Fekete lyuk, most ismerlek!

Apropó fekete lyukak, a kifejezés Fekete lyuk csak a 19. században terjesztette elő az amerikai tudós (John Wheeler) mint olyan gondolat, amely kétszáz évvel korábban létezett, amikor két elmélet létezett a fényről -kettősségfény, vagyis ismert, hogy a fény hullámként és részecskeként is képes viselkedni.

Abban az időben a fekete lyuk hipotézis ellenállásba ütközött, mert a tudósoknak nem volt elegendő bizonyítékuk rá. 1915-ben Albert Einstein kiadta legnagyobb felfedezését (relativitáselmélet), amely szerint a gravitáció képes meghajlítani a tér-idő dimenziót, és ezért a gravitáció hatással lehet a nullához közeli tömegű fényrészecskékre (fotonokra), és ez vezet a jelenséghez Fekete lyuk.

Nem lyuk

A fekete lyuk nem lyuk (üreg) az univerzumban (tér-idő), ellentétben azzal, amit gondolsz! A fekete lyuk egy olyan csillag (kis sugarú, de rendkívül nagy és összenyomott tömegű), amely a saját gravitációja alatt omlott össze, amikor a csillag "üzemanyagát" elfogyasztották, és tömege a kezdetektől fogva sokszor csökkent (győződjön meg róla, hogy megértette az életciklus. csillagok a fekete lyukak eredetének megértéséhez). Két dolog miatt hívják fekete lyuknak, nevezetesen:

1. Ez az összenyomott tárgy felszív minden olyan anyagot, amely a közelében van, mint egy lyuk - igen, ez egy porszívó!
2. Bármilyen anyag (mondjuk fény), a beszívott fény nem lesz képes többé kijönni belőle. Ez összhangban van a magyarázattal fekete test sugárzása- teljesen elnyeli a fényt (e = 1).

Lehetetlen, hogy bármilyen anyag elmeneküljön egy fekete lyukból, önmagában a fénysugár képtelen, nem beszélve más anyagról, nem létezik! - mert semmi sem haladhatja meg a fénysebességet (a relativitáselmélet szerint) akkor minden nem menekülhet el (és soha nem számíthat arra, hogy megúsz egy fekete lyuk öleléséből!).

Manapság a tudósok ezen gondolkodnak létrehozhatunk-e olyan anyagot / anyagot, amelynek sebessége lehet (vákuumban) hogymeghaladja a fénysebességet? (és nem ismert, hogy a fény hogyan reagál a gravitációra.)

Hogyan találhat fekete lyukat, ha a fény nem tud elmenekülni belőle? (Emlékezz arra nem láthatunk tárgyat a fény segítsége nélkül, és az univerzum nagyon sötét és hideg.) A fekete lyukak a világűrben található anyagok segítségével megtalálhatók, a fekete lyukhoz közeli anyag megpördül és körülveszi azt is, egy lapos korongot, akkumulációs lemez ennek eredményeként jön létre.

Ez a forgó anyag elveszíti energiáját, majd röntgensugarak és elektromágneses sugárzások formájában „sugározza” a sugárzást, mielőtt végül áthaladna rajta. eseményhorizont.A Cygnus X-1 nevű fekete lyuk egy bináris csillagrendszerben található (két csillag kering egymás körül), amely olyan furcsán viselkedik. A csillagászok összezavarodva csodálkoznak, vajon miért van ez? További tanulmányozás után kiderült, hogy a csillag egy fekete lyukat (Cygnus X-1) kering, amely 6000 fényévnyire van a Földtől.

A relativitáselmélet általános elmélete alapján megállapítják, hogy a gravitáció hajlíthatja a téridőt. A Föld 365,25 nap alatt kering a Nap körül (teljes egészében). Ez a Nap gravitációjának (a görbület eredménye) köszönhető, amely a Földet keringésre készteti.És a föld is torzítja a körülötte lévő téridőt, ezért a hold forog körülötte (a görbületet követve).

Ennek a (nagy) módú objektumnak a gravitációja torzítja a körülötte lévő téridőt, ennek eredményeként bármely, a hozzá közeli objektum úgy kering, hogy keringési utat teremtsen (bolygók, holdak, stb.), És különböző időszakokban teljesítsen egyet teljes forgás (360 °). A fenti képen (1.2. Ábra) figyeljen a hálót alkotó vonalakra, ezt hívják időtér.

Egyszerűen képzelje el, hogy barátjával és barátjával egy ruhát nyújtunk (köztetek), és márványt helyezünk (ez a ruha közepére mutat), és akkor lesz egy görbe, igaz? Ez az igazi gravitációs erő, a fekete lyuk gravitációs ereje nagyon-nagyon erős a Naphoz vagy a neutroncsillaghoz képest (1.1. Ábra).

Most már tudjuk, hogy a fekete lyukak nem üreges lyuk az univerzumban! (A fekete lyuk egy csillag, amely összeomlott, és olyan erős gravitációs vonzóerővel rendelkezik, hogy még a fény sem tud elmenekülni belőle!)

Mi is valójában egy fekete „lyuk”?

A fekete lyukaknak valójában 3 részük van, nevezetesen; Ergosphere, Event Horizon és Singularity. (E részek mindegyikéhez közeledve más hatást fogunk érezni.) Ha közeledünk egy fekete lyukhoz, akkor először találkozunk az ergoszférával, mielőtt látnánk az eseményhorizontot és a végén a szingularitást.

Ergosphere: egya forgó eseményhorizont külső része, ahol a tér-idő torzulni fog ennek a nyíró (pörgő) erőnek köszönhetően.

Esemény horizontja: a tér-idő közötti határ a fekete lyukban, minden (itt) bekövetkező eseményt már nem lehet befolyásolni.

Szingularitás: a fekete lyuk közepe, a tömegsűrűség szingularitásában és a téridő görbületének végtelenségében (végtelen).

Bármely anyag, amely az ergoszférában van, még mindig szabadon állhat a rotációs erő segítségével (ami nagyon gyors) magából az ergosphere-ból. Ha azonban bekerült az eseményhorizontba, akkor egyetlen anyag sem tud menekülni, bármelyik anyagot tovább elnyomja a fekete lyuk gravitációs ereje, és végül szingularitásba kerül (örökké itt lesz!).

A szingularitásban a fizika összes olyan törvénye, amelyet eddig ismertünk, már nem lesz érvényes! - És a világegyetem alapvető erői egyesülnek (Gravitációs erő, elektromágneses erő, erős atomerő és gyenge atomerő). Nem ismert, hogy az erők / alkotóelemek egyesülésének sémája hogyan fordul elő, és nem lehet megmagyarázni, hogy mi is van valójában a szingularitásban.

Ezen a ponton már egyenként tudjuk, hogy mit jelent valójában az Ergosphere, az Event Horizon és a Singularity. Feltéve, hogy a fekete lyuk szilárd golyó, annak sugárának és átmérőjének kell lennie, igaz?

Ez a sugár a szingularitás és az eseményhorizont közötti távolság (1.3. Ábra), amelyet Schwarszchild-sugárnak nevezünk (egy olyan tudóstól vettük át, akinek a fekete lyuk elmélet kidolgozását jóváhagyták). A schwarszchild sugara a tömeg értékétől függ, minél nagyobb a tömeg, annál nagyobb a sugár.

Schwarszchild sugara megmagyarázza, hogy fekete lyukban két (fontos) energia működik, a két energia mozgási energia és gravitációs potenciális energia. Igen, nagyon szoros kapcsolatban állnak egymással. Megállapították, hogy a schwarzschild sugár képlet R = 2GM / c², hogy kapom meg a képletet? Ne aggódjon, a kinetikus energia (Ek) és a gravitációs potenciális energia (Ep) kapcsolatból származik. Megadta Tölgy a mozgás miatti energiamennyiség és Ep a nyugalmi állapotban lévő (teljes) energia.

Ek = Ep1 / 2mv² = GMm / R

1 / 2v² = GM / R

v2 = 2GM / R

mert akkor légüres térben van v = c.

c2 = 2GM / R

R = 2GM / c2.

(Így származik a schwarszchild sugár képlete.)

A képletből származó számítások segítségével, ha a Földet fekete lyukká akarjuk tenni, a Föld csak egy borsó méretű (később), de a föld teljes tömegét tartalmazza, képzelje el? És ha a nap lenne, csak 3 km sugarú lenne. (Annak ellenére, hogy a föld akkora lesz, mint egy borsómag, ha fekete lyuk lesz belőle, biztos vagyok benne, hogy nem fogja tudni felemelni!)

Fel kell tennünk a kérdést: "ha valaki fekete lyukba kerül, mi lesz az ügy sorsa?" Bármi, ami bejutott a fekete lyukba, lehet a következő két lehetőség, és meg is fogja tenni;

• Csatlakozzon a fekete lyukhoz, így a fekete lyuk tömege is egyre nagyobb, ill
• Ismeretlen ideig szingularitásban lenni (ezt már a kvantumfizika elmélete magyarázza).

Annak ellenére, hogy a fekete lyuk hihetetlenül erős, valójában a fekete lyuk nem örök, ennek ugyanolyan ciklusa van, mint az embernek - "megszületett", és így ő is meghal. Mit szólnál egy lyuk haláláhozfekete? Ne feledje, hogy a fekete lyukak is forognak, és néhányuk álló vagy álló.

Az orosz fizikus szerint Jakov Zeldovics (Яков Зелдовичь) és munkatársai kijelentették, hogy a kvantummechanika bizonytalansági elve szerint a forgó tárgyaknak részecskéket kell generálniuk és kibocsátaniuk.

Stephen Hawking fizikus is azzal érvelt, hogy a fekete lyukaknak valamilyen sugárzást kellett kibocsátaniuk - ez a sugárzás néven vált ismertté sólyom sugárzás, az eseményhorizont körüli kvantumhatások által okozott sugárzás.

Minél jobban forog, annál több sugár szabadul fel, ennek eredményeként a fekete lyuk tömegében csökken és zsugorodik, amely végül eltűnik; meghal! Emberként azonban soha nem leszünk tanúi a fekete lyuk halálának, mert hatalmas tömegével hosszú időbe telik, míg a fekete lyuk összezsugorodik, annál nagyobb a tömeg, annál hosszabb az élettartama.

A fekete lyukaknak nagyon sok rejtélyük van - ezek fekete lyukak! Ő van vadság a világegyetem sötétjében. Emberként csak a külső megjelenést ismerheti meg, és természetesen a fekete lyukak sokkal rémisztőbbek, mint amit itt leírtam. Igen, legalább már tudjuk, hogy valójában mi a fekete lyuk, miért és miért.

Ez elég, remélhetőleg hasznos és köszönöm.

Ez a cikk a szerző beadványainak munkája. Ön is írhat saját írást, ha csatlakozik a Saintif közösséghez