Диаметр черной дыры
Отсюда - https://t.me/memes_street/1036
Отсюда - https://t.me/memes_street/1036
О существовании в глубинах космоса черных дыр слышали все. Но не все знают, что это такое и откуда возникают черные дыры. Сегодня, попробуем вам объяснить простыми словами, что такое черные дыры и какова их природа существования и возникновения.
Для начала нужно сказать, что в космосе нет ничего быстрее фотонов света или простыми словами, быстрее света ничто не передвигается в пределах всей Вселенной. А теперь представим, что в космосе есть такое место, где гравитация сильна настолько, что даже сами фотоны света не могут уйти от этой самой гравитации и все те объекты, скорость которых равна скорости света. Так вот, такой объект в космосе, который обладает столь огромной гравитацией и есть черная дыра. Считается, что столь мощная гравитация возникает, потому что в данном объекте вся материя сжата в очень крошечном пространстве.
Есть мнение, что черные дыры возникают, когда сверхмассивные звезды, как минимум, в 20 раз тяжелее нашего Солнца, истрачивается все топливо и термоядерные процессы останавливаются. После этого, из-за того, что гравитация у такой звезды просто огромна, то она начинает ускоренными темпами сжиматься до размеров нейтронной звезды. И тут два развития событий: сжатие звезды остановится на стадии сверхплотной нейтронной звездой или же это сжатие продолжится с огромной силой, из-за которой даже фотоны света не сумеют преодолеть гравитацию и покинуть ее пределы. Вот тогда, бывшая массивная звезда и станет чёрной дырой.
Так как чёрные дыры не излучают и не отражают никакого света, как большая часть объектов во Вселенной, то ученые могут понять, что в определенном месте находится черная дыра по ряду причин признаков. В этом им помогают специальные приборы, которые могут зафиксировать очень сильное влияние гравитации на близкие к черной дыре звёзды и межзвездные газы и скопления. Так что, из-за характерного поведения объектов, находящихся около черных дыр, можно доказать, что в данной области существует именно черная дыра, которая и вызывает сжатие пространства и притягивает к себе все эти объекты.
Ну и немного о том, что же произойдет с объектами, которые попадут в черную дыру. Вообще, у черный дыры есть ее воображаемая граница "невозврата", которую называют горизонтом событий. Ученые не могут точно ответить, что же может находиться дальше за этим горизонтом. Но точно понятно, что внутри черной дыры пространство и время устроены так, что движение всегда идет сторону центра черной дыры, там куда попадают все объекты. Говоря проще, любой объект, который пройдет горизонт событий будет двигаться только к центру черной дыры уже за, неизвестным нам, горизонтом событий и пространство разорвет этот объект на атомы.
Поэтому, чего бы вы не делали, обратной дороги из черной дыры нет, она имеет способность искажать даже время и пространство, привычное для человеческого понимания. Получается так, что все объекты, которые попали внутрь черной дыры просто разрываются на атомы и сжимаются в одной крошечной точке, в которой действует настолько чудовищная сила гравитации, которая невообразима в масштабах Вселенной. Приходя к итогу, скажем, что в центре нашей галактики - Млечного Пути, находится сверхмассивная черная дыра, которая называется Стрелец А. Масса этой черной дыры в 4 миллиона раз больше массы нашей звезды - Солнца.
Так вот, вокруг этой черной дыры Стрелец А движутся, практически, все объекты, расположенные в нашей галактике. Это как звезды и другие объекты, так и межзвездный газ и всевозможные скопления. Но скажем сразу, что совершенно не стоит пугаться, ведь учеными давно доказано, что все большие галактики во Вселенной, как раз-таки, имеют в своем центре сверхмассивную черную дыру. Но не обязательно, что Стрелец А поглотит всю галактику. Но, если такое и произойдет, то точно не скоро, так как пройдут миллиарды лет, пока наступит это гипотетическое событие.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу
Черная дыра - это космический объект, который возникает в результате коллапса массивной звезды под действием собственной гравитации. Когда ядро звезды исчерпывает свой ядерный топливный запас, оно может коллапсировать под действием своей собственной гравитации, что приводит к образованию черной дыры.
Одна из ключевых особенностей черной дыры заключается в том, что её гравитация настолько сильна, что ничто, даже свет, не может покинуть её область, что делает черную дыру невидимой для наблюдения. Этот предел называется горизонтом событий.
Существует несколько типов черных дыр:
1. Стелларные черные дыры: Образуются из останков коллапсировавших звёзд. Их масса может варьироваться от нескольких до нескольких десятков масс Солнца.
2. Средние черные дыры: Могут иметь массу от тысяч до миллионов раз массы Солнца. Предполагается, что они образуются в результате слияния нескольких стелларных черных дыр или аккреции вещества.
3. Супермассивные черные дыры: Масса этих черных дыр измеряется в миллиардах масс Солнца. Они находятся в центрах галактий, включая наш Млечный путь
Черные дыры могут воздействовать на окружающее пространство, время и материю.
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Описанные выше путешествия могли бы привести не только к перемещениям в пространстве, но и, что для нас в данном случае наиболее интересно, к перемещениям во времени. Так во всяком случае считают Стивен Хокинг и его последователи.
Но прежде чем мы углубимся в устройство подобных «туннелей времени», надо, наверное, сказать несколько слов и о самом Хокинге. Уж больно неординарная это фигура даже для нашего времени, которое, кажется, уже отучило нас удивляться.
…Недавно в Кембридже состоялось, не совсем обычное торжество. Профессора и студенты знаменитого Трйнити-колледжа - того самого, где профессором был когда-то сам сэр Исаак Ньютон, - пением и аплодисментами приветствовали человека, неподвижно сидевшего в инвалидной коляске.
Человек в коляске был нем и недвижим. Тем не менее именно он сегодня занимает ту кафедру, которую когда-то занимал Ньютон, читает лекции студентам, создает новые книги и научные гипотезы, в том числе наиболее «безумные», а значит, и чрезвычайно интересные.
Беда постигла Стивена Хокинга в юности, когда он учился на первом курсе колледжа. Неизлечимая болезнь практически обездвижила все тело, а неудачная операция привела вдобавок еще и к тому, что Хокинг онеменел. И тем не менее он не сдался.
В какой-то мере Хокингу помогает современная техника. Коляска с электроприводом позволяет ему передвигаться самостоятельно, а расположенный под сиденьем кресла компьютер с синтезатором речи дает ему возможность говорить.
Стивен Хокинг сумел не только закончить колледж, но и стать профессором, написать несколько книг. Одна из последних называется «От Большого взрыва до черных дыр». На ней мы и остановимся более подробно.
Она представляет собой относительно небольшую (200 страниц) научно-популярную работу, в которой описаны все космологические теории и гипотезы последнего времени.
- Издатель сказал мне, что каждая новая формула будет сокращать число читателей вдвое, - сказал Хокинг. Поэтому в книге всего одна формула - это знаменитое эйнштейновское уравнение. Все остальное я постарался изложить как можно более доступным языком…
И надо сказать, что попытка популяризации Хокингу вполне удалась. В своей книге он рассказывает о гипотезе Большого Взрыва, согласно которой вся наша Вселенная когда-то образовалась из одной-единственной сингулярной точки.
По неведомой пока нам причине в один прекрасный миг. эта точка взорвалась, и с той поры ее вещество все время расширяется, преобразуясь по дороге. Затем, как полагают многие ученые, большой маятник Вселенной качнется в обратную сторону - расширение может смениться сжатием до новой сингулярной точки. Таким образом, наша Вселенная должна иметь начало и конец.
Однако Хокинг с такой точкой зрения не согласен. Он полагает, что она чересчур пессимистична, поэтому ввел в науку новое понятие - воображаемое время. Используя это понятие, Хокинг, создал модель такой Вселенной, у которой нет ни начала ни конца.
«Представьте себе движение по воображаемому шару, - пишет Хокинг. - Вы начали движение по нему с северного полюса и постепенно движетесь к югу, все время меняя широту места…»
Говоря иначе, Хокинг своими словами пересказывает ту притчу о плоскостном мире, с которой мы уже познакомились. Но рассматривает он ее применительно к нашему трехмерному (или, если угодно, четырехмерному) миру и приходит в конце концов к неожиданному выводу.
«По мере движения, - продолжает он свой рассказ, - широта места, т. е. длина окружности, будет возрастать, а потом, когда вы перевалите экватор, начнет сокращаться, пока не превратится в нуль. Что это - точка сингулярности?.. Нет, ведь если вы продолжите движение, то широта снова станет возрастать…»
Конечно, все сказанное выглядит весьма схематично. На самом деле мир устроен, наверное, значительно сложнее. Однако в том и есть один из талантов Хокинга - говорить о сложных вещах или емкими, точными формулами, или просто наглядными образами.
Он ввел понятие воображаемого времени, которое не имеет никакой связи с настоящим физическим временем, однако оказалось весьма удобным для описания многих процессов космологии.
Теория воображаемого времени - продолжение работы Хокинга над теорией «черных дыр». Когда он впервые познакомился с феноменом «черных дыр», введенным в обиход профессором Роджером Пенроузом, то был весьма поражен, что «черная дыра» - это такое место во Вселенной, откуда из-за чрезвычайно сильного тяготения, а значит, и искривления пространства не вырывается ничто: ни элементарная частица, ни луч света… «Получается, что „черная дыра“ ничего не излучает в пространство, а посему может быть совершенно незаметна, - сказал сам себе Хокинг. - Но разве так бывает?..»
И он-таки нашел возможность доказать, что «черная дыра» может посылать в пространство некое излучение, радиацию, которую теперь так и называют - радиация Хокинга.
«Представьте себе, что поверхность шара, по которому мы только что двигались, вибрирует, - продолжает свои рассуждения Стивен Хокинг. - Эта вибрация едва заметна, ее величина 10-23 см, то есть в 10-20 меньше, чем диаметр протона. Но тем не менее этой величины вполне достаточно, чтобы поверхность шара претерпевала изменения, а значит, от него в пространстве распространялись некие волны излучения…»
Говоря иначе, Хокинг с другой стороны подошел к теории замкнутой или почти замкнутой Вселенной. Он попытался объединить два понятия, существовавших до того раздельно, - фридмоны и «черные дыры». Это объединение повлекло за собой далеко идущие последствия, к рассказу которых мы сейчас и перейдем.
«Как устроена машина времени?», Станислав Николаевич Зигуненко, 1991г