Почти каждый, кто пользуется Интернетом, слышал о черных дырах, но сложно сказать наверняка, что это именно черные дыры. В лучшем случае скажут: «Ну, это черный шар в космосе, который засасывает все, что приближается к нему» — на этом знания большинства заканчиваются. Поэтому мне хотелось бы поговорить о них немного подробнее.
Прежде всего, почему он черный и почему в нем дырки? Ответ на оба вопроса – сильная гравитация. Оно настолько мощное, что поглощает все вокруг себя, включая свет, а также все другие электромагнитные волны. Вот почему он черный.
Но почему дырки? Ведь она похожа на шарик. Гравитация и здесь приложила усилия, но для ее объяснения требуется немного больше информации. В физике есть нечто, называемое «структурой пространства-времени». Грубо говоря, все объекты во Вселенной опираются на эту «ткань» и, прогибая ткань под ней, притягивают другие объекты:
Звучит глупо, но эта ткань используется в физике. Черная дыра обладает очень сильной гравитацией, поэтому она пробивает дыру в этой ткани:
Вот почему они назвали это дырой.
Теперь я знаю это имя. Итак, давайте поговорим о том, откуда это взялось. Потому что такое дерьмо не может случиться внезапно. Черная дыра создается, когда большое количество массы концентрируется в небольшом пространстве. Например, если бы Землю сжать до плотности, достаточной для создания черной дыры, она была бы размером с обычное яблоко. Но, к счастью или к сожалению, только один тип объектов во Вселенной может стать черной дырой. И этот тип небесного тела — звезда. Прежде чем стать черной дырой, она существует как звезда. Стоит уточнить. Не каждая звезда может превратиться в черную дыру, в нейтронную звезду могут превратиться только звезды, масса которых превышает массу Солнца более чем в восемь раз. В конце жизни звезды она «коллапсирует», и внутреннее давление становится ниже внешнего, и звезда как бы схлопывается сама в себя, приобретая огромную плотность, необходимую для того, чтобы стать черной дырой. Это может показаться безумием, но в принципе это можно принять как реальность.
Чего нельзя сказать о природе черных дыр, которая звучит как научная фантастика. Многие из вас наверняка видели фильм «Интерстеллар».
Обратите внимание: Взрыва необычайно яркой сверхновой не было, во всем виновата черная дыра.
В этом фильме есть эпизод, где герои спускаются на планету возле черной дыры. Эта планета представляет собой своеобразную машину времени, где время течет во много раз медленнее, чем в обычной Вселенной. И объясняется это той же гравитацией. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, чем ниже гравитационный потенциал (чем ближе часы к источнику гравитации), тем медленнее будет течь время, а по мере увеличения гравитационного потенциала (чем дальше часы от источника гравитации) , оно ускорится. Итак, как я понял, чем сильнее гравитация, тем медленнее течет время в ее действующем пространстве по сравнению с обычным пространством. Бессмысленно объяснять или доказывать, почему это так. Потому что это один из постулатов Вселенной и доказан как математически, так и экспериментально. Ну, я отвлекся. В другом эпизоде «Интерстеллара» Купер летит в черную дыру. В фильме ему удается выжить благодаря неизвестному супервиду и он видит внутри странную структуру, созданную этой расой.Теперь давайте подумаем, что произошло бы, если бы мы действительно прыгнули в черную дыру. Во-первых, как только человек пересекает горизонт событий черной дыры (это граница, перейдя ее, вы уже не сможете выбраться из черной дыры и ничего за ней не увидите), человек умирает из-за огромной гравитации. Разложите его, как спагетти. Но если бы он выжил, он бы увидел сингулярность. Сингулярности невозможно доказать, поэтому мы не можем заглянуть в черную дыру, но можем строить предположения, основываясь на математических расчетах. Другими словами, сингулярность — это пространство, в котором законы физики, какими мы их знаем, больше не действуют. Например, там нарушена связь между пространством и временем. Допустим, вы берете глину и сначала формируете из нее кубики, затем скатываете в шар, а затем расплющиваете его, чтобы слепить блины. Сначала это была просто глина, потом он стал блином, но можно четко сказать, что до того, как он стал блином, он был еще и кубиком, и шариком. Итак, в какой-то момент времени он имел определенную форму. Теперь предположим, что сингулярность превратилась в какую-то глину. Там связь между пространством и временем нарушена, поэтому времени вообще не существует, поэтому невозможно сказать, что произошло. Ерунда – конечно, но научно обоснованная.
Это все на данный момент. Я не написал всего интересного о черных дырах, но могу написать больше, если захочу.
[Мое] Астрофизика Астрономия Черная дыра Длинный пост 11Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Такая обычная черная дыра.