ขอบฟ้าเหตุการณ์ (event horizon) ซึ่งเป็นขอบเขตของหลุมดำประกอบขึ้นจากเส้นทางต่าง ๆ ของรังสีของแสงในอวกาศสี่มิติที่ไม่สามารถหนีออกจากหลุมดำได้พอดี รังสีของแสงต่าง ๆ เหล่านี้ จะวิ่งไปมาอยู่ที่ขอบฟ้าเหตุการณ์พอดี เราอาจจะเปรียบมันได้กับขโมยที่วิ่งหนีจากตำรวจโดยสามารถวิ่งหนีได้พอดี แต่ไม่สามารถวิ่งไปไหนได้ไกล แต่ว่ารังสีของแสงเหล่านี้จะต้องไม่วิ่งเข้าหากัน ไม่เช่นนั้นมันจะเหมือนกับว่าขโมยคนแรกวิ่งไปชนกับคนหนึ่ง ที่วิ่งหนีตำรวจมาจากทิศทางตรงกันข้าม ขโมยทั้งสองคนจะถูกจับทั้งคู่ (หรือในกรณีนี้คือตกลงไปสู่หลุมดำ) แต่ถ้าแสงเหล่านี้ถูกดูดกลืนเข้าไปในหลุมดำก็หมายความว่ามันจะไม่อยู่ที่ขอบของหลุมดำ ดังนั้นแสงที่ของฟ้าเหตุกการณ์จะต้องวิ่งขนานกันหรือ วิ่งห่างออกจากกันอยู่ตลอดเวลา เราอาจจะมองเรื่องนี้ในอีกมุมหนึ่งโดยนึกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์เป็นเหมือนขอบของเงา ถ้าเราสังเกตเงาที่เกิดจากแหล่งกำเนิดแสงที่อยู่ไกล ๆ เช่น ดวงอาทิตย์ เราจะเห็นว่ารังสีของแสงที่ขอบจะไม่วิ่งเข้าหากัน
ถ้ารังสีของแสงที่ขอบฟ้าเหตุกาณ์จะไม่วิ่งเข้าหากันเสมอ พื้นที่ของขอบฟ้าเหตุการณ์จะมีขนาดเท่าเดิมหรือเพิ่มขึ้นก็ได้แต่จะไม่มีวันลดลง เพราะจะหมายความว่ารังสีของแสงบางเส้นจะต้องวิ่งเข้าหากัน ที่จริงเมื่อใดก็ตามที่มีสสาร ตกลงไปในหลุมดำพื้นที่นี้จะต้องเพิ่มขึ้น หรือถ้าหลุมำสองหลุมวิ่งเข้าหากันและรวมตัวกันเป็นหลุมดำเพียงหลุมเดียว ในกรณีพื้นที่รวมของขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำหลุมใหม่จะต้องมีขนาดอย่างน้อยที่สุดเท่ากับผลรวมของพื้นที่ของขอบฟ้าเหตุการณ์ ในตอนแรกของหลุมดำทั้งสอง ลักษณะที่ไม่ลดลงของพื้นที่ขอบฟ้าเหตุการณ์นี้จะเป็นตัวสำคัญอันหนึ่งในการจำกัดพฤติกรรมของหลุมดำ
ลักษณะที่ไม่ลดลงของขอบฟ้าเหตุการณ์นี้มีความละม้ายคล้ายกับสิ่งที่เรียกว่า เอนโทรปี (entropy) ซึ่งเป็นปริมาณของความ ไม่เป็นระเบียบ ของระบบหนึ่ง ๆ เราจะพบว่าสิ่งที่ปล่อยให่อยู่เฉย ๆ จะมีแนวโน้มที่ความไม่เป็นระเบียบจะเพิ่มมากขึ้น (ถ้าเราลองพยายามไม่ซ่อมแซมอะไร ๆ ในบ้านสักพักหนึ่งก็จะเห็นแนวโน้มนี้ได้ชัดเจน) เราอาจจะสร้างความมีระเบียบขึ้นจากความไม่มีระเบียบ (เช่น การทาสีบ้าน) แต่มันจะต้องใช้ความพยายามและพลังงานซึ่งจะไปลดปริมาณของพลังงานที่เป็นระเบียบอยู่
รัศมีชวาร์ตชีล ใส่ค่ามวล (กรัม) ของสสารบนโลก เพื่อคำนวณหาค่า ชวาร์ตชีลด เมื่ออยู่ภายใน ขอบฟ้าเหตุการณ์ (เลขยกกำลัง ใส่เป็นค่าเอกโพเนนเชียล เช่น '1e3')
รัศมีชวาร์ตชีล คือ รัศมีที่จะทำให้เกิดหลุมดำ
Common Masses:
มวลของคน 1 คน : 81,800 กรัม
มวลของรถยนต์ 1 คัน : 1,820,000 กรัม
มวลของโลก : 5.976e27 กรัม
มวลของดวงอาทิตย์ : 1.99e33 กรัม
|
หากโลกถูกบีบให้มีขนาด 0.88 ซม. โลกจะกลายเป็นหลุมดำ |
หากจะทำให้ดาวฤกษ์กลายเป็นหลุมดำได้ ดาวฤกษ์ดวงนั้นจะต้องถูกบีบให้เหลือขนาด 38 ไมล์ เป็นอย่างน้อย |
|