Все слышали хотя бы раз в жизни про чёрную дыру. Явление, которое "съедает" абсолютно всё, что попадает в зону его влияния. Учёные постоянно пытаются узнать новое о ней. Однако, задумывались ли когда-нибудь о возможности создания чёрной дыры?
Общие сведения
Чёрная дыра – сверхмассивный объект сферической формы, гравитация которого настолько сильна, что даже свет не может вырваться из области влияния объекта. Раз уж свет никогда не отражается и не излучается от чёрной дыры, то дыра невидима. Всё бесконечно поглощается и направляется к одной центральной точке (сингулярность).
Какие процессы происходят в этой точке, никто не знает. Однако вся поглощённая материя скапливается в этой точке с бесконечной плотностью. Трудно представить, чтобы, например Солнечная система оказалась в одной маленькой точке, тем не менее это так. Состоит из трёх частей:
- точка сингулярности;
- гравитационный радиус дыры (другое название радиус Шварцшильда);
- горизонт событий (граница или поверхность чёрной дыры, куда любой объект даже свет, если попадёт, то назад уже никак не вернётся).
По поводу существования чёрных дыр, есть определённые доказательства, но эта тема отдельной статьи.
Вообще, чёрная дыра связана со второй космической скоростью. Минимальная скорость, благодаря которой можно покинуть любой объект, вырвавшись из зоны гравитационного влияния.
Чем массивнее объект, тем большую скорость убегания необходимо придать. К примеру, чтобы покинуть Землю, надо разогнаться до скорости 11,2 км/с. Так как Юпитер гораздо массивнее, то там вторая космическая уже 59,5 км/с.
Если дальше увеличивать массу объекта, то гравитация станет настолько сильной, что и свет со своей скоростью никуда не убежит. Получается, вторая космическая скорость для чёрной дыры – скорость света, 300 тыс. км/с.
Создание чёрной дыры
Немецкий учёный Карл Шварцшильд, опираясь на общую теорию относительности Эйнштейна, выявил зависимость гравитационного радиуса дыры от её массы. В действительности, можно любое тело: звезда, планета, астероид, автомобиль, собака, человек и т.д. превратить в чёрную дыру.
Каждое тело обладает своей массой, соответственно, у каждого тела свой радиус Шварцшильда.
Про время хороший эпизод снят в фильме "Интерстеллар", когда часть экипажа высадилась на планете, вращающейся вокруг горизонта событий. Провели там 3 часа, другой части экипажа пришлось их ждать на корабле не 3 часа, а 21 год.
Например, возьмём обычный автомобиль массой 1 тонна. Чтобы превратить автомобиль в чёрную дыру, необходимо знать гравитационный радиус, умножив массу автомобиля 1000 кг на 1,48*10-25. Гравитационный радиус автомобиля будет равен ~ 148 зептометров (1 зептометр меньше в 1 триллион раз нанометра).
Средний радиус обычного автомобиля 1,5 метра, значит, чтобы превратить автомобиль в чёрную дыру, надо его сжать в 100 квинтиллион раз. Подобным расчётом можно и Землю превратить в чёрную дыру, сжав её до диаметра чуть меньше 2 см.
Конечно, ещё нет таких технологий, способных сжимать тела до немыслимо малых размеров. Есть ещё второй способ преобразования в чёрную дыру, где вместо сжатия необходимо увеличивать массу тела засчёт добавления того же или другого веществ. Однако такой метод менее эффективный.
Чтобы превратить Землю таким методом, то при заполнении её обычным камнем диаметр Земли увеличится до 300 миллионов км. Под воздействием гравитации, весь материал сколлапсируется (сожмётся) и превратится в чёрную дыру.
Понравилась статья, подписывайтесь на канал, ставьте лайк, делитесь информацией в социальных сетях. Дальше будет интереснее!
