Чёрные дыры не были найдены с помощью телескопов и другого оборудования, сначала они были гипотетически описаны с помощью мысленного эксперимента.
Прыгните. Вы сможете оторваться от земли на несколько десятков сантиметров, после чего упадёте обратно. Прыгните на Луне. Получится прыгнуть гораздо выше, потому что масса Луна меньше массы Земли. Прыгните на небольшом астероиде. Вы улетите в космос, он не сможет Вас удерживать. Однако при большой скорости, можно убежать и с Земли, космические ракеты это доказывают. Но эти же ракеты не смогут улететь с планеты массой с Юпитер, он слишком тяжелый для них. Здесь мы видим зависимость скорости и притяжением.
Получается, для каждого тела существует скорость убегания (вторая космическая скорость), которая позволяет покинуть более массивное тело. Но куда упирается эта скорость? Что, если для некоторых тел эта величина больше 300 тысяч километров в секунду (скорость света)? В этом случае, свет не сможет покинуть тело. В таком случае, тело называется чёрной дырой. Такой мысленный эксперимент был описан английским священником Джоном Митчеллом ещё в далёком 1784 году, но тогда было не до этого и природе света не уделяли столько внимания.
Чёрная дыра — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Она поглощает всё, вообще всё, и оттуда нельзя выбраться.
Различают четыре сценария образования чёрных дыр:
два реалистичных :
гравитационный коллапс (сжатие) достаточно массивной звезды;
коллапс центральной части галактики или протогалактического газа;
и два гипотетических :
формирование чёрных дыр сразу после Большого Взрыва (первичные чёрные дыры);
возникновение в ядерных реакциях высоких энергий.
В этом ролике наглядно видны их размеры. Это что-то невообразимое!
Также, чёрную дыру маленьких размеров (с атом водорода) можно получить экспериментально, для этого функционирует Большой Адронный Коллайдер.
Что будет, если попасть в чёрную дыру? Для вас это будет весьма быстрый конец, вы упадёте и исчезнете. А вот для внешнего наблюдателя вы будете падать бесконечно.
Вообще, чёрные дыры вызывают огромный интерес из-за того, что находятся на границе квантовой механики и гравитации. Чёрные дыры вынуждены подчиняться обеим теориям, но получается это не всегда, слишком много противоречий.
Излучение Хокинга говорит нам о том, что любой объект, попав в чёрную дыру, выйдет оттуда в виде беспорядочного мусора (то самое излучение). При этом, если мы обратим этот процесс назад, ты мы не получим этот объект, мы получим беспорядочное излучение. Точка невозврата, которая рушит мечты о бесконечной Вселенной и бесконечных событиях. А также она рушит закон сохранения информации, а вместе с ней и квантовую механику. Но тяжело говорить, прав ли Хокинг. Мы ничего не знаем, лишь только предполагаем.
То, что не излучает свет, заметить непросто. Одним из способов поиска черной дыры является поиск областей в открытом космосе, которые обладают большой массой и находятся в темном пространстве. При поиске подобных типов объектов астрономы обнаружили их в двух основных областях: в центрах галактик и в двойных звездных системах нашей Галактики. Всего же, как предполагают учёные, существует десятки миллионов таких объектов.
Черные дыры можно было бы использовать разве что для избавления от мусора или даже от некоторых друзей.