.

Onze huidige theorieën over het heelal, namelijk de algemene relativiteitstheorie,

kunnen ze gewoon niet beschrijven of verklaren.

De kromming van de ruimte wordt oneindig, de dichtheid wordt oneindig

en onze regels kloppen gewoon niet.

De singulariteit heeft geen oppervlakte of grootte,

zoiets als een deling-door-nul-fout in het universum.

Dus singulariteiten bestaan ​​misschien niet eens of zijn totaal verschillende dingen.

Maar dit is alles wat we nu weten, van de beste voorspelling die we hebben,

van onze beste huidige theorie van ruimtetijd.

Ook gaat eigenlijk alles wat je ooit over zwarte gaten hebt gehoord, zelfs in deze video,

over theoretische zwarte gaten die niet ronddraaien, omdat hun wiskunde zo veel eenvoudiger is.

Maar aangezien zwarte gaten werden geboren uit stervende sterren die in hun laatste ogenblikken

extreem snel ronddraaiden, zouden, voor zover we weten,

alle zwarte gaten in het universum nu moeten draaien.

Ook met ongelooflijke snelheden, tot wel 90% van de lichtsnelheid.

Dit betekent in werkelijkheid dat zwarte gaten nog meer verknoeid zijn

dan waar ze gewoonlijk de eer voor krijgen.

De singulariteiten van roterende zwarte gaten zijn nog gekker.

De rotatie zorgt ervoor dat ze naar buiten zwellen in een soort ringulariteit.

Deze rotatie is zo krachtig, dat de ruimte zelf wordt meegesleept.

Dit creëert een ander gebied rond draaiende zwarte gaten, de Ergosphere genaamd,

waar het onmogelijk is om stil te blijven, hoe hard je het ook probeert.

Als een ruisende draaikolk van ruimtetijd is het getij onweerstaanbaar

en een zwart gat zorgt ervoor dat je eromheen draait, of je nu wilt of niet.

Wat zal er gebeuren met zwarte gaten als het universum om hen heen ouder wordt en sterft?

En weer weten we het niet, maar hebben enkele ideeën

op basis van ons huidige begrip van de natuurkunde: Hawking-straling.

In de kwantumveldentheorie kookt het vacuüm van de ruimte met kwantumfluctuaties.

Deze fluctuaties creëren materie- en antimaterieparen van deeltjes uit het niets

die slechts een zeer korte tijd bestaan ​​voordat ze worden vernietigd.

Wanneer dit gebeurt in de buurt van de waarnemingshorizon van een zwart gat,

kan een van deze deeltjes erin vallen, waardoor ze niet meer worden vernietigd.

Het ontsnappende deeltje is Hawking-straling.

Uiteindelijk moet de massa van dit deeltje van het zwarte gat komen,

dus over eonen zullen zwarte gaten krimpen en wegstralen.

Hawking-straling is niet het spul dat in het zwarte gat viel,

het is nieuw spul, dat massa heeft gestolen.

Naarmate het zwarte gat kleiner wordt, wordt de Hawking-straling sterker, en steeds sneller,

totdat wat er nog over is uiteindelijk verdampt

in een flits van hoogenergetische straling zoals een atoombom.

En dan, niets. Maar dat zal niet lang meer gebeuren.

Een zwart gat met de massa van onze zon heeft een levensduur van 10^67 jaar.

Wat betekent dat het tienduizenden miljarden jaren zou kosten

om 0,00000001% van zijn massa te verliezen.

Maar de meeste zwarte gaten zijn veel massiever dan onze zon.

De meest massieve superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels

hebben een levensduur van 10 ^ 100 jaar.

Hoe lang is dat?

Stel je een zandloper voor, gevuld met één zandkorrel voor elk deeltje in het universum.

Elke tien miljard jaar valt er één zandkorrel op de bodem.

Als we hadden gewacht tot al het zand naar beneden was gevallen,

zou nog geen procent van de levensduur van deze zwarte gaten zijn verstreken.

Er is geen goed concept voor onze hersenen om deze tijdschalen te begrijpen.

Zullen we zwarte gaten ooit echt begrijpen? Weet u echt wat er in gebeurt?

Niemand weet het. We kunnen alleen hun buitenkant zien,

en de theorieën die we hebben, zijn waarschijnlijk fout over de binnenkant.

Maar het is oké om niet alles te weten. Het betekent alleen dat er nog werk aan de winkel is.

Het betekent dat er nog steeds mysteries zijn om op te lossen

en grote ideeën om over na te denken, en daarom doen mensen aan wetenschap.

Uiteindelijk kunnen we er in ieder geval zeker van zijn dat we nog genoeg tijd hebben

om erover na te denken voordat de laatste wegsmelt.

Als je meer over zwarte gaten wilt blijven denken, kun je een van de vele

zwarte gaten-gerelateerde dingen kopen die het Kurzgesagt-team heeft gemaakt.

Zoals onze Black Hole Infographic-poster die je de basis van zwarte gaten leert.

Of onze ‘Kies je eigen Black Hole Adventure-poster’ die je meeneemt op een spectaculaire rit

en je misschien wel een knuffel nodig hebt.

In dat geval hebben we daar een Black Hole & White Hole pluisbeest voor gemaakt.

Als dat nog niet genoeg is, dan hebben we supercomfortabele Space Socks,

zeer glanzende Space Pins, een nieuwe Tote Bag & Pouch Set uitgebracht

en vele andere geweldige ruimtegerelateerde producten die allemaal met liefde en zorg door ons zijn ontworpen.

Iets kopen is de beste manier ons te steunen en er iets voor terug te krijgen.

Dankzij jou kunnen we video’s blijven maken, zoals degene die je net hebt bekeken,

en ze gratis houden voor iedereen. Heel erg bedankt voor je steun!