Нобелевская премия - это последнее доказательство того, что концепция, отвергнутая Эйнштейном в 1939 году, стала одной из самых горячих тем в физике.
С черными дырами вы получаете не то, что вы видите. Кольцо света, видимое вокруг силуэта черной дыры, происходит с радиусом около 5GM/ c 2, где G - постоянная Ньютона, M - масса черной дыры, а c - скорость света. Это кольцо больше горизонта событий невращающейся черной дыры в 2,5 раза.
Для удаленного наблюдателя разница между световым кольцом и горизонтом академическая, но для астронавта, направляющегося в черную дыру, разница экзистенциальна. Попадание в самые крепкие стены тюрьмы, связанные с горизонтом, подразумевает смертный приговор без возможности поделиться своим опытом с внешним миром. Менее чем через сутки тело космонавта достигнет сингулярности и будет разорвано гравитационной приливной силой.
В 1939 году Альберт Эйнштейн написал статью в Annals of Mathematics, в которой сомневался, что черные дыры существуют в природе. Сейчас черные дыры в моде - настолько, что Нобелевская премия по физике 2020 года была присуждена трем ученным, которые ищучали их.
Один из лауреатов Нобелевской премии 2020 года Роджер Пенроуз продемонстрировал, что черные дыры являются надежным предсказанием общей теории относительности Эйнштейна, и, таким образом, изобрел новый математический инструмент для изображения пространства-времени, названный диаграммами Пенроуза. Он также показал, что можно извлечь энергию из вращающейся черной дыры, как если бы это был маховик, с помощью так называемого процесса Пенроуза.
Его гипотеза космической цензуры защищает нашу способность делать прогнозы о будущем Вселенной от патологии сингулярностей черных дыр, когда кривизна пространства-времени резко возрастает, а теория Эйнштейна рушится. Эта гипотеза утверждает, что все сингулярности скрыты за горизонтом событий, поэтому приближающаяся к ним материя не оказывает причинного воздействия на то, что происходит за пределами горизонта.
Как говорят о Лас-Вегасе, « все , что происходит за гооизонтом остается за горизонтом ».
Два других лауреата Нобелевской премии по физике в этом году, Рейнхард Гензель и Андреа Гез , продемонстрировали, что черная дыра весом в четыре миллиона солнц находится в центре нашей галактики Млечный Путь.
Открытие квазаров более полувека назад означало, что сверхмассивные черные дыры обычно образуются в центрах галактик. Наблюдая за движением массивных звезд вокруг центра нашей галактики в режиме реального времени, как если бы они были планетами, вращающимися вокруг звезды, они продемонстрировали существование там черной дыры. До их работы было неясно, связана ли черная дыра со стационарным радиоисточником Sagittarius A * .
Они не только измерили массу черной дыры, но и проверили теорию гравитации Эйнштейна. Обнаруженные ими звезды движутся в двух орбитальных плоскостях. Вращение черной дыры должно быть небольшим, иначе оно размыло бы строгие орбитальные плоскости звезд в течение их жизни. Команды, возглавляемые Гензелем и Гезом, были вовлечены в острую конкуренцию, подняв свои усилия до высот. Это была прекрасная демонстрация того, как соперничество способствует развитию хорошей науки.
Одна из звезд, начерченная Гензелем и Гезом, помеченная как S2 , совершает оборот вокруг галактического центра каждые 16 лет.
Если бы Стивен Хокинг был жив, он был бы достойным претендентом на Нобелевскую премию этого года, поскольку его работа шла параллельно с работой Пенроуза по классической общей теории относительности с добавлением квантово-механического аспекта испарения черной дыры .
Черные дыры просты и сложны одновременно. Они описываются массой, зарядом и вращением, но, как впервые понял Якоб Бекенштейн , они несут огромную энтропию . Было бы замечательно совершить экскурсию к ближайшей черной дыре и изучить ее поближе. Путешествие было бы практичным на протяжении всей жизни человека, если бы он был в солнечной системе .
Несмотря на то, что черные дыры являются самыми темными объектами, когда их оставляют сами по себе, они кажутся самыми яркими источниками света, когда они облачены в покров из материи, что делает их идеальными символами Хэллоуина. Источники из сверхмассивных черных дыр определяют эволюцию целых галактик. Эти звери перестают расти только потому, что становятся настолько энергичными, что выталкивают еду со своего обеденного стола
