Kuvitelkaa asrtonauttia, joka on irtaantunut alukseltaan ja lentää kohti mustaa aukkoa. Mitä lähemmäs tämä onneton lentää mustan aukon ns. tapahtumahorisonttia, siltä oudommalta asiat alkavat näyttää. Nimittäin astronautin nimeltään A, mielestä mitään kummallista ei tapahdu, mutta hänen kollegoidensa mielestä, jotka ovat kaukana aukosta avaruusasemalla B, tuo A venyy ja aika hidastuu mitattuina heidän kelloillaan. A:n oma kello toimii täysin normaalisti ja kroppakin voi hyvin.
Ylitettyään tapahtumahorisontin, A:n ja B:n yhteys katkeaa, sillä tapahtumahorisontin "jälkeen" mikään signaali ei voi tavoittaa A:n ja B:n välillä.
Näin sanoo meille Yleinen Suhteellisuusteoria - sen mukaan kumpikaan - ei A, eikä B voi saada enää uutta tietoa toisistaan.
Paradoksi on siinä, että B (avaruusasema) näkee - ja voi mitata - toisen totuuden, kuin A. Ja päin vastoin. Horisontin jälkeen A voi hyvin ja elää (kukaan ei tosin tiedä mitä mustan aukon singulariteetissa tapahtuu, mutta se ei ole asian ydin, puhutaan vain tapahtumahorisontin jälkeisistä asioista).
B taas näkee aivan muuta kuin A: B:n mittauslaitteet näkevät A:n saavan oikein isän kädestä ja säteilevän lopuksi hiukkasina ns. Hawkingin säteilynä ulos aukosta.
On ollut jo pitkään pohdinnan aiheena kumpi todellisuus - A:n kokema vai B:n kokema - on totta. Sillä voivatko kaksi näennäisesti täysin erilaista tapahtumaa olla yht'aikaa totta.
Ylitettyään tapahtumahorisontin, A:n ja B:n yhteys katkeaa, sillä tapahtumahorisontin "jälkeen" mikään signaali ei voi tavoittaa A:n ja B:n välillä.
Näin sanoo meille Yleinen Suhteellisuusteoria - sen mukaan kumpikaan - ei A, eikä B voi saada enää uutta tietoa toisistaan.
Paradoksi on siinä, että B (avaruusasema) näkee - ja voi mitata - toisen totuuden, kuin A. Ja päin vastoin. Horisontin jälkeen A voi hyvin ja elää (kukaan ei tosin tiedä mitä mustan aukon singulariteetissa tapahtuu, mutta se ei ole asian ydin, puhutaan vain tapahtumahorisontin jälkeisistä asioista).
B taas näkee aivan muuta kuin A: B:n mittauslaitteet näkevät A:n saavan oikein isän kädestä ja säteilevän lopuksi hiukkasina ns. Hawkingin säteilynä ulos aukosta.
On ollut jo pitkään pohdinnan aiheena kumpi todellisuus - A:n kokema vai B:n kokema - on totta. Sillä voivatko kaksi näennäisesti täysin erilaista tapahtumaa olla yht'aikaa totta.
Vastaukset 10
Vanhimmat
Sori kirjoitusvirheet.
Venyykös ihan fyysisestikin, kun painovoiman suuruus on jalkopäässä paljon suurempi kuin yläpäässä (jos lentää jalat edellä).
Tai siis kiihtyvyys. Että voiko olla huomaamatta?
Mutta on tuota mielenkiintoista pohtia :)
Nimenomaan fyysisesti. Fysiikka on tiede mitattavista asioista :)
Lisätään vielä, että avaruusasema B:n mittalaitteet todellakin voivat mitata A:n pituuden kymmenissä kilometreissä. Oikeasti.
No painovoima ero on niin suuri, että ensin lähtee varpaiden kynnet ja sitten koko astronautti hajoaa silpuksi.
Minulle tuli mieleeni kiihdyttävän avaruusaluksen esimerkki. Eikös tässä vauhdin kiihtyessä tähtikenttä ala viuhua vinhasti ja kun valonnopeus lähestyy, kaventuu näkökyky putkinäöksi, ts. informaatiota tulee vain edestä päin? No, voisiko ajatella, että putoaminen mustaan aukkoon on vähän sama asia. Nyt vaan tapahtumahorisontti on paikka, jonka sisäpuolella informaatiota ei voi enää erotella - se on siis pienin säde, jonka ulkopuolella maailmankaikkeudesta saa vielä selviä havaintoja. Sen sisäpuolelle kun päätyy, niin maailmankaikkeus näyttää miltä? Voisiko olla, että sitä ei enää näe, koska sisäisen informaation määrä on niin villi, että käytännössä sokaistuu?
Jos avaruusaluksen saisi kiihdytettyä lähelle valon nopeutta, aikadilaatio siirtäisi avaruuslentäjät tulevaisuuteen. Mutta takaisin ei olisi paluuta. Näin tapahtui 70-luvun TV-sarjassa Apinoiden planeetta.
Astronautti itse ei koe mitään erityistä, ei edes "putkinäköä". Mutta siinä mielessä hyvä pointti, että avaruusasemalle jääneiden mielestä (siis jos he tekevät havaintoja tuosta astronautista) kaikki on todella hullusti - en ole varma tuosta putkinäöstä, sekin voi olla mahdollista - mutta vain heidän kannaltaan.
Tämä on juuri suhteellisuusteoria ydin! Einstein painotti aikanaan vahvasti sitä, että on oltava hyvin tarkka kun puhuu suureista kuten pituus (pituus, suhteessa mihin?), aika (mitattuna kenen kellolla?), massa (mitattuna kenen vaa'alla) jne. Kaikki on suhteellista, riippuen siitä kuka mittauksen tekee. Tässä tapauksessa siis joko astronautti tai avaruusaluksen väki.
Mutta palatakseni tuohon itse paradoksiin, sen ratkaisusta kannattaa etsiä netistä termiä "holografinen periaate" tai englanniksi "holographic principle" - jos haluaa tietää, missä kosmologian ja nykytieteen eturintama menee...