7 december 2019

Wat zou er gebeuren als er een zwart gat in uw broekzak zat?

Ik ben zojuist dit leuk filmpje tegengekomen op het Internet. De vraag luidt: Wat zou er gebeuren als er een zwart gat ter grootte van een munt in uw broekzak zat?

Kort antwoord: jij sterft.Lang antwoord: jij sterft. (maar op 2 mogelijke manieren)

Er zijn 2 mogelijke gevallen van een zwart gat waarin de vraag kan worden geïnterpreteerd. Ofwel neem je een zwart gat met een gewicht van een munt, zodat deze munt nog kleiner wordt dan een atoom. Ofwel neem je een zwart gat zo groot als munt, zodat deze munt extreem zwaar wordt. In het geval van de extreem zware munt, wordt uw lichaam en uw lichaamscellen in stukken uit elkaar getrokken terwijl ze in het zwarte gat in uw broekzak vallen. Daarna valt het zwarte gat door het aardoppervlak en begint het de aarde van binnenuit op te eten totdat de rest op elkaar klapt en een ring rond het zwarte gat vormt. Goed maar dat wist ik reeds dat in de buurt van een zwart gat vertoeven niet bepaald gezond is, maar wat in het geval van een zwart gat met een gewicht van een munt? Ik dacht altijd dat deze door uw broekzak zou zakken, maar daarvoor heeft het zwarte gat zelfs de tijd nog niet voor. Het zwarte gat straalt zoveel Hawking-straling uit dat deze in 10-23 seconden verdampt. In deze korte tijd stoot dit zwart gat 3 maal de energie uit van de kernbommen van Hiroshima en Nagasaki gecombineerd, en is het ook afgelopen met jou.

Een beetje voortlezen op dit onderwerp leert ons wat de tijd bedraagt om een zwart gat te verdampen door de Hawking-straling:

t_{\\operatorname{ev}} = \\frac{5120 \\pi G^2 M_0^{3}}{\\hbar c^4} \\;

In de formule staat een 3de macht van de massa, dus een zwart gat dat 10 maal zwaarder is duurt 1000 maal langer om de verdampen. Voor een zwart gat van de massa van de zon krijgen we een verdampingstijd van 2,098x 1067 jaar, veel langer dat de leeftijd van het universum, maar voor een zwart gat van 1011 kg kan deze tijd passeren in 2,667 miljard jaar: dit is de reden waarom sommige astronomen op zoek zijn naar tekens van exploderende primordiale zwarte gaten.Een zwart gat dat nog 1 seconde tijd heeft om te verdampen heeft een temperatuur van 5,6 x 1017K, weegt 2,28 x 105 kg (ongeveer het gewicht van een blauwe walvis) en zal bij exploderen  2,05 x 1022 J aan energie uitstoten oftewel 5 x 106 megaton aan TNT. (Waarom neemt de PhD op Quora een blauwe walvis als voorbeeld? Een beetje teveel de Hitchhiker Guide to the Galaxy gelezen misschien?)Een zwart gat dat verdampt heeft een temperatuur:

T_H = \\frac{\\hbar c^3}{8 \\pi G M k_B} \\;

Een zwart gat kan enkel massa verliezen als de Hawking-straling groter is dan de CMB-straling (de kosmische achtergrond straling). Huidig bij de CMB-straling van 2,725 Kelvin kan dit enkel als de massa van een zwart gat kleiner is dan die van de maan. De evaporatie van de Hawking-straling verloopt trager dan de verschuiving van het equilibrium temperatuur door de expansie van het universum. Uiteindelijk zullen alle zwarte gaten exploderen door evaporatie als het universum voldoende geëxpandeerd is. Bronnen:Quora: What would the death of a Black Hole look likeWikipedia: Minimum mass of a black hole.

Comments

  1. Leuke blog Jurgen! Duidelijk dat je nooit maar dan ook nooit een zwart gat in je broekzak moet krijgen. 😀

  2. Nico W zegt

    Ik wil graag opmerken dat het ‘terajoule’ is en niet ‘terrajoule’.
    Zie http://wetten.overheid.nl/BWBR0020422/geldigheidsdatum_19-07-2015, artikel 12.
    Ik snap het wel: onder invloed van het Engels denken veel NL’ers dat het een è klank ik.
    Maar het voorvoegsel ‘tera’ wordt al vele decennia gebruikt.

  3. Nico, waar wordt ergens in de blog gesproken over ‘terrajoule’, ik zie het zelf nergens staan. Terajoule ook niet, dus graag even specificeren, thanx!

  4. Nico W zegt

    In de ondertiteling van het filmpje zag ik het! En verder hoor ik het veel bij ict’ers. Terrabyte in plaats van Terabyte en zo.

  5. rudiev zegt

    Nou weet ik waar al het geld blijf! 🙂

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: