Questa domanda è stata posta in un episodio di Astronomy Cast qualche tempo fa. Offre un interessante esperimento mentale, sebbene si possa arrivare a una risposta ragionevolmente definitiva alla domanda.
Immagina uno scenario in cui un veicolo spaziale guadagna massa relativistica quando si avvicina alla velocità della luce, mentre allo stesso tempo il suo volume viene ridotto tramite la contrazione della lunghezza relativistica. Se questi cambiamenti possono continuare verso valori infiniti (che possono) - sembra che tu abbia la ricetta perfetta per un buco nero.
Certo, la parola chiave qui è relativistica. Di nuovo sulla Terra, può sembrare che un veicolo spaziale che si avvicina alla velocità della luce, sia in effetti sta guadagnando massa sia diminuendo di volume. Inoltre, la luce proveniente dal veicolo spaziale diventerà sempre più spostata verso il rosso, potenzialmente in quasi oscurità. Questo può essere in parte un effetto Doppler per un veicolo spaziale sfuggente, ma in parte è anche un effetto di dilatazione del tempo in cui le particelle subatomiche del veicolo spaziale sembrano oscillare più lentamente e quindi emettere luce a frequenze più basse.
Quindi, sulla Terra, misurazioni in corso potrebbero indicare che l'astronave sta diventando più massiccia, più densa e molto più scura con l'aumentare della sua velocità.
Ma ovviamente, questo è appena tornato sulla Terra. Se avessimo inviato due di questi veicoli spaziali in volo in formazione, avrebbero potuto guardarsi l'un l'altro e vedere che tutto era abbastanza normale. Il capitano potrebbe chiamare un allarme rosso quando guarda indietro verso la Terra e vede che sta iniziando a trasformarsi in un buco nero - ma speriamo che i futuri capitani delle nostre astronavi abbiano abbastanza conoscenza della fisica relativistica da non preoccuparsi troppo.
Quindi, una risposta alla domanda di Astronomia Cast è che sì, un veicolo spaziale molto veloce può sembrare quasi indistinguibile da un buco nero - da un particolare frame (o frame) di riferimento.
Ma non lo è mai veramente un buco nero.
La relatività speciale ti consente di calcolare le trasformazioni dalla tua massa corretta (nonché dalla lunghezza corretta, dal volume corretto, dalla densità adeguata ecc.) Al variare della velocità relativa. Quindi, è certamente possibile trovare un punto di riferimento dal quale la tua massa relativistica (lunghezza, volume, densità ecc.) Sembrerà imitare i parametri di un buco nero.
Ma a vero il buco nero è una storia diversa. La sua massa corretta e altri parametri sono già quelli di un buco nero - in effetti non sarai in grado di trovare un punto di riferimento dove non lo sono.
Un vero buco nero è un vero buco nero - da qualsiasi quadro di riferimento.
(Devo riconoscere mio padre: il professor Graham Nerlich, professore emerito di filosofia, Università di Adelaide e autore di The Shape of Space, per assistenza nel mettere insieme).
