خلال مناقشة حول الكواكب (بعد دراسة الشمس والأرض والليل والنهار) سألني تلميذ ما الذي يحدث إذا اقترب الصاروخ من الثقب الأسود؟ وقلت أني سأطرح عليكم السؤال. لكن بعد ذلك أريد إجابة بسيطة حول الثقب الأسود شكراً مقدماً.
الثقب الأسود هو نجم سرعة تحرّره (السرعة اللازمة للهرب من الانجذاب حول نقطة واحدة) تصل إلى سرعة الضوء (الرؤية الميكانيكية الكلاسيكية للشئ، التي ترجع إلى رواد الفضاء ميشيل لابلاس. تَعُدُّ الفيزياءُ سرعةَ الضوءِ هى الحد الأقصى الذي يمكن أن تصل إليه السرعة). للتذكّر فإن سرعة تحرّر الأرض منذ سطحها هي 11.2كم/ث. يسمح لنا الحساب بتوضيح أن نجم كتلته م يصبح ثقباً أسودَ إذا أصبح نصف قطره أقل من حد معين – سمي نصف قطر شفارتز شيلد، Rs = 2GM / C2 (حيث أن G هي ثابتة الجاذبية الكونية = 1111- 6.6710 من وحدة SI و C هي سرعة الضوء 300000 كم / ث)، بالنسبة للشمس (التي تزن 2103 كجم) يقدر نصف القطر هذا بحوالي 3 كم (بالمقارنة بنصف قطر الشمس وطوله 696000 كم)، أو بعبارة أخرى إذا جمّعناكتلة الشمس في نجم واحد نصف قطره 30 كم، إذاً سيكون هذا النجم ثقباً أسود. إن الكرة التي نصف قطرها RS هي أفق الثقب الأسود، إنها مساحة سطح "افتراضية" تحدد منطقتين في الزمان والمكان: من الخارج يمكننا الذهاب إلى الداخل ولكن ليس العكس. على العكس من أفق البحّارة، هذا الأفق مطلق (نفس الأفق بالنسبة لكلِّ الملاحظين) إن الثقب الأسود ليس نجماً ذا حقل جاذبية (من بعيد لديه تأثير الجاذبية تماماً مثل أي أداة بنفس الكتلة)، أو نجم كثيف (إن كثافة الثقب الأسود، النسبية بالنسبة للعلاقة بين الكتلة ومكعب RS، تكون ضعيفة كلما كانت الكتلة كبيرة، فإن تقل على عكس مربع الكتلة). لمعرفة ما يحدث للصاروخ عند الاقتراب من الثقب الأسود، يجب مقارنة المسافة بينه وبين قطر نصف قطر شفارتز شيلد الثقب الأسود. إذا كانت المسافة كبيرة أمام RS فقط / لن يحدث أي شئ غير طبيعي، يتم تطبيق ميكانيكية نيوتن إذا ما قلت مسافة الصاروخ، وتصبح بعض RS فقط، يتم إظهار الآثار المختلفة: أثر المد والجزر (يتمدد الصاروخ جذرياً مما قد يؤدي إلى كسره)، اختلاف الترددات نحو الأحمر (أثر دوبلر للجاذبية)، تشوه محسوس للمسافات الضوئية (السماء تبدو مشوهة) ولمرونة الوقت. بعض المراجع: الثقوب السوداء، جـ. ب لومينيه، سوى الرحلة الافتراضية بالقرب من الثقب الأسود http://www.astrosurf.com/lombry/trownoir.htm
الثقب الأسود هو نجم سرعة تحرره (السرعة اللازمة للهرب من الانجذاب حول نقطة واحدة) تصل إلى سرعة الضوء (الرؤية الميكانيكية الكلاسيكية للشئ، التي ترجع إلى رواد الفضاء ميشيل لابلاس. تعدُّ الفيزياءُ سرعةَ الضوء الحدِ الأقصى الذي يمكن أن تصل إليه السرعة)..