0 просмотренных постов скрыто
Черные дыры: Путешествие за горизонт событий
Черные дыры — одна из самых загадочных и пугающих структур в космосе. Эти сверхмассивные объекты имеют настолько сильную гравитацию, что способны «затягивать» даже свет, делая их невидимыми для обычных телескопов. Но что происходит, если приблизиться к горизонту событий, и почему эти объекты так важны для понимания Вселенной? Давайте разберем все по порядку.
Что такое черная дыра?
Черная дыра образуется, когда массивная звезда коллапсирует под собственной гравитацией после того, как сжигает своё топливо. Чем массивнее звезда, тем сильнее её гравитационное поле. При коллапсе звезда может сжаться до такого уровня, что её гравитация становится настолько мощной, что никакая частица или излучение (включая свет) не может её покинуть. Это и есть черная дыра.
Горизонт событий: Точка невозврата
Горизонт событий — это граница, после которой невозможно выбраться из черной дыры. Представьте, что вы приближаетесь к черной дыре на космическом корабле. Чем ближе вы подходите, тем сильнее притягивает вас гравитация. На определенном расстоянии, известном как горизонт событий, гравитация становится настолько мощной, что даже свет не может вырваться наружу. Для вас это будет точка невозврата — после пересечения горизонта событий вы будете обречены упасть в черную дыру.
Сингулярность: Там, где законы физики «ломаются»
Если вы всё-таки пересекли горизонт событий, то окажетесь на пути к центру черной дыры, где находится сингулярность — точка бесконечной плотности и гравитации. Современные законы физики не в состоянии описать, что происходит в сингулярности. Здесь пространство и время, по сути, прекращают своё существование в привычном виде. Это — точка, где квантовая механика и теория относительности Эйнштейна сталкиваются, и понимание этого феномена остаётся одной из важнейших задач современной физики.
Почему черные дыры важны для науки?
Черные дыры — не просто экзотические объекты. Они играют ключевую роль в понимании Вселенной и природы гравитации. Изучение черных дыр может дать ответы на такие вопросы, как: что происходит с материей и энергией на субатомном уровне при экстремальных условиях? Как пространство и время ведут себя вблизи сильных гравитационных полей? Могут ли черные дыры объяснить происхождение тёмной материи или даже самого времени?
Недавние открытия: Тень черной дыры и гравитационные волны
В последние годы исследования черных дыр сделали несколько крупных шагов вперед. В 2019 году, например, учёные впервые сфотографировали «тень» черной дыры в центре галактики M87 с помощью телескопа Event Horizon Telescope (EHT). Эта фотография стала революционной, так как показала кольцо света, искажаемое гравитацией вокруг черной дыры. Это прямое подтверждение существования горизонта событий, что ранее было лишь теоретической концепцией.
Также в 2015 году обсерватория LIGO впервые зафиксировала гравитационные волны — колебания в пространстве-времени, возникающие при слиянии двух черных дыр. Это открытие подтвердило предсказание Эйнштейна, сделанное еще в 1916 году, и стало одним из важнейших научных достижений последних лет. Слияния черных дыр, порождающие гравитационные волны, позволяют нам буквально «слушать» Вселенную и лучше понимать процессы, которые происходят на колоссальных расстояниях.
Черные дыры и будущее науки
С каждым новым открытием черные дыры становятся для нас все более захватывающей темой. Возможно, когда-нибудь мы научимся использовать их энергию или даже находить «порталы» в другие части Вселенной — ведь согласно некоторым теориям, черные дыры могут быть связаны с кротовыми норами, которые соединяют разные точки пространства-времени.
Изучение черных дыр — это не просто попытка понять один из самых странных объектов во Вселенной. Это путь к раскрытию её самых глубинных тайн.
Рекомендуемая литература
— Stephen Hawking, "A Brief History of Time" — книга объясняет концепции, связанные с черными дырами, в доступной форме и даёт научный контекст для понимания их роли во Вселенной.
— Kip Thorne, "Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy" — работа лауреата Нобелевской премии, посвященная теории черных дыр и квантовой гравитации.
— Leonard Susskind, "The Black Hole War: My Battle with Stephen Hawking to Make the World Safe for Quantum Mechanics" — о дебатах вокруг черных дыр и принципа сохранения информации.
Научные статьи и ресурсы
— Event Horizon Telescope Collaboration — публикации и материалы на сайте проекта EHT, которые включают анализ первого изображения черной дыры.
— LIGO Scientific Collaboration — официальные статьи и обновления по гравитационным волнам и слияниям черных дыр.
— NASA — образовательные статьи и визуальные материалы, объясняющие физику черных дыр.
Показать полностью
3
Вопрос физики
Мне интересен вопрос путешествий во времени точнее теории .
Вселенная в моем понимании - это пузырь образовавший после большого взрыва ( в котором мы живем ) тоесть пространсво время образованное большим взрывом и наполненное материей ( видоизмененной энергией по уровнению энштейна).
Первый мой вопрос движется ли вселенная ?
Второй правильно ли я понимаю что такое вселенная ?
Третий черная дыра это дыра в пространстве времени созданное огромной гравитационной силой?
Четвертый если черная дыра это дыра в пространстве времени можно ли использовать ее для путешествий во времени ?
Пятый насколько я понял для путешествия во времени нужно совместить две черные дыры ( одна евляется входом вторая выходом) верно ли это и как этого добиться?
Шестой материя имеет массу ее просто анигилирует на входе в дыру тоесть в моем понимании можно передать только энергию прав ли я или нет?
Седьмой все движется чтобы переместиться в прошлое надо переместиться и в нужное время тоесть надо знать координаты начальной и конечной точки. Если вселенная движется и все внутри ее как понять свои координаты от чего отталкиваться?
Если я в своих утверждениях неправ поправьте я не физик и укажите на другие способы путешествий во времени , а лучше передачи данных из будующего в прошлое.
Математик доказал, что в черных дырах стирается прошлое и формируются бесконечные варианты будущего
В 1965 году английский физик и математик Роджер Пенроуз доказал, что факт существования черных дыр буквально вытекает из общей теории относительности Альберта Эйнштейна.
Следом Пенроуз установил, что внутри черных дыр скрывается сингулярность — точка в пространстве-времени, по мере приближения к которой перестают действовать законы физики.
Через пять лет Пенроуз сформулировал принцип «космической цензуры», применив детерминизм к пространству-времени, что привело ученого к невероятному умозаключению: внутри черных дыр прошлое уничтожается, но формируется нескончаемое множество вариантов будущего.
То есть, согласно Пенроузу, человек, оказавшись в черной дыре, может наткнуться на области, которые сотрут его прошлое и сгенерируют бесконечное количество вариантов будущего. Только вот смысла в этом Пенроуз не видел, так как гравитация черной дыры расщепит человека на элементарные частицы.
Показать полностью
1
Момент, когда черная дыра искажает пространство-время!
Искажение пространства-времени - это явление, которое изменяет течение времени.
🔗источник tg ☄️
Время в чёрной дыре
Что такое световые конусы? В чём разница между временем и пространством? Почему время и пространство меняются ролями внутри чёрной дыры? Что такое диаграмма Пенроуза? В видео от ScienceClic в моей озвучке.
Время.
До конца его суть, увы, так и не ясна.
Физики обозначили время как периодический процесс в некой системе отсчёта. Ранее его привязывали к движению тел Солнечной системы. Но сегодня за единицу берётся атомное время, где эталон секунды - 9 192 631 770 периодов излучения. Это соответствует переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
⠀
💥Считается, что время возникло вместе с пространством после Большого взрыва из бесконечно малой точки – сингулярности (ну если, конечно, взрыв вообще был). Как время связано с пространством?
🕒Время не универсально – для всех оно течёт по-разному. И отдельно от пространства его рассматривать нельзя, перемещение в пространстве отражается на перемещении во времени.
Связка «Пространство – время» может деформироваться. И причины тут возможны две: скорость, с которой движется наблюдатель, и гравитация.
Если наблюдатель двигается со скоростью близкой к скорости света, то для него время будет течь намного медленнее, чем для наблюдателя на Земле.
Огромная гравитация также искажает «пространство – время». Чем ближе мы находимся к источнику огромной гравитации, тем медленнее для нас оно течёт. Так ход времени в разных уголках Вселенной отличается от хода времени на Земле. Вблизи черных дыр, оно будет существенно замедляться. А в межгалактическом пространстве, вдали от звезд и планет, наоборот, идти быстрее. Подобные гравитационные погрешности учитываются даже в спутниках GPS.
Может чёрные дыры помогут лучше понять суть времени?
⠀
⚫Чёрные дыры – это объекты с чудовищной гравитацией. А это значит, что время в ней стремится к полному замедлению.
Есть одна проблема. В чёрной дыре находится сингулярность: скапливается бесконечная масса, гравитация бесконечно растёт, время бесконечно замедляется. Но исходя из Планковских величин ничто не может длиться меньше чем 10 в - 43 степени секунды. А значит и никакие известные физические законы не могут существовать в чёрной дыре.
И вот опять вопросов становится только больше…
⠀
❓Сможет ли человек понять суть времени? Как вы думаете?
Показать полностью
2
Мы живем в черной дыре
Здравствуйте пикабушники, данный пост не является научным, это ничем не подтвержденная гипотеза, за основу взята "космология Шварцшильда" с додумками автора
Все мы знаем что вселенная огромна, ее размеры просто невероятны, а самый загадочный объект во вселенной - черная дыра. Ее сила притяжения настолько огромна, что не выпускает даже свет.
У любой черной дыры есть гравитационный радиус, это радиус сферы, на которой находится горизонт событий, для которого в классической механике вторая космическая скорость была бы равна скорости света. (т.е. ее нельзя покинуть). Гравитационный радиус рассчитывается по формуле r=2Gm/c^2.
Самая большая черная дыра S5_0014+81 в 10 000 раз тяжелее чем ЧД млечного пути, ее радиус 9 световых дней. А вот ее плотность 0,011кг/м^3 (для сравнения - плотность воздуха 1,225 кг/м^3)
Плотность черной дыры уменьшается с размером.
При изменении радиуса на 11 порядков плотность изменяется на 22 порядка.
Гравитационный радиус объекта с массой наблюдаемой вселенной был бы равен 10 миллиардам световых лет, что примерно сопоставимо с известными нам данными.
Итак, что мы имеем:
1) Первая изначальная прапрародительская вселенная одномерна.
Одномерное пространство - модель материального мира, в которой положение точки возможно охарактеризовать всего одним числом. (проще говоря это прямая линия, назовем ее браной)
Я ее нарисовал примерно так. Т.е. есть одна брана бесконечной длины, на этой бране расположены элементарные неделимые частицы которые притягиваются друг к другу (гравитация), и вот когда много много частиц притянулись друг к другу образовалась черная дыра в первой вселенной на одной бране, и таких черных дыр может быть много по всей длине браны
2) Каждая черная дыра первой прапрародительской вселенной это новая вселенная, но она уже не одномерна, она двухмерная, т.к. на одной бране с одном месте скопилось много много частиц и им там стало очень тесно
Двухмерное пространство - та модель, в которой положение точки можно описать 2 числами (проще говоря это плоскость).
Я ее нарисовал примерно так для наглядности, красные стрелочки это то, куда движутся частицы под силой гравитации. И таких черных дыр в двухмерных вселенных очень много.
3) Каждая черная дыра двухмерной вселенной это новая вселенная трехмерная (в которой мы живем)
Трёхмерное пространство — геометрическая модель материального мира, в котором мы находимся. Это пространство называется трёхмерным, так как оно имеет три однородных измерения — высоту, ширину и длину, то есть трёхмерное пространство.
И в нашей трехмерной вселенной тоже есть черные дыры, например в центре млечного пути. И каждая черная дыра это новая вселенная только четырехмерная.
4) В тех четырехмерных вселенных тоже есть черные дыры
И так 10 до порядков (измерений, пространств), потому теория струн доказала 10 измерений, эти измерения они в черных дырах, чем глубже, тем меньше.
А теперь посмотрим еще раз на первую картинку.
Стрелочки которые подписаны гравитация, это и течение времени тоже! Время идет сверху вниз, от 1-ого порядка к 10-ому.
Примерно так я думаю устроена наша вселенная.
Показать полностью
3