스파게티화

Spaghettification
컴퓨터 프로그래밍 용어는 스파게티 코드를 참조하십시오.
블랙홀에 빠진 우주인(스파게티화 효과의 단편도)
비균질 중력장의 구형 물체에 작용하는 조력.이 도표에서 중력은 오른쪽의 근원에서 비롯된다.각 화살의 길이는 그 지점의 조력 강도에 비례합니다.

천체물리학에서 스파게티화(스파게티화)[1]는 매우 강하고 균질하지 않은 중력장에서 물체를 길고 얇은 모양으로 길게 뻗고 수평으로 압축하는 것이다.그것은 극심한 조력 때문에 발생한다.가장 극단적인 경우, 블랙홀 근처에서는 어떤 물체도 이를 거부할 수 없을 정도로 스트레칭과 압축이 강력합니다.작은 영역 내에서 수평 압축은 수직 스트레칭의 균형을 유지하여 작은 물체에도 부피의 변화가 발생하지 않도록 합니다.

스티븐 호킹 박사는 블랙홀의 사건 지평선을 지나 머리부터 발끝까지 중력 [2]구배(중력의 차이)에 의해 스파게티처럼 늘어나는 가상의 우주인의 비행을 묘사했다.이러한 현상이 발생하는 이유는 특이점이 가하는 중력이 신체의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝보다 훨씬 강하기 때문일 것입니다.블랙홀 발에 먼저 빠지면 발바닥의 중력이 머리보다 훨씬 강해져 사람이 수직으로 뻗게 된다.그리고 몸의 오른쪽이 왼쪽으로 당겨지고 왼쪽이 오른쪽으로 당겨지면서 사람을 [3]수평으로 압박합니다.그러나 스파게티화라는 용어는 [4]이보다 훨씬 전에 확립되었다.별의 스파게티화는 2018년 연구진이 [5]지구로부터 약 1억 5천만 광년 떨어진 충돌 은하 한 쌍을 관찰하면서 처음으로 촬영되었다.

간단한 예

행성을 향해 떨어지는 네 개의 물체의 스파게티화

이 예에서는 행성 위 공간에 네 개의 개별 물체가 다이아몬드 형태로 배치되어 있습니다.4개의 물체는 [6]중력장의 선을 따라 천체의 중심을 향해 갑니다.역제곱 법칙에 따라 네 물체 중 가장 낮은 물체가 가장 큰 중력가속도를 경험하게 되고, 따라서 전체 형성은 일직선으로 늘어나게 된다.

이 4개의 물체는 더 큰 물체의 연결된 부분입니다.강체는 왜곡에 저항하고, 조력 균형을 맞추기 위해 내부 탄성력이 변형을 일으켜 기계적 평형을 이룬다.조력이 너무 클 경우, 조력이 균형을 이루거나 부서진 조각의 필라멘트 또는 수직선을 생성하면서 파열이 발생하기 전에 몸이 항복하고 탄성적으로 흐를 수 있습니다.

약한 조력 및 강한 조력 예시

점질량 또는 구상질량에 의한 중력장에서 중력방향으로 향하는 균일한 로드에 대해 중심에서 한쪽 끝까지의 조력 적분에 의해 중심에서의 인장력을 구한다.이)F.mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.sfrac.tion,.mw-parser-output.sfrac .tion{디스플레이:inline-block, vertical-align:-0.5em, font-size:85%;text-align:센터}.mw-parser-output.sfrac.num,.mw-parser-output.sfrac .den{디스플레이:블록, line-height:1em, 마진:00.1em}.mw-parser-output.sfrac .den{border-top:1px 고체를 준다.로드의}.mw-parser-output .sr-only{국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}μ 나는 m/4r3, 이 거대한 몸의 μ 표준 중력 파라미터, 내가 길이, m은 로드의 질량, 그리고 어마어마한 몸에 r거리이다.균일하지 않은 물체의 경우 중심 근처에 질량이 많을 경우 인장력은 작아지고 끝에 질량이 많을 경우 최대 두 배까지 커집니다.또한 중심을 향해 수평 압축력이 있습니다.

표면이 있는 육중한 물체의 경우, 표면 근처에서 인장력이 가장 크며, 이 최대값은 육중한 물체의 물체와 평균 밀도에 따라 달라진다(육중한 물체에 비해 물체가 작으면).예를 들어 질량 1kg, 길이 1m의 막대, 지구 평균 밀도의 거대 물체는 조력에 의한 최대 인장력이 0.4μN에 불과하다.

고밀도 때문에 백색왜성 표면 근처의 조력은 훨씬 더 강하며, 이 예에서 최대 0.24 N의 인장력을 유발합니다. 중성자 별 근처의 조력은 다시 훨씬 더 강합니다: 만약 막대기가 10,000 N의 인장 강도를 가지고 있고 2.1 질량의 중성자 별에 수직으로 떨어지면, 그것은 따로 떨어져 있습니다.융해 시 중심에서 190km 떨어진 표면에서 깨진다(중성자별의 반경은 일반적으로 약 [note 1]12km에 불과하다.

이전의 경우, 물체들은 실제로 파괴되고 사람들은 조력력이 아닌 열에 의해 죽는다 - 하지만 블랙홀 근처에서는 방사선이 없기 때문에 물체들은 실제로 파괴되고 사람들은 조력력에 의해 죽는다.게다가 블랙홀은 추락을 막을 표면이 없다.따라서, 유입되는 물체는 얇은 조각의 물질로 늘어나게 됩니다.

이벤트 호라이즌 내부 또는 외부

초질량 블랙홀 근처의 별 클로즈업(예술가의 인상).[7]

조석력이 물체를 파괴하거나 사람을 죽이는 지점은 블랙홀의 크기에 따라 달라질 것이다.은하 중심에서 발견되는 것과 같은 초거대 블랙홀의 경우, 이 지점은 사건의 지평선 안에 있기 때문에 우주 비행사는 충돌과 당김을 감지하지 못하고 사건의 지평선을 넘을 수 있지만, 일단 사건의 지평선 안으로 들어가면,[8] 그 중심 쪽으로 떨어지는 것은 피할 수 없다.슈바르츠실트 반경이 특이점에 훨씬 더 가까운 작은 블랙홀의 경우, 조석력은 우주인이 사건의 [9][10]지평선에 도달하기도 전에 죽일 것이다.예를 들어 태양의[note 2] 질량이 10인 블랙홀의 경우, 위에서 언급한 막대 파손은 슈바르츠실트 반경 30km를 훨씬 벗어난 320km 거리에서 발생한다.태양질량 1만 질량의 초질량 블랙홀은 슈바르츠실트 반경 3만 km 이내인 3,200 km 거리에서 깨질 것이다.

메모들

  1. ^ 질량이 8kg인 같은 강도의 8m 막대는 4배 [citation needed]높은 거리에서 부러진다.
  2. ^ 우주의 현재 단계에서 자연적인 과정을 통해 형성될 수 있는 가장 작은 블랙홀은 태양의 [citation needed]두 배 이상의 질량을 가지고 있습니다.

레퍼런스

인라인 따옴표
  1. ^ Wheeler, J. Craig (2007), Cosmic catastrophes: exploding stars, black holes, and mapping the universe (2nd ed.), Cambridge University Press, p. 182, ISBN 978-0-521-85714-7
  2. ^ Hawking, Stephen (1988). A Brief History of Time. Bantam Dell Publishing Group. p. 256. ISBN 978-0-553-10953-5.
  3. ^ Astronomy. OpenStax. 2016. p. 862. ISBN 978-1938168284.
  4. ^ Calder, Nigel (1977). The Key to the Universe: A Report on the New Physics. Viking Press. p. 143. ISBN 978-0-67041270-9. Retrieved July 10, 2022. BBC TV 다큐멘터리 The Key to the Universe의 동반자로 출판되었습니다.
  5. ^ "Astronomers See Distant Eruption as Black Hole Destroys Star" (Press release). National Radio Astronomy Observatory. Phys.org. 2018-06-14. Retrieved 2018-06-15.
  6. ^ Thorne, Kip S. (1988). "Gravitomagnetism, Jets in Quasars, and the Stanford Gyroscope Experiment" (PDF). In Fairbank, J. D.; Deaver, Jr., B. S.; Everitt, C. F.; Micelson, P. F. (eds.). Near Zero: New Frontiers of Physics. New York: W. H. Freeman and Company. pp. 3, 4 (575, 576). From our electrodynamical experience we can infer immediately that any rotating spherical body (e.g., the sun or the earth) will be surrounded by a radial gravitoelectric (Newtonian) field g and a dipolar gravitomagnetic field H. The gravitoelectric monopole moment is the body's mass M; the gravitomagnetic dipole moment is its spin angular momentum S.
  7. ^ "Spinning Black Hole Swallowing Star Explains Superluminous Event - ESO telescopes help reinterpret brilliant explosion". www.eso.org. Retrieved 15 December 2016.
  8. ^ Hawley, John F.; Holcomb, Katherine A. (2005). Foundations of Modern Cosmology (illustrated ed.). Oxford University Press. p. 253. ISBN 978-0-19-853096-1. 253페이지 발췌
  9. ^ Hobson, Michael Paul; Efstathiou, George; Lasenby, Anthony N. (2006). "11. Schwarzschild black holes". General relativity: an introduction for physicists. Cambridge University Press. p. 265. ISBN 0-521-82951-8.
  10. ^ Kutner, Marc Leslie (2003). "8. General relativity". Astronomy: a physical perspective (2nd ed.). Cambridge University Press. p. 150. ISBN 0-521-52927-1.
일반 참고 자료

외부 링크

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