Значит, Эйнштейн ошибался, когда говорил: “Бог не играет в кости.” Рассмотрение черных дыр наводит на мысль не только о том, что Бог играет в кости, но и о том, что он иногда сбивает нас с толку, бросая их туда, где их не видно” (Стивен Хокинг)
Я думаю, мы не ошибемся, если скажем, что черные дыры-одно из самых интересных и загадочных небесных тел в нашей Вселенной. Даже свет не может избежать гравитационной силы этих космических монстров, которые имеют почти бесконечную плотность, если они приблизятся достаточно близко.Черные дыры-это огромные объекты, способные искривлять пространственно-временной континуум и даже, теоретически, разрывать ткань пространства-времени и создавать червоточины.Мы еще не разгадали всех тайн этих космических зверей, но с каждым днем становимся все ближе и ближе к истине, продолжая работать над их укрощением. Вот некоторые интересные факты которые мы получили благодаря теоретическим исследованиям и наблюдениям сделанным в этом контексте:
Мы не можем видеть черные дыры непосредственно.
Черные дыры окружены тем, что мы называем горизонтом событий. Эта граница между частицами газа и пыли определяет область, где свет не может вырваться под действием гравитации. Видите ли, горизонт событий-это область, в которую все втягивается и нет пути назад. Поэтому невозможно наблюдать черную дыру непосредственно на любой длине волны света. Мы можем обнаружить черные дыры только косвенными методами.
Теоретически в черную дыру может превратиться что угодно.
Есть предел тому, чтобы быть черной дырой в реальности. Назван в честь астрофизика К. Шварцшильд, этот предел определяет отношение массы к радиусу, необходимое для того, чтобы звезда превратилась в черную дыру в конце своей жизни. В нормальных условиях, чтобы звезда превратилась в черную дыру, ей нужно около 20-30 солнечных масс. В теории, однако, когда все сводится к требуемому радиусу, оно может превратиться в черную дыру. Например, чтобы превратить Солнце в черную дыру, нам пришлось бы уменьшить его радиус до 3 км. Точно так же, сжавшись до 1,233*10^-25 метров, я мог бы превратиться в микро-черную дыру.
Черные дыры буквально затягивают пространство вокруг себя.
Из общей теории относительности мы знаем, что наличие массы искривляет пространство-время. Небесные тела образуют пространственно-временные депрессии прямо пропорционально своим массам. Чем глубже эти ямы, тем больше пространство-время вокруг них искажается и искривляется. Черные дыры создают такой глубокий колодец в пространстве, что он втягивает их внутрь, разрушая пространственно-временную ткань вокруг них.
Черные дыры замедляют время.
Время не является абсолютным. В результате специальной теории относительности время начинает течь медленнее по мере приближения к скорости света. Подобный эффект возникает и при изгибе черных дыр под действием силы тяжести.
Гравитация замедляет время; чем ближе мы к центральной точке, тем медленнее будет наше течение времени для внешнего наблюдателя. В этом случае нам было бы достаточно припарковать наш космический корабль рядом с черной дырой, чтобы отправиться в будущее, потому что для нас период в 2 дня соответствует сотням лет на Земле.
Они доступны в различных размерах.
Насколько нам известно, существует три различных типа черных дыр: звездные, средние и гигантские черные дыры. Черные дыры звездного происхождения являются самыми маленькими и в то же время самыми распространенными черными дырами во Вселенной. Они образуются при коллапсе звезд с достаточной массой (около 10-20 солнечных масс) после завершения их жизни. Гигантские черные дыры, с другой стороны, являются огромными небесными телами, расположенными в центре галактик и предположительно сформировавшимися в ранние времена Вселенной. Черная дыра, сфотографированная EHT, также находилась в центре галактики M87.
Черные дыры могут породить новые вселенные.
Хотя мультивселенные далеки от проверяемых теорий, ученые еще не перестали работать в этой области. Одно из исследований в этой области строится вокруг черных дыр. Сингулярность в центре черной дыры превосходит стандартные законы физики. Теоретически считается, что возможность возникновения новой Вселенной путем изменения этих стандартных условий в сингулярности не является невозможной.
Это бесконечные источники энергии.
Я не знаю, знаете ли вы о сфере Дайсона. Короче говоря, это теоретическое исследование, предназначенное для извлечения энергии из звезд. Исследование показало, что сфера Дайсона, окружающая Солнце, может обеспечить в триллион раз больше энергии, чем использует земля.Черные дыры, с другой стороны, могут генерировать энергию гораздо эффективнее, чем любая звезда. Это производство энергии зависит от аккреционного диска вокруг черной дыры. Внутренний край диска под действием силы тяжести вращается быстрее внешнего. При такой разнице скоростей частицы газа и пыли в аккреционном диске могут начать трение с высокой скоростью и нагреваться до уровня миллиарда Кельвинов. При этой температуре масса переходит из материальной формы в энергетическое состояние.
Черные дыры со временем испаряются.
Явление, известное как излучение Хокинга, медленно убивает черные дыры. Согласно открытию Стивена Хокинга, из пары виртуальных частиц, которая появится вблизи горизонта событий, положительно заряженная частица может вырваться из черной дыры, а частица с отрицательной энергией-нет.Частица с отрицательной энергией заставляет черную дыру терять энергию и, следовательно, массу. Однако это очень медленный процесс. Например, черной дыре с массой, эквивалентной массе Солнца, потребовалось бы 1067 лет, чтобы испариться и исчезнуть.
“... Суть этой беседы такова: черные дыры не так черны, как их изображают. Это не вечные тюрьмы, как когда-то думали. Нечто, находящееся внутри черных дыр, может пройти как наружу, так и в другую вселенную. Поэтому, если вы чувствуете, что находитесь в черной дыре, никогда не сдавайтесь, выход есть” — Стивен Хокинг
Если вам понравился этот пост, то почему бы не подписаться на мой информационный канал
Источники:
- Черные дыры и детские Вселенные и другие эссе — Стивен Хокинг
- Краткая история времени — Стивен Хокинг
