Lubang hitam adalah kawasan di luar angkasa di mana terdapat banyak jisim dalam isipadu kecil sehingga ada cakrawala peristiwa - kawasan ruang dari mana tidak ada, bahkan cahaya, yang dapat melarikan diri. Walau bagaimanapun, ini tidak bermaksud bahawa lubang hitam menghisap jirim. Mereka hanya menarik perhatiannya. Editor Sains Forbes menghilangkan salah satu mitos mengenai Lubang Hitam.
Lubang hitam adalah kawasan di luar angkasa di mana terdapat begitu banyak jisim dalam isipadu kecil sehingga ada cakrawala peristiwa - kawasan ruang dari mana tidak ada, bahkan cahaya, yang dapat melarikan diri. Tetapi ini tidak bermaksud bahawa lubang hitam menghisap jirim. Mereka hanya menarik perhatiannya.
Lubang hitam mungkin merupakan objek paling aneh dan paling menakjubkan di alam semesta. Di sana, jisim besar tertumpu dalam jumlah yang sangat kecil, dan lubang hitam pasti akan runtuh ke keadaan tunggal, dikelilingi oleh cakrawala peristiwa, di luar yang tidak ada yang dapat berjalan. Ini adalah objek paling padat di alam semesta. Apabila sesuatu terlalu dekat dengan mereka, kekuatan lubang hitam merobeknya. Apabila jirim, antimateri, atau radiasi melintasi cakrawala peristiwa, mereka hanya jatuh ke tengah lubang hitam, membesarkannya dan menambah jisimnya.
Ciri-ciri lubang hitam ini memang ada, dan semuanya benar. Tetapi ada satu idea yang berkaitan dengan ini, iaitu fiksyen mutlak: bahawa lubang hitam menghisap masalah di sekelilingnya. Ini sangat jauh dari kebenaran, dan ini adalah penyimpangan sepenuhnya gambaran graviti. Mitos terbesar mengenai lubang hitam adalah bahawa mereka menghisap jirim. Dan inilah kebenaran saintifik.
Secara prinsip dan praktikal, lubang hitam dapat terbentuk dengan pelbagai cara. Sebuah bintang besar dan besar dapat menuju ke supernova, inti pusatnya runtuh dan membentuk lubang hitam. Anda dapat melihat bagaimana dua bintang neutron bergabung, dan jika melepasi ambang jisim tertentu, maka hasilnya adalah lubang hitam baru. Sama ada sekumpulan jirim yang besar (bintang supermasif atau awan gas yang menyusut besar) runtuh dan langsung berubah menjadi lubang hitam.
Sekiranya terdapat jisim yang cukup dalam isipadu ruang yang cukup tertumpu, cakerawala peristiwa terbentuk di sekelilingnya. Ketika kita berada di luar cakrawala peristiwa, kita dapat menjauhinya jika kita menjauh dari lubang hitam dengan kelajuan cahaya. Tetapi jika kita berada di dalam cakerawala peristiwa, bahkan pada kelajuan cahaya, yang merupakan had kelajuan kosmik, lintasan pergerakan apa pun akan tetap membawa kita ke pusat lubang hitam, iaitu ke arah singulariti. Sangat mustahil untuk melepaskan diri dari lubang hitam ketika berada di kaki langit acara.
Tetapi objek di luar lubang hitam juga mempunyai banyak masalah. Lubang hitam sangat besar sehingga jika kita menghampiri salah satu daripadanya, kita mula mengalami daya pasang surut yang ketara. Anda mungkin biasa dengan kekuatan pasang surut ini jika anda mengetahui apa itu bulan dan bagaimana ia berinteraksi dengan bumi.
Tidak dinafikan, Bulan dan Bumi dapat dianggap sebagai titik material yang terletak pada jarak yang relatif besar 380 ribu kilometer antara satu sama lain. Tetapi sebenarnya, Bumi bukanlah titik, tetapi objek yang menempati isipadu tertentu dan cukup nyata. Beberapa kawasan Bumi lebih dekat dengan Bulan daripada yang lain. Mereka yang lebih dekat, mengalami daya tarikan lebih dari rata-rata. Mereka yang lebih jauh mengalami graviti kurang daripada purata.
Video promosi:
Tetapi ada ciri lain selain perbezaan jarak. Seperti semua objek fizikal, Bumi adalah tiga dimensi. Ini berarti "atas" dan "bawah" Bumi (seperti yang dilihat dari Bulan) ditarik ke dalam, menuju pusatnya relatif dengan bahagian-bahagian yang berada di tengah.
Dengan semua ini, jika kita mengurangkan daya rata-rata yang ada pada setiap titik di Bumi, kita akan melihat bahawa titik-titik yang berlainan di permukaan terdedah kepada daya luaran dari Bulan dengan cara yang berbeza. Garisan daya ini membentuk daya relatif yang bertindak pada objek dan menjelaskan mengapa objek di bawah pengaruh gaya pasang surut ditarik ke arahnya dan dimampatkan tegak lurus dengan arah daya ini.
Semakin kita menghampiri objek besar, semakin banyak daya pasang surut. Mereka tumbuh lebih cepat daripada graviti! Oleh kerana lubang hitam mempunyai jisim yang besar tetapi sangat padat, lubang hitam mencipta daya pasang surut yang paling kuat di alam semesta. Atas sebab ini, ketika kita menghampiri lubang hitam, kita semakin meregang, menjadi seperti spageti nipis.
Berdasarkan ini, sangat mudah untuk memahami mengapa lubang hitam dapat menyedut kita. Semakin kita menghampirinya, semakin kuat daya tarikan, dan semakin banyak daya pasang surut mula meregang dan merobek kita.
Namun, tanggapan bahawa kita boleh disedut ke dalam lubang hitam adalah salah. Sebarang zarah yang membentuk objek yang berada di bawah pengaruh lubang hitam masih mematuhi undang-undang fizik yang terkenal, termasuk aturan kelengkungan ruang-waktu dari relativiti umum.
Ya, kerana adanya jisim, kain ruang membengkok, dan lubang hitam adalah pengumpulan jisim terbesar di alam semesta. Tetapi juga benar bahawa ketumpatan jisim ini sama sekali tidak mempengaruhi kelengkungan ruang. Sekiranya kerdil putih, bintang neutron atau lubang hitam dengan jisim yang sama digantikan oleh Matahari, kekuatan tindakan graviti di Bumi tidak akan berubah. Ruang di sekitar kita dilengkung oleh jisim keseluruhan secara keseluruhan, dan kepadatan hampir tidak ada kaitan dengannya.
Dari kejauhan, lubang hitam kelihatan seperti jisim lain di alam semesta. Tetapi jika kita mendekatinya pada jarak minimum beberapa radius bola Schwarzschild, maka kita mulai melihat penyimpangan dari graviti Newton. Walau bagaimanapun, lubang hitam masih berfungsi sebagai pusat graviti, dan objek yang mendekatinya mengorbit pada orbit normal: bulatan, elips, parabola, atau hiperbola dengan jarak yang sangat baik.
Pasukan pasang surut boleh menyebabkan objek yang menghampiri meregang dan berpecah. Dan apabila bahan terkumpul di sekitar lubang hitam dalam bentuk cakera penambahan, akibat tambahan seperti medan magnet, geseran dan pemanasan boleh timbul. Oleh kerana kesan tambahan ini, sebahagian perkara akan menjadi perlahan dan tertelan oleh lubang hitam, tetapi sebahagian besarnya masih kekal di luar.
Hakikatnya adalah bahawa lubang hitam tidak menyedut apa-apa. Semua objek biasa yang lain (bulan, planet, bintang) mempunyai daya yang sama dengan lubang hitam. Bagaimanapun, itu semua hanya graviti. Perbezaan terbesar adalah bahawa lubang hitam lebih padat daripada kebanyakan objek, mengambil lebih banyak isipadu di luar angkasa, dan boleh menjadi jauh lebih besar daripada objek lain. Saturnus terbang dengan tenang di orbitnya mengelilingi Matahari, tetapi jika bukannya Matahari di tengah Bima Sakti kita meletakkan lubang hitam, jisimnya empat juta kali jisim bintang kita, maka kekuatan pasang surut akan memecahkan Saturnus, mengubahnya menjadi cincin gergasi, dan ia akan menjadi bahagian yang tidak terpisahkan dari cakera pertambahan lubang hitam yang sama ini. Dan jika terdapat geseran, pemanasan dan pecutan yang mencukupi sekiranya terdapat graviti yang dihasilkan oleh jirim,medan elektrik dan magnet, lama-kelamaan ia akan jatuh ke dalam dan ditelan.
Nampaknya lubang hitam menyerap jirim, kerana sangat besar, dan daya pasang surut dan benda yang terkumpul di sekitar lubang hitam bersama-sama dapat merobek objek luaran menjadi kepingan, setelah itu bahagian objek tersebut, di bawah pengaruh daya tarik, akan berada di dalam cakera penambahan, dan lama-kelamaan dan di dalam lubang hitam itu sendiri. Tetapi lubang hitam itu sangat rapuh, dan sebahagian besar perkara yang hampir dengannya tersebar kembali dalam satu bentuk atau yang lain. Dan hanya sebahagian kecil yang masuk ke dalam cakrawala acara, memaksa lubang hitam tumbuh secara beransur-ansur.
Sekiranya kita mengganti semua jisim di Alam Semesta dengan lubang hitam dengan jisim yang sesuai, dan kemudian mengeluarkan semua yang menimbulkan geseran, katakanlah, cakera penambahan, maka lubang hitam akan menghisap sedikit. Zarah-zarah tersebut hanya akan mengalami geseran kerana sinaran gelombang graviti, melewati masa ruang melengkung yang dihasilkan oleh lubang hitam. Menurut teori Einstein, hanya perkara yang berada di dalam dan di tengah-tengah orbit siklik yang stabil akan diserap di dalamnya. Perkara ini dapat diabaikan berbanding dengan apa yang berada dalam cakerawala peristiwa dalam realiti fizikal kita.
Akibatnya, kita hanya mempunyai kekuatan graviti dan ruang-waktu melengkung yang timbul dari kehadiran jisim ini. Pengertian bahawa lubang hitam menyedut sesuatu adalah mitos terbesar. Mereka meningkat kerana graviti, dan tidak ada yang lain. Tetapi di Alam Semesta ini lebih daripada cukup.
Ethan Siegel
