คำถามนี้ถูกโพสต์ในตอน Astronomy Cast ในขณะที่ย้อนกลับไป มันมีการทดลองทางความคิดที่น่าสนใจแม้ว่าจะสามารถตอบคำถามได้อย่างชัดเจน
ลองนึกภาพสถานการณ์ที่ยานอวกาศได้รับมวลสัมพัทธภาพขณะเข้าใกล้ความเร็วแสงในขณะเดียวกันก็ลดปริมาตรผ่านการหดตัวตามความยาวสัมพัทธ์ หากการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถดำเนินต่อไปยังค่าอนันต์ (ซึ่งสามารถทำได้) - ดูเหมือนว่าคุณมีสูตรที่สมบูรณ์แบบสำหรับหลุมดำ
แน่นอนคำสำคัญที่นี่คือ ความสัมพันธ์. กลับมาบนโลกดูเหมือนว่ายานอวกาศที่เข้าใกล้ความเร็วแสงนั้นมีทั้งมวลและปริมาตรที่หดตัว นอกจากนี้แสงจากยานอวกาศก็จะเปลี่ยนเป็นสีแดงมากขึ้นซึ่งอาจกลายเป็นสีดำเกือบ นี่อาจเป็นส่วนหนึ่งของ Doppler สำหรับยานอวกาศที่ถอยกลับ แต่ก็เป็นส่วนหนึ่งของการขยายเวลาซึ่งอนุภาคย่อยของยานอวกาศดูเหมือนจะแกว่งตัวช้าลงและจึงเปล่งแสงที่ความถี่ต่ำ
ดังนั้นเมื่อกลับมาบนโลกการตรวจวัดอย่างต่อเนื่องอาจบ่งบอกว่ายานอวกาศนั้นมีขนาดใหญ่ขึ้นหนาแน่นขึ้นและมืดกว่าเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น
แต่แน่นอนว่าเพิ่งกลับมาสู่โลก ถ้าเราส่งยานอวกาศสองลำที่ก่อตัวขึ้น - พวกมันสามารถมองข้ามซึ่งกันและกันและเห็นว่าทุกอย่างเป็นเรื่องปกติ กัปตันอาจเรียกการแจ้งเตือนสีแดงเมื่อพวกเขาหันกลับมามองโลกและเห็นว่ามันกำลังจะกลายเป็นหลุมดำ - แต่หวังว่ากัปตันในอนาคตของยานอวกาศของเราจะมีความรู้เพียงพอเกี่ยวกับฟิสิกส์เชิงสัมพัทธภาพ
ดังนั้นคำตอบเดียวสำหรับคำถามดาราศาสตร์ก็คือใช่ยานอวกาศที่เร็วมากสามารถดูเหมือนจะแยกไม่ออกจากหลุมดำ - จากกรอบอ้างอิง (หรือเฟรม) โดยเฉพาะ
แต่มันก็ไม่เคย จริงๆ หลุมดำ
ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษช่วยให้คุณสามารถคำนวณการแปลงจากมวลที่เหมาะสมของคุณ (รวมถึงความยาวที่เหมาะสมปริมาณที่เหมาะสมความหนาแน่นที่เหมาะสม ฯลฯ ) ตามการเปลี่ยนแปลงความเร็วสัมพัทธ์ของคุณ ดังนั้นแน่นอนว่าเป็นไปได้ที่จะหาจุดอ้างอิงที่มวลสัมพัทธภาพของคุณ (ความยาวปริมาตรความหนาแน่น ฯลฯ ) ดูเหมือนจะเลียนแบบพารามิเตอร์ของหลุมดำ
แต่ก จริง หลุมดำเป็นเรื่องราวที่แตกต่าง มวลที่เหมาะสมและพารามิเตอร์อื่น ๆ นั้นเป็นหลุมดำอยู่แล้วแน่นอนว่าคุณจะไม่สามารถหาจุดอ้างอิงที่พวกเขาไม่ได้อยู่
หลุมดำที่แท้จริงคือหลุมดำที่แท้จริง - จากกรอบอ้างอิงใด ๆ
(ฉันต้องยอมรับพ่อของฉัน - ศาสตราจารย์เกรแฮมเนลิชศาสตราจารย์กิตติคุณปรัชญามหาวิทยาลัยแอดิเลดและผู้สร้าง The Shape of Space เพื่อขอความช่วยเหลือในการรวมสิ่งนี้เข้าด้วยกัน)
