Lohnt es sich, eine bemannte Mission zu einem Schwarzen Loch zu schicken?

Angenommen, wir entdecken ein stellares Schwarzes Loch, das in der Nähe des Sonnensystems vorbeizieht, und wir haben die Technologie und die Zeit, um eine bemannte Mission zu entsenden, um es zu untersuchen.

Gibt es irgendwelche Experimente oder Beobachtungen, die uns helfen würden, mehr zu lernen, vielleicht einige unserer Theorien zu testen, oder die ganze Mission ist sinnlos?

Ich würde dies gerne als Einstellung verwenden, wenn es Sinn macht.

Ausgedachte Geschichte

Mein „Held“ ist ein Physiker, der an einer unheilbaren Krankheit leidet, die ihn jedoch nicht daran hindern wird, seine Mission zu erfüllen. Er weiß, dass es eine einfache Fahrt ist, und deshalb hat er sich freiwillig bereit erklärt, dorthin geschickt zu werden. Mein Plan war, einige Beobachtungen zu machen, mit Sonden zu experimentieren und schließlich in das Schwarze Loch einzudringen. Ich weiß, es ist ein Klischee, aber es fühlt sich cool an.

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Nur wenn du den Mann nicht magst.
Weißt du, das ist die perfekte Lösung für: Überbelegung der Gefängnisse, Atommüll ... usw.
Passieren Schwarze Löcher, dh bewegen sie sich/ändern sie ihren Standort? Ich denke, sie sind statisch.
Ich denke, es ist eher ein moralisches Dilemma als eine Frage aus der realen Welt, wie das "Zugweichen-Dilemma". Jeder hat seine Moral, also halte ich keine allgemein akzeptierte Antwort für möglich.
@Sp0T Sie werden wie alles andere von der Schwerkraft beeinflusst
Hätte der Titel Ihrer Frage vielleicht lauten sollen: „Wie macht man eine bemannte Mission zu einem vorbeiziehenden Schwarzen Loch lohnenswert?“
@Sp0T: In unserem Universum gibt es so etwas wie „statisch“ nicht. Wenn wir uns relativ zum hinteren Loch bewegen können, kann es sich auch relativ zu uns bewegen.
Wir tun das seit der Entstehung des Schwarzen Lochs.
Wenn Sie bereits über die Technologie verfügen, um die Männer (und ihr Lernen) aus einem Schwarzen Loch zurückzubekommen, wissen Sie bereits viel über Schwarze Löcher, sodass es sich lohnt, sie zu schicken. Aber wenn etwas einem Schwarzen Loch entkommen kann, ist es kein Schwarzes Loch mehr.
Fragen Sie irgendeine Ex-Frau. Ja.

Antworten (11)

Was konnte gelernt werden?

Es gibt so viele Dinge, die man studieren könnte, indem man ein Schwarzes Loch betrachtet. Es gibt viele offene oder teilweise ungelöste Probleme, die sie umgeben:

  • Gibt es Hawking-Strahlung ? Obwohl es theoretisch vorhergesagt wurde, fehlen direkte Beweise – nun ja, nicht vorhanden. Schwarze Löcher mit stellarer Masse sind nicht die besten Ziele – ursprüngliche Schwarze Löcher sind besser – aber man weiß nie. Extreme Messungen aus nächster Nähe könnten Ergebnisse liefern.
  • Wie entstehen astrophysikalische Jets aus Akkretionsscheiben? Jets sind um viele Objekte herum vorhanden, einschließlich schwarzer Löcher (falls eine Akkretionsscheibe vorhanden ist), aber der genaue Mechanismus für ihre Entstehung ist unbekannt. Die vorherrschende Hypothese ist der Blandford-Znajek-Prozess , aber dies muss noch bestätigt werden.
  • Ist die allgemeine Relativitätstheorie genau? Alle Beweise sprechen dafür, aber mehr Experimente schaden nie. Viele Tests der Allgemeinen Relativitätstheorie könnten in der Nähe des Schwarzen Lochs wiederholt werden, wo relativistische Effekte extrem stark sind. Die Tests könnten beinhalten

    Wir könnten auch alternative Gravitationstheorien testen und vielleicht einige davon ausschließen.

  • Gibt es überhaupt Schwarze Löcher? Während es eine Menge Beweise für Schwarze Löcher oder schwarzlochähnliche Objekte gibt, wurden Alternativen oder Modifikationen vorgeschlagen, einschließlich

    Viele dieser Ideen sind wild, und einige können nicht durch Beobachtungen von Schwarzen Löchern (oder "Schwarzloch-ähnlichen Objekten") getestet werden.

  • Gehen Informationen in Schwarzen Löchern verloren? Das Informationsparadoxon des Schwarzen Lochs – ein bemerkenswertes Problem in der Allgemeinen Relativitätstheorie, der Quantenmechanik und der Physik im Allgemeinen – fragt, ob „Informationen“ über physikalische Zustände in einem Schwarzen Loch verloren gehen oder nicht. Dies hat unter anderem Auswirkungen auf die Stringtheorie .
  • Gibt es nackte Singularitäten ? Die Hypothese der kosmischen Zensur besagt, dass dies nicht der Fall ist; Die Beobachtung eines rotierenden ( Kerr ) Schwarzen Lochs könnte uns mehr Informationen darüber geben. Gravastars bieten auch eine Lösung für das Paradox; Wenn Schwarze Löcher tatsächlich Gravasterne sind, könnte das Paradoxon gelöst werden. Ob die beiden beobachtungsmäßig unterschiedlich sind oder nicht, ist eine schwierigere Frage.

Warum Menschen schicken?

Nun, all dies könnte von Computern erledigt werden, nicht von Menschen. Warum also Menschen schicken, die diese lästige Luft, Nahrung, Wasser, Abfallentsorgung, Lebenserhaltungssysteme, Lebensversicherungen usw. brauchen? Gute Frage. Hier sind meine Antworten:

  • Es ist gute Werbung. Würden Sie lieber die erste Nation/Firma sein, die eine Sonde zu einem Schwarzen Loch schickt, oder die erste Nation/Firma, die mutige, wagemutige menschliche Entdecker ins weite Jenseits schickt, Champions unserer Spezies – um mutig dorthin zu gehen, wo noch kein Mensch war? Vor? Gib es zu; das zweite klingt viel besser. Ja, die Astronauten müssen mit viel Risiko umgehen. Aber es wird genug Leute geben, die bereit sind, es zu tun.
  • Die Kommunikation ist schwierig, und Menschen können spontane Entscheidungen treffen. Licht breitet sich mit endlicher Geschwindigkeit aus, und in astronomischen Maßstäben ist das lästig. Es dauert 8 Minuten, bis Licht von der Sonne zur Erde gelangt (eine astronomische Einheit oder AE). Das Sonnensystem ist viel größer – sogar Neptun ist 30 AE von der Sonne entfernt. Dieses Schwarze Loch ist wahrscheinlich weiter entfernt, besonders wenn es das System nicht stört (unwahrscheinlich, es sei denn, es ist wirklich weit entfernt).

    Daher können Sie entweder die Reiseroute im Voraus programmieren oder Personen schicken, die vor Ort Entscheidungen treffen können. Mission Control wird nicht da sein, um die Schiffscomputer durch diese Sache zu führen, und Menschen haben ein gewisses Talent dafür, Probleme zu lösen, wenn die Dinge nicht wie geplant laufen.

Ich sehe nicht, wie Sie den vorletzten Punkt mit einer Sonde testen könnten. Wenn Sie etwas in ein Schwarzes Loch schicken, ist es schwierig, irgendetwas über seinen physischen Zustand zu bestimmen, nachdem es den Ereignishorizont passiert hat.
@kingledion Ich habe etwas aus diesem Abschnitt ausgelassen - eine halb berechtigte Erklärung, um ehrlich zu sein. Es ist jetzt bearbeitet.
Sonden machen durchaus Sinn und können unterwegs Beobachtungen machen, die immer noch besser sind als alle bisherigen Messungen. Aber die Mindestentfernung von 3000 Lichtjahren macht es wirklich ungeeignet für eine bemannte Mission.
@ohwilleke Woher hast du die Zahl von 3000 Lichtjahren? Die Frage geht davon aus, dass ein Schwarzes Loch nahe am Sonnensystem vorbeizieht.
@ohwilleke Ich bin mir bewusst, aber das schwarze Loch in der Frage ist viel, viel näher.
Ich bin nicht der Meinung, dass es "gute Werbung" ist, Menschen zu grausamen und ungewöhnlichen Gräbern zu schicken.
@Zxyrra Das setzt voraus, dass sie sterben - keine Annahme, die meiner Meinung nach gerechtfertigt ist. Schwarze Löcher Löcher des Todes; Sie können sie in relativ geringen Entfernungen stabil umkreisen.
@HDE226868 Eventuelle Überdosierung von Strahlung aus "nahen Entfernungen" ist möglicherweise nicht gesund; Außerdem wird der Tod auf jeden Fall kommen - beschleunigt oder nicht - und es ist ziemlich weit von zu Hause entfernt.
@Zxyrra Fair genug; Ich hatte angenommen, dass die Abschirmung ausreichend sein würde, aber das könnte definitiv eine falsche Annahme sein. Ich frage mich, wie nah man ohne längere Exposition – sagen wir eine Woche – herankommen könnte, was zu einer hohen Todeswahrscheinlichkeit führen würde.
Ich kann nicht glauben, dass eine einzige Person über all diese Dinge Bescheid weiß! +1
Auch die Nähe zum Sonnensystem mit derzeit verfügbarer Technologie würde wahrscheinlich die Zerstörung des Sonnensystems, wie wir es kennen, bedeuten, da es wahrscheinlich mindestens ein sonnenmasseähnliches Objekt in unmittelbarer Nähe der Erde wäre. Vergessen Sie nicht, dass wir derzeit sogar für einen Vorbeiflug an Pluto etwa ein Jahrzehnt brauchen, also sprechen wir SEHR eng und sind leicht in der Lage, Planetenumlaufbahnen zu stören.
@Zxyrra Ob es sich um gute Werbung handelt oder nicht, hängt davon ab, wie Sie es "drehen". ^^ Außerdem ist es im Grunde sein letzter Wunsch, und welches Grab wäre für einen Astrophysiker besser geeignet als ein bedeutendes Sternobjekt?
@nijineko - viele (die meisten?) Gesellschaften zögern sehr, selbst einen todkranken Menschen zuzulassen, dass ein Arzt ihm hilft, sich das Leben zu nehmen. Es wird schwer sein, einen Wissenschaftler zu schicken, der gesund genug ist, um sinnvolle Forschungen auf einer Weltraummission durchzuführen, wobei die Öffentlichkeit weiß, dass es eine einfache Reise ist und er nicht zurückkommt. Um es noch komplizierter zu machen, was passiert, wenn er der Krankheit nicht wie erwartet erliegt und der jetzt gesunde Wissenschaftler einen Selbstmordtrip in das Schwarze Loch unternimmt? Was ist, wenn der Wissenschaftler während der Mission seine Meinung ändert und bittet, nach Hause zu kommen?
Schöne Antwort, obwohl ich denke, dass es unpraktisch wäre, Hawking-Strahlung von einem Schwarzen Loch zu messen, das von einer Akkretionsscheibe umgeben ist. Daher ist der genaue Satz von Beobachtungen, der durchgeführt werden könnte, wahrscheinlich sehr unterschiedlich, je nachdem, ob es eine Akkretionsscheibe gibt oder nicht.
Der Bau eines Schiffes, das für eine Rückfahrt geeignet ist, "falls sie nicht sterben", ist viel teurer als eine einfache Fahrt, es sei denn, dies ist eine ferne Zukunft, in der das Hinzufügen weiterer Antriebsstufen für die Rückführung von Kraftstoff / Reaktionsmasse praktisch ist, da Sie dies benötigen zumindest einige, um die Umlaufbahn des Lochs zu verlassen, wenn Sie überhaupt in die Umlaufbahn eintreten. (Und Vorräte, um das Besatzungsmitglied für die zusätzliche Reisezeit zu ernähren.) Außerdem wird er/sie vermutlich an seiner unheilbaren Krankheit sterben, bevor er den ganzen Weg zurück zurücklegt. Esp. wenn Sie ihr Schiff nicht noch teurer machen mit schwerem Strahlenschutz für enge Annäherungen an die Akkretionsscheibe ...
Grundsätzlich denke ich, dass die Prämisse lautet: "Menschen könnten ein Einwegschiff mit Besatzung bauen, aber ein Zweiwegeschiff mit einer angemessenen Überlebenschance für eine gesunde Besatzung ist unpraktisch". Glücklicherweise geht es bei der Frage nicht wirklich darum, wie man dies an die Öffentlichkeit verkauft, daher ist dies trotz des Werbeabschnitts eine hervorragende Antwort. (Ich denke, es ist möglich, dass Sie dies positiv genug drehen könnten, aber es ist schwierig.)
Wie wäre es mit der Schwarzen-Loch-Bombe? youtube.com/watch?v=ulCdoCfw-bY

Es hat keinen Sinn, eine bemannte Mission zu schicken!

Wie @HDE22686 feststellte, gibt es viele interessante Phänomene im Zusammenhang mit Schwarzen Löchern. Angesichts der Möglichkeit, einen aus der Nähe zu studieren, ist es wahrscheinlich, dass Missionen gesendet werden . Die Beschreibung all der coolen Phänomene, die mit Schwarzen Löchern verbunden sind, bedeutet jedoch nur, dass sie untersucht werden – nicht, dass Menschen da sein werden, um sie zu sehen

Warum um alles in der Welt schickt man einen Menschen in ein Schwarzes Loch?

  • Menschliches Versagen beeinflusst Daten : Dies ist ein (potenziell) einmaliger Zufall. Es hat keinen Sinn, fehlerfähige Menschen an Bord dieser Sonde zu schicken, wenn es um beträchtliche Geldsummen geht.
  • Schwarze Löcher sind tödlich : Jede Fehleinschätzung in der Flugbahn der Sonde kann das Ende von Menschenleben riskieren, Millionen von Meilen von zu Hause entfernt - ist es das wirklich wert? Zusätzlich wird exotische Strahlung mit Schwarzen Löchern in Verbindung gebracht. Es ist am sichersten, nicht damit zu spielen.
  • Wir können stattdessen andere Organismen schicken : Wenn es darum geht, die Auswirkungen schwarzer Löcher auf lebendes Gewebe zu sehen, warum nicht Ratten schicken? Oder Hunde? Oder Schimpansen? Oder eine Probe menschlichen Fleisches, die durch Lebenserhaltung am Leben erhalten wird?
  • Mehrere unbemannte Sonden verringern die Wahrscheinlichkeit von Ungenauigkeiten : Während Maschinen versagen können – siehe den kürzlich abgestürzten Mars-Rover, der durch eine Panne zum Absturz gebracht wurde – tun dies viele Agenturen, die in der Lage sind, Sonden zu senden , was bedeutet, dass die gesammelten Daten im Allgemeinen die Wahrheit widerspiegeln. Vergleichen Sie dies mit mehreren Sonden mit Menschen an Bord.
  • Missionen sind Vorbeiflüge : Wenn wir Raumschiffe aus dem Sonnensystem schicken, um entfernte Objekte zu beobachten, haben wir nie die Absicht, sie zurückzuholen - und selbst wenn wir wollten, ist es extrem teuer! Die ersten paar Generationen von Mars-Kolonisten werden für immer auf dem Mars festsitzen, weil wir nicht bereit sind, für Schiffe zu bezahlen, die nach der Landung den Mars verlassen können. Warum sollten wir vor diesem Hintergrund Menschen aus dem Sonnensystem schicken und dann versuchen, sie zurückzuholen?
  • Maschinen sind kompetent und müssen keine großen Entscheidungen treffen : Während Menschen spontane Entscheidungen treffen können , ist eine Sonde mit einfachen Sensoren, Fortbewegung und Apparaten in der Lage, sich selbst zu steuern. Es wird keine Situation entstehen, in der nur ein Mensch entscheiden könnte, was zu tun ist.

Zusammenfassend werden wir Menschen – die die Missionen durcheinanderbringen könnten – auf seltsame und potenziell grausame Weise töten, Millionen von Kilometern von zu Hause entfernt, ohne Chance auf Wiedererlangung – wenn Maschinen die Arbeit noch besser erledigen können. Missionen? Ja! Personen? Nein .

Er hat Schwarze Löcher sind tödlich entfernt als Grund, nicht zu senden.
Die Erweiterung des Wissens birgt Risiken und manchmal Opfer. Das Leben einiger weniger, einiger weniger, wäre den potenziellen Erkenntnisgewinn wert. Diejenigen, die gegangen sind, sollten Freiwillige sein, und automatisierte Tests können immer noch ausgeführt werden und nicht von den Menschen durcheinander gebracht werden. Und nein, Maschinen können nicht besser denken als Menschen – zumindest noch nicht.
Ich stimme dem Argument des menschlichen Versagens nicht zu. Warum eine nicht denkende Maschine hochschicken, wenn man einen denkenden Menschen und eine nicht denkende Maschine schicken kann? Als jemand, der die nicht denkenden Maschinen programmiert, kann ich Ihnen sagen, wie wertvoll es sein kann, einen denkenden Menschen in der Nähe zu haben!
@CortAmmon "undenkbar" ist einfach nicht richtig. Heutzutage können Navigation und Umgebungserfassung vollständig autonom erfolgen. Wenn wir schon genug tun können, was bringt es dann, jemanden gleichzeitig ins Grab zu schicken?
Das ist ein schlechtes Argument. Nennen Sie ein Raumschiff, das im Weltraum aufgrund eines Fehlers der menschlichen Piloten ausgefallen ist. Lassen Sie mich Ihnen nun etwas über die Hauptantenne von Galileo, den Mars Climate Orbiter und vieles mehr erzählen. Lassen Sie uns auch darüber sprechen, wie fehleranfällige Menschen Mir und Apollo 13 den Tag gerettet haben .
@kingledion Menschen können unter bestimmten Umständen ausreichend sein, daher ist das Argument "menschlicher Fehler" möglicherweise vernachlässigbar. Wenn jedoch mehrere Sonden gesendet werden, wie meine Antwort vorschlägt, bin ich sicher, dass Menschen nicht notwendig sind, um die gesamte Studie aufrechtzuerhalten. Beachten Sie auch, dass bisher noch keine Vorbeiflugmission bemannt war und die Mehrheit gut funktioniert.
Es gibt ein gutes Argument gegen Menschen. Hin und zurück dauert es zu lange. Menschen würden verrückt werden, eingepfercht in einem Schiff für die 6-jährige Reise zum Jupiter (Galileo) oder die 7-jährige Reise zum Saturn (Cassini). Noch schlimmer wäre der Versuch, Menschen zu einem Schwarzen Loch außerhalb des Sonnensystems zu schicken. Das erwähnst du nicht. Sie geben uns nur Gründe dafür, dass Menschen schlecht und Roboter überlegen sind. Daher nehme ich an, dass Sie insgeheim ein Roboter sind. Schlechtes Argument, Replikant.
@Zxyrra Unsere "autonomen" Geräte sind sehr gut in dem, was sie tun, solange alles genau so passiert, wie sie es erwarten. Sie sind nicht sehr gut darin, sich von Überraschungen zu erholen. Aus diesem Grund erhalten unsere "autonomen" Rover auf dem Mars ständig Updates von den Menschen auf der Erde. Wir haben immer noch keine Maschine gebaut, die mit dem Unbekannten so gut umgehen kann wie ein menschlicher Verstand. Und ich garantiere Ihnen, dass es in einem so extremen Umfeld Unbekannte geben wird.
@Zxyrra das ist KEINE Denkmaschine. Das ist nur ein extrem komplexer Workflow. Geben Sie einer solchen Maschine alles, was außerhalb ihres normalen Verständnisbereichs liegt, und sehen Sie zu, wie sie sich verwirrt einfach abschaltet. Es ist 0 Denken beteiligt.
Es ist sinnvoll, auch einige automatisierte Sonden zu schicken , vorzugsweise so eingerichtet, dass es jeder Crew auf anderen Missionen zum selben Schwarzen Loch schwer fällt, Fehler zu machen. dh so gestaltet, als gäbe es die menschliche Besatzung nicht. Redundanz ist der Schlüssel, um ein einmaliges Ereignis nicht zu verpassen, aber es bedeutet nicht, dass bemannte Missionen ausgeschlossen werden müssen. Angesichts eines begrenzten, aber immer noch ausreichend großen Budgets ist es sinnvoll, das meiste davon für eine bemannte Mission auszugeben.
aber Sonden werden von Menschen programmiert!

Für die Wissenschaft!

Gegenwärtig haben wir zwei Haupttheorien der Physik:

  • Allgemeine Relativitätstheorie, bei der es um sehr schwere Dinge und Schwerkraft geht.
  • Quantenmechanik, bei der es um sehr kleine Dinge geht.

Wir haben es nicht geschafft, diese beiden zusammenzubringen. Einer der Gründe dafür ist, dass wir keine Experimente durchführen konnten, die beide gleichzeitig testen. Objekte, die klein genug sind, um Quanteneffekte zu haben, werden von der Schwerkraft nicht merklich beeinflusst. Zumindest nicht stark genug, um zwischen verschiedenen Gravitationstheorien unterscheiden zu können.

Unsere anderen Theorien (z. B. Elektromagnetismus) können mit der einen oder anderen übereinstimmen, aber nicht mit beiden gleichzeitig.

Schwarze Löcher verändern die Dinge. Hier ist die Schwerkraft sehr stark und sogar Elektronen werden die Anziehungskraft spüren.

Wenn wir in der Lage wären, sowohl eine Neutrinoquelle als auch einen Neutrinodetektor mitzubringen, würden wir viel über diese mysteriösen Teilchen erfahren. Allerdings sind Neutrino-Detektoren auf dem aktuellen oder in der nahen Zukunft liegenden technischen Niveau sehr massiv und nichts, was man von der Erde wegbewegen kann.

Ich bin sicher, dass es auch ohne das zahlreiche Experimente gibt, die wir mit einem bescheidenen Elektronenstrahl durchführen könnten, die sehr nützlich sein werden.

Das Hauptexperiment, das ich sehe, besteht darin, einen Laser oder einen Elektronenstrahl sehr nahe an den Ereignishorizont zu senden und dort, wo er herauskommt, einen Detektor zu platzieren.

Nützliche Ergebnisse wären der Ablenkwinkel und die für die Fahrt benötigte Zeit. Vielleicht auch, wie breit der Strahl geworden ist.

Wenn sich das Loch dreht, ist das Senden von Strahlen sowohl mit als auch gegen die Drehung interessant.

Warum Menschen?

Hier geht es um Wissenschaft, was bedeutet, dass wir im Voraus nicht wissen, welche Experimente wir durchführen wollen. Die Ergebnisse des einen Experiments werden neue physikalische Theorien vorschlagen. Diese werden neue Experimente zur Durchführung vorschlagen.

Eine Maschine kann das nicht. (Es sei denn, Sie haben eine leistungsstarke KI) Wenn keine Menschen vor Ort sind, müssen die Ergebnisse zur Erde gesendet und neue Befehle zurückgesendet werden. Das wird zu lange dauern und das Schwarze Loch wird sich entfernen, bevor wir fertig sind.

Ich schlage eine Crew vor, die aus einer Mischung von Astronauten und Physikern besteht. Beide müssen die andere Seite gut verstehen, aber am Ende unterscheiden sie sich in ihren Zielen. Die Astronauten werden alle am Leben erhalten und in einem Stück nach Hause zurückkehren wollen. Die Physiker werden weitere Experimente durchführen wollen. Mehr ! MEHR !!

Andere Antworten haben vorgeschlagen, mehrere unbemannte Sonden anstelle einer bemannten zu schicken. Ich schlage ein bemanntes Schiff mit vielen unbemannten Sonden vor. Das Schiff hält sich vorsichtig weit weg von der Strahlung, die Sonden nähern sich, nicht nahe genug, dass Gezeiteneffekte sie zerstören könnten, aber auf jeden Fall in Gebiete mit harter Strahlung.

Abschiedsgeschenk.

Es kommt die Zeit, in der sich das Loch entfernt und wir zur Erde zurückkehren müssen. Hinterlassen Sie etwas, das Aliens entdecken können, vielleicht so etwas wie die Pioneer Plaques und Voyager Golden Discs.

Das Loch wird ein Magnet für Wissenschaftler aus jeder Zivilisation sein, die es in der Nähe passiert, und ein guter Treffpunkt.

Vielleicht finden wir dort schon ein außerirdisches Artefakt ...

Schicken Sie keine Menschen!

Es gibt zwei grundlegende Gründe, Menschen in den Weltraum zu schicken:

1) Um mit dem Unerwarteten fertig zu werden. Wenn Ihre Mission aus dem Ruder läuft, ist die Erfolgswahrscheinlichkeit viel größer, wenn Sie ein sehr flexibles System an Bord haben: einen Menschen. Denken Sie an Apollo 11, der in den Steingarten herunterkommt. Die damalige Technik hätte die Rakete zum Absturz gebracht, selbst moderne Technik hätte es schwer, sie sicher zu landen. Ein menschlicher Pilot war in der Lage, das Problem zu analysieren und zu lösen, wodurch die Mission gerettet wurde.

2) Wenn es ein Analyseproblem gibt, das vernünftigerweise nicht von Technikern gehandhabt werden kann. Die Technik der Apollo-Ära konnte beim Sammeln von Mondgestein keine vernünftige Arbeit leisten. Wenn wir andere Proben mit nach Hause bringen wollten als die, die gerade unter der Schaufel waren, mussten wir Menschen schicken. (Und beachten Sie, dass das Landeproblem in Nr. 1 auch ein Beispiel dafür ist.)

Wenden Sie nun diese Standards auf eine Schwarze-Loch-Mission an:

1) Das Unerwartete, sicher. Es ist immer nützlich, einen Menschen zu schicken. Das bedeutet jedoch eine Menge lebenserhaltender Ausrüstung. Sie können mehrere unbemannte Missionen zum Preis einer bemannten senden.

2) Jobs, die einen Menschen brauchen. Welche Berufe? Es gibt keine Proben zum Aufheben oder ähnliches, es wird eine extrem tödliche Umgebung außerhalb des Rumpfes sein. Was können die Menschen tun??? Im Grunde nichts!

Bedenken Sie auch, dass die interessantesten Beobachtungen so niedrig wie möglich gemacht werden:

1) Delta-v-Anforderungen bedeuten, dass Sie niedriger werden können, wenn Sie Ihren gesamten Kraftstoff beim Abstieg verbrennen und keinen für die Rückkehr nach Hause sparen können.

2) Je tiefer man geht, desto gefährlicher wird die Umgebung. Wenn Sie in die Nähe kommen, würde ich mit verlorenen Sonden rechnen , da es viele sich schnell bewegende Trümmer geben wird.

Hinweis: Wenn das Schwarze Loch weit genug entfernt ist, können Sie eine bemannte Mission als Mutterschiff schicken. Eine Verzögerungszeit von Minuten oder Stunden könnte über eine Verzögerung von Monaten von der Erde hinweg von beträchtlichem Wert sein.

Plus eins von mir für das bemannte Mutterschiff. Es ist sinnvoller, mehrere Fahrzeuge und/oder Sonden zu entsenden, um die Umgebung eines Schwarzen Lochs und seine Eigenschaften zu untersuchen.
Apollo 11 ist eigentlich ein gutes Beispiel aus einem anderen Grund, nämlich den Computerproblemen spät während des Landevorgangs. Diese lästigen 1201und 1202alarmierenden Alarme in einer vollautomatisierten Sonde hätten für sich allein schon ausreichen können, um einer automatisierten Mission ernsthafte Probleme zu bereiten und möglicherweise zu einem Misserfolg der Mission zu führen. aber die Astronauten konnten aus den Fenstern schauen, sich vergewissern, dass die Steuerung noch funktionierte, und die Landung weitgehend ungehindert fortsetzen. Und lassen Sie uns nicht einmal über die Explosion des Sauerstofftanks und den nahezu vollständigen Ausfall der Stromversorgung bei Apollo 13 sprechen.
Ein Mutterschiff mit Menschen zu haben bedeutet, Menschen zu schicken.
@EthanFurman Aber nicht um das Schwarze Loch tatsächlich zu untersuchen, das würde mit unbemannten Sonden erfolgen.
Nein, die Sonden führen die Messungen durch. Die Menschen studieren diese Ergebnisse, um zu entscheiden, welche Messungen die nächsten Sonden durchführen sollen.
@EthanFurman Der Punkt ist, dass sie weit vom Schwarzen Loch entfernt wären, gerade nah genug, um die unangenehme Verzögerungszeit loszuwerden. Eine vorgeschobene Basis, nicht vor Ort.
Die Frage ist: „Lohnt es sich, eine bemannte Mission zu einem Schwarzen Loch zu schicken“ – wenn Menschen überhaupt hingehen, dann ist es eine bemannte Mission. Die einzige Möglichkeit, dass es keine bemannte Mission wäre, wäre, wenn Menschen bereits eine bewohnte Basis / Kolonie / etc. hätten. in der Gegend.

Die Kosten für die Entsendung einer bemannten Mission im Vergleich zu vielen unbemannten Sonden werden letztere sehr verlockend machen. Sicherlich können sich Menschen besser an Situationen anpassen, aber die Technologie ist an einem Punkt angelangt, an dem die meisten Situationen, an die sie sich anpassen können, so unwahrscheinlich sind, dass sie auftreten, dass Sie diese Vorkommnisse durch die Redundanz der Sonden ausgleichen würden.

Das andere Argument für das Entsenden von Leuten könnte sein, etwas so völlig Unerwartetes zu erforschen/auszuchecken, dass wir keine Möglichkeit hätten, es in der Programmierung der Sonde zu berücksichtigen. Aber – und das ist vielleicht nur der Zyniker in mir – das halte ich für äußerst unwahrscheinlich. In einer weit genug entfernten Zukunft, dass dies überhaupt machbar ist (obwohl zugegeben, wenn wir damit einverstanden wären, dass die Sonde 10000 Jahre braucht, um sie herzustellen, und weitere 3000 Jahre, um die Daten zu erhalten, könnten wir es mit der heutigen Technologie schaffen!) Technik ist (hoffentlich ) wird so billig und klein sein, dass es einfach genug sein wird, die Sonden dazu zu bringen, alle Daten zu sammeln, die sie können. Wir denken, es könnteObjekte sein, die das Schwarze Loch umkreisen, richtig? Ein paar Dutzend dieser Sonden werden also so eingestellt, dass sie den Kurs umlenken und stattdessen diese umkreisen und Daten von ihnen sammeln. Ich gehe davon aus, dass sie alle über fortschrittliche Physikverarbeitungseinheiten verfügen und in der Lage wären, diese Umlaufbahnen im laufenden Betrieb zu berechnen. Und dennoch könnten einige von ihnen abstürzen (oder einfach ins Leere abdriften), aber auch hier können Sie ein Dutzend Sonden für die Kosten einer bemannten Mission schicken.

Ich könnte potenziell lebende Menschen als Botschafter sehen, für den Fall, dass auf außerirdische Intelligenz gestoßen wird, aber der Zyniker in mir bezweifelt doppelt, dass wir jemals außerirdisches Leben finden werden, geschweige denn intelligentes Leben. (Es glaubt, dass es solche gibt – das Universum ist zu groß, um es nicht zu tun – aber es ist auch zu groß, um überhaupt auf solche zu stoßen.) Die Sonden, die all diese Daten sammeln, Petabyte um Petabyte davon, werden jeden Beweis für Leben finden, das dort draußen sein könnte. Sie werden es natürlich nicht erkennen, aber die menschlichen Wissenschaftler auf der Erde 15000 Jahre später (nachdem sie ein mysteriöses Signal aus dem Weltraum erhalten haben, das sie entschlüsseln, um festzustellen, dass sie es perfekt in altes Englisch entschlüsseln können, und nachdem sie Historiker konsultiert haben, die die Aufzeichnungen geführt haben der Antike,Beweise sammeln, dass es irgendein Potenzial für die Lebensbedingungen auf einem dieser Körper geben könnte. Aber dafür sind die Sonden sowieso nicht wirklich da. Sie sammeln alle Daten, die sie finden können, weil es damals billig war, aber hauptsächlich haben sie sich das Schwarze Loch angesehen. Einige dieser Informationen könnten Einblicke in die aktuelle Zivilisation geben, wenn sie sie aus einer Sprache übersetzen können, die vor Tausenden von Jahren ausgestorben ist. Aber andererseits könnten sie 15000 Jahre in die Zukunft dieses bereits zukünftigen Punktes ein Miniatur-Schwarzes Loch gebaut und die meisten Experimente trotzdem repliziert haben.

Ehrlich gesagt, mit der Zeitverzögerung bin ich mir nicht sicher, ob ich überhaupt einen Nutzen darin sehe, unbemannte Missionen zu senden. Wenn ich das überhaupt tun würde, wäre es nur eine Sonde, auf die „Kilroy was here“ gesprüht wurde, nur zum Kichern.

Eine bemannte Mission über diese Entfernung zu schicken – egal wie gefährlich ein Schwarzes Loch ist – ist ein Todesurteil. (Selbst wenn sie zurückkommen könnten, wäre alles und jedes, was sie jemals gekannt haben, schon seit Ewigkeiten tot.) Das ist jedoch kein Problem für den Helden in Ihrer Geschichte und ist in der Tat eine Art Verkaufsargument.

Ich habe einen einfachen Vorschlag, warum sie eine bemannte Mission schicken würden – er will gehen. "Ich werde sowieso sterben, aber ich wäre der einzige Mensch in der gesamten Menschheitsgeschichte, der ein schwarzes Loch aus der Nähe sehen könnte." Klingt nach Motivation genug für mich. Meiner Ansicht nach ist er nicht in der Lage, eine staatliche Raumfahrtbehörde davon zu überzeugen, ihn das tun zu lassen, aber eine private Luft- und Raumfahrtfirma findet den Ernst in seiner Mission und übernimmt (...Wortspiel beabsichtigt) das Projekt. Er muss die Daten nicht wirklich sammeln oder interpretieren, aber er kann sie verstehen, wenn sein Schiff sie ihm meldet. Er muss all diese Schlussfolgerungen ziehen und erkennen, dass er der erste Mensch in der Geschichte ist, der nicht nur ein Schwarzes Loch aus der Nähe sieht, sondern endlich auch Hawking-Strahlung/Informationsverlust/allgemeine Relativitätstheorie versteht. Er stirbt an einem friedlichen Tod, während die Kamera herauszoomt und den Cartoon des Kerls mit der großen Nase enthüllt, der über die Wand späht.

Menschen schicken!

Wieso den? Wegen der Archäologie...

Wie andere gesagt haben, können Computer die Mission bewältigen, eine Reihe von Experimenten durchführen und uns die Ergebnisse zurücksenden. Diese automatisierten Experimente sind per Definition darauf beschränkt, die erwarteten Eigenschaften des Schwarzen Lochs zu untersuchen. Sie können auf kleinste Abweichungen in etablierten Theorien testen und detaillierte Messungen der physikalischen Eigenschaften des Schwarzen Lochs liefern.

Aber automatisierte Experimente können das Unerwartete nicht untersuchen. Dieses Schwarze Loch hat möglicherweise ein eigenes Sonnensystem, das sich in langsam abnehmenden Umlaufbahnen um es dreht. Die Planeten dieses Sonnensystems werden unterschiedlichen Ursprungs sein, da sie aus verschiedenen Sonnensystemen gestohlen wurden, durch die das Schwarze Loch ging. Das Studium dieser Planeten und ihrer umgebenden Staubwolken ist unsere Gelegenheit, Materie aus einer größeren Entfernung zu untersuchen, als wir jemals reisen könnten.

Und einige dieser adoptierten Welten könnten sogar einst intelligentes Leben beherbergt haben.

Ich denke, die Idee ist, dass sich das Schwarze Loch nahe genug nähert, dass eine Funkkommunikation möglich ist, sodass wir Befehle an eine Sonde senden können, damit sie Fotos von interessanten Dingen macht. Dies wird vielleicht mehrere Stunden Hin- und Rückfahrt dauern, aber das ist wahrscheinlich in Ordnung. Wenn wir Daten von der Sonde empfangen können, können wir Signale senden, die stark genug sind, um sie zu empfangen.

Es gibt ein paar Fallstricke beim Versuch, ein Schwarzes Loch aus der Nähe zu untersuchen

  1. Es kommt nicht viel zum Lernen heraus. Schwarze Löcher senden hauptsächlich Röntgenstrahlen aus. Egal, kein Licht, kein nichts.
  2. Wenn, sagen wir, eine Sonde hineingeht, kommt sie nicht wieder heraus. Es wird wahrscheinlich auch nicht möglich sein, Daten über den Ereignishorizont hinaus zurückzusenden.
  3. Zeitdilatation . Je näher die Dinge dem Schwarzen Loch kommen, desto langsamer erscheinen sie in Echtzeit. Nehmen wir also an, Sie haben ein Team zum Schwarzen Loch geschickt. Sie würden Tausende oder Millionen Jahre später zurückkehren. Also, wer auch immer sie geschickt hatte, würde schon lange weg sein, wenn sie zurückkamen.
#2: Es kann eigentlich unmöglich Daten senden. Der Ereignishorizont verzerrt die Geometrie, sodass keine Richtung nach außen weist.
Nun...wir werden es nicht 100% sicher wissen, bis wir dort ankommen und jetzt etwas hineinwerfen, oder? Langstreckenmessungen und -daten sind cool und alles ... aber manchmal muss man Dinge anbohren, nur um sicherzugehen.
Messe. Wir wissen nichts Genaues über sie. Und das ist überhaupt der Grund für die Expedition.
"Millionen Jahre später" oh nein, es ist wieder interstellare Physik! In der langweiligen Realität verbringen Sie eine Stunde nur 10 Meter entfernt von einem typischen Schwarzschild-Radius von 30 km, und die Erde wird dies erweitert sehen, um ... warten Sie darauf ... 55 Stunden. Die Berechnung ist einfach genug.

Mein Lieblings-Scifi-Autor Greg Egan hat genau darüber eine Kurzgeschichte geschrieben. Es ist kostenlos online verfügbar, wenn Sie neugierig sind: The Planck Dive .

Quick TLDR: Es spielt in einer sehr weit entfernten transhumanen Gesellschaft, und sie tun dies aus reiner wissenschaftlicher Neugier, indem sie ihre Persönlichkeiten teilen.

Wie andere gesagt haben, gibt es eigentlich keinen Grund, eine Person auf eine einfache Reise zu schicken, außer der Erfahrung damit. Wie Sie sagen, eine Art elegante Art für einen wissenschaftlich denkenden Menschen zu sterben.

Wie finde ich es?

Schwarze Löcher sind per definitionem unsichtbar. Die einzige Möglichkeit, eines zu finden, besteht darin, sich umzusehen, um zu sehen, wie Sterne von ihnen blockiert werden.

Wie bekomme ich Daten?

Um Daten von einem Schwarzen Loch zu erhalten, müssten Sie die Auswirkungen auf die Umgebung und nicht das Schwarze Loch selbst untersuchen.

Größen von Schwarzen Löchern:

Ein "kleines" Schwarzes Loch ist ein sofortiger Tod aufgrund der Spagettifizierung des Menschen und der Sonde.

Die geschätzte Innenansicht eines supermassereichen Schwarzen Lochs:

Die geschätzte Ansicht eines großen Schwarzen Lochs von innen.

Ein großes Schwarzes Loch ist ein langsamer Tod, weil der Ereignishorizont viel weiter draußen liegt, wo die Schwerkraft noch „überlebensfähig“ ist. Dies wäre wahrscheinlich die erstaunlichste Art zu sterben, weil Sie sehen würden, wie das Universum langsam verblasst. Auf der Erde könnten aufgrund der Zeitdilatation vielleicht mehr als 100 Jahre vergehen, während für dich vielleicht nur 10 Minuten vergangen sind.

Ereignishorizont:

Es ist ganz einfach: Sie passieren es und es gibt keine Möglichkeit, Sie oder Ihre Daten daraus herauszuholen. Ein schwarzes Loch ist per Definition schwarz, weil es alles aufsaugt. Röntgenstrahlen, Hochfrequenzwellen, ganze Sterne und auch Licht. Das bedeutet, dass Sie, sobald Sie drin sind, mit sich selbst Karten spielen müssen, bis Sie und das Shuttle aus der Existenz verschwinden.

Zeitdilatation:

Freizeit
Ein Schwarzes Loch ist so schwer, dass sich die Zeit selbst anders verhält. Denn wir leben nicht nur im Raum oder in der Zeit, sondern in der Raumzeit. Die Raumzeit kann sich ausdehnen, je nachdem, wie "schwer" etwas ist. Zum Beispiel müssen unsere Satelliten alle 60 Jahre 1 Sekunde zu ihrer eigenen Uhr hinzufügen, weil die Zeit auf der Erde ein kleines bisschen langsamer geht. Dies ist in der Nähe eines Schwarzen Lochs genau dasselbe wie auf der Erde, außer dass es so stark vergrößert ist, dass jemand, der außerhalb des Ereignishorizonts fliegt, Sie für immer fallen sehen würde, sobald Sie den Ereignishorizont passiert haben.

Spaghettifizierung

Spaghettification tritt auf, wenn die Schwerkraft am nahen Ende eines Objekts höher ist als am anderen Ende. (Auf der Erde wären das deine Füße.) Weil ein Schwarzes Loch viel mächtiger ist als die Erde, wird es dich vom nächsten bis zum weitesten Ende ausdehnen, bis du im Grunde eine lange Menschenkette bist.

Gravitationslinseneffekt

Die Gravitationslinse eines Schwarzen Lochs
Ein Schwarzes Loch ist so schwer, dass es den Raum um sich herum wie ein Vergrößerungsglas verzerrt.

Vorteile eines Menschen

  • Atemberaubender Ausblick.
  • Zeitreise (nur Zukunft).

Nachteile eines Menschen

  • Körperverletzung durch Schwerkraft, Spaghettifizierung etc.
  • Kann versehentlich die Daten durcheinander bringen.

Bonuspunkte

  • Stellen Sie sich in die Nähe eines supermassiven Schwarzen Lochs, um in die Zukunft zu reisen (immer noch außerhalb des Ereignishorizonts, aber nah genug, um die Auswirkungen zu erleben).
*Ein Schwarzes Loch sendet manchmal Gammastrahlung/Röntgenstrahlen aus, sodass Sie möglicherweise Ihre Daten dadurch erhalten können.
@JoostBlock Diese Strahlung wird tatsächlich von einfallender Materie emittiert, bevor sie den Ereignishorizont erreicht.

Es hat keinen Sinn, jemanden in ein schwarzes Loch zu schicken, denn wenn er einmal drin ist, hat er keine Möglichkeit, irgendwelche Funde zurückzuschicken.

Jemanden in die Nähe eines Schwarzen Lochs zu schicken, könnte es ihm jedoch ermöglichen, die verschiedenen Merkmale zu untersuchen, die in anderen Antworten erwähnt werden.

Für die Zwecke Ihrer Geschichte könnte die Mission eine sein, die sich einem Schwarzen Loch nähert, um es zu untersuchen, aber ohne Möglichkeit, das eventuelle Überschreiten des Ereignishorizonts zu verhindern. Dieser Teil wäre nicht die eigentliche Absicht der Mission, sondern ein unvermeidliches Ende einer Mission, die sich darauf konzentriert, was vorher getan werden könnte.

Als jemand mit weniger wissenschaftlichem Hintergrund als viele der Mitwirkenden zu dieser Frage ist meine Bauchreaktion, dass ein Teil des Arguments für Menschen, die schwarze Löcher erforschen, einfach durch die Betrachtung der menschlichen Natur und ihrer Rolle in der Geschichte begründet werden kann.

Wir sind von Natur aus abenteuerlustige Wesen, die sich zwangsläufig an unsere Umgebung gewöhnen und unseren Horizont erweitern wollen. Die Tatsache, dass wir neugierig sind und mehr über unsere Umgebung wissen wollen (sei es terrestrisch oder außerirdisch), legt für mich nahe, dass wir, obwohl vielleicht Millionen von Jahren später, unweigerlich versuchen werden, diese Phänomene selbst zu erforschen.

Einige der ermächtigendsten, inspirierendsten und kühnsten Unternehmungen der Menschheit waren von sicheren Todesfällen/Verletzungen/Verlusten gekennzeichnet, selbst von denen, die sich auf sie einließen. Das Versprechen unserer Spezies ist, dass wir trotz dieser Faktoren immer weiter forschen wollen.

Wenn es Individuen gibt, die bereit sind und wollen, einen solchen Sprung zu wagen, warum sollte man ihnen das nicht erlauben, und sei es nur, um unsere Natur zu unterhalten.

(Philosophische Antwort, vermutet aus einer Annahme der wirtschaftlichen, technologischen und rechtlichen Durchführbarkeit des Projekts)