Čierna diera, teraz ťa už poznám!

Keď už hovoríme o čiernych dierach, ten pojem Čierna diera bol navrhnutý až v 19. storočí americkým vedcom (John Wheeler) ako myšlienka, ktorá existovala už pred dvesto rokmi, keď existovali dve teórie o svetle -dualitasvetlo, to znamená, že je známe, že svetlo sa môže správať ako vlny, aj ako častice (častice).

V tom čase sa hypotéza o čiernej diere stretla s odporom, pretože vedci o nej nemali dostatočné dôkazy. V roku 1915 vydal Albert Einstein svoj najväčší objav (Teória relativity), ktorý naznačoval, že gravitácia môže ohýbať časopriestorovú dimenziu, a preto môže byť gravitáciou ovplyvňovaných ľahkých častíc (fotónov), ktoré majú hmotnosť blízku nule, čo vedie k javu Čierna diera.

Ani diera

Čierna diera nie je diera (dutina) vo vesmíre (časopriestor), na rozdiel od toho, čo si myslíte! Čierna diera je hviezda (s malým polomerom, ale extrémne veľkou a stlačenou hmotou), ktorá sa zrútila pod svojou gravitáciou, keď sa spotrebovalo „palivo“ hviezdy a jej hmotnosť sa od začiatku mnohokrát zmenšila (uistite sa, že rozumiete životného cyklu. hviezdy, aby pochopili pôvod čiernych dier). Čierna diera sa nazýva kvôli 2 veciam, a to:

1. Tento stlačený predmet nasáva všetok materiál, ktorý je v jeho blízkosti, napríklad dieru - áno, je to vysávač!
2. Akákoľvek hmota (povedzme svetlo), svetlo, ktoré bolo nasaté, už z neho nebude môcť vyjsť. Je to v súlade s vysvetlením žiarenie čierneho telesa- úplne pohlcuje svetlo (e = 1).

Je nemožné, aby akákoľvek hmota unikla z čiernej diery, (lúč lúčov) sám o sebe nie je schopný, nieto iná hmota, neexistuje! - pretože nič nemôže prekročiť rýchlosť svetla (podľa teórie relativity) potom nemôže všetko uniknúť (a nikdy neočakávať, že unikne z objatia čiernej diery!).

V súčasnosti o tom vedci uvažujú či dokážeme vytvoriť látku / hmotu, ktorá môže mať rýchlosť (vo vákuu) žeprekročiť rýchlosť svetla? (a nie je známe, ako bude svetlo reagovať na gravitáciu.)

Ako nájdete čiernu dieru, ak z nej nemôže uniknúť svetlo? (Zapamätaj si to nemôžeme vidieť objekt bez pomoci svetla a vesmír je veľmi temný a studený.) Čierne diery možno nájsť pomocou materiálov vo vesmíre, materiál, ktorý je blízko čiernej diery, sa bude točiť dokola a tiež ju obklopovať, plochý disk tzv. akrečný disk v dôsledku toho vznikne.

Táto rotujúca hmota stráca svoju energiu a potom „chrlí“ žiarenie vo forme röntgenových lúčov, ako aj elektromagnetické žiarenie, až kým konečne prejde. Horizont udalostí.Čierna diera menom Cygnus X-1 sa nachádza v dvojhviezdnom systéme (dve hviezdy obiehajúce okolo seba), ktorý sa správa tak zvláštne, že sú astronómovia zmätení a pýtajú sa, prečo to tak je? Po ďalšom štúdiu sa ukázalo, že hviezda skutočne krúžila okolo čiernej diery (Cygnus X-1), ktorá je vzdialená 6000 svetelných rokov od Zeme.

Na základe všeobecnej teórie relativity sa uvádza, že gravitácia môže ohýbať časopriestor. Zem obieha okolo Slnka (v plnom rozsahu) za 365,25 dní. Je to spôsobené (výsledkom zakrivenia) gravitácie Slnka, vďaka ktorej ju Zem obieha.A Zem tiež deformuje časopriestor okolo seba, a preto sa okolo nej točí mesiac (sledujúci zakrivenie).

Gravitácia tohto (veľkého) objektu režimu skresľuje časopriestor okolo seba, v dôsledku toho bude akýkoľvek objekt v jeho blízkosti obiehať tak, že vytvorí orbitálnu cestu (planéty, mesiace atď.) A v rôznych obdobiach ju dokončí plná rotácia (360 °). Na obrázku vyššie (obr. 1.2) venujte pozornosť čiaram, ktoré tvoria sieť, to je to, čo sa volá časopriestor.

Jednoducho, predstavte si, že vy a váš priateľ natiahnete látku (medzi sebou) a položíte mramor (bude smerovať do stredu látky), a potom bude zakrivenie, že? To je skutočná gravitačná sila, gravitačná sila čiernej diery je veľmi, veľmi silná v porovnaní so Slnkom alebo neutrónovou hviezdou (obr. 1.1).

Teraz už vieme, že čierne diery nie je dutý otvor vo vesmíre! (Čierna diera je hviezda, ktorá sa zrútila a má také silné gravitačné pôsobenie, že z nej nemôže uniknúť ani svetlo!)

Čo je to teda čierna „diera“?

Čierne diery majú v skutočnosti 3 časti, a to; Ergosféra, horizont udalostí a jedinečnosť. (Keď sa priblížime ku každej z týchto častí, pocítime iný efekt.) Ak sa priblížime k čiernej diere, narazíme najskôr na ergosféru, až potom uvidíme horizont udalostí a na konci singularitu.

Ergosféra: je avonkajšia časť horizontu rotujúcich udalostí, kde dôjde k skresleniu časopriestoru v dôsledku tejto šmykovej (spinovej) sily.

Horizont udalostí: je hranica medzi časopriestorom v čiernej diere, všetky udalosti, ktoré sa vyskytujú (tu), už nie je možné ovplyvniť.

Singularita: je stred čiernej diery, v singularite hmotnostnej hustoty a nekonečnosti zakrivenia časopriestoru (nekonečno).

Akýkoľvek materiál, ktorý je v ergosfére, sa dá stále uvoľniť pomocou rotačnej sily (ktorá je veľmi rýchla) zo samotnej ergosféry. Ak však vstúpila na horizont udalostí, akákoľvek hmota nebude môcť uniknúť, akákoľvek hmota bude ďalej potlačená gravitačnou silou čiernej diery a nakoniec bude v singularite (bude tu navždy!).

V singularite už nebudú platiť všetky fyzikálne zákony, ktoré sme doteraz poznali! - Existuje zjednotenie základných síl vesmíru (Gravitačná sila, elektromagnetická sila, silná jadrová sila a slabá jadrová sila). Nie je známe, ako dochádza k schéme spojenia síl / zložiek, a nemožno vysvetliť, čo sa v skutočnosti nachádza v singularite.

V tomto okamihu už vieme jeden po druhom, čo vlastne znamená Ergosféra, Horizont udalostí a Singularita. Za predpokladu, že čierna diera je pevná guľa, musí mať polomer a priemer, nie?

Tento polomer predstavuje vzdialenosť medzi singularitou a horizontom udalostí (obr. 1.3), ktorá sa nazýva Schwarszchildov polomer (prevzatý od vedca, ktorý sa zaslúžil o vývoj teórie čiernych dier). Polomer schwarszchilda závisí od hodnoty hmotnosti, čím väčšia je hmotnosť, tým väčší je polomer.

Schwarszchildov polomer vysvetľuje, že v čiernej diere pracujú dve (dôležité) energie, dve energie sú kinetická energia a gravitačná potenciálna energia. Áno, sú veľmi úzko prepojené. Zistilo sa, že vzorec polomeru schwarzschild je R = 2 GM / c², ako dostanem vzorec? Nebojte sa, vychádza to zo vzťahu kinetickej energie (Ek) a gravitačnej potenciálnej energie (Ep). To je pravda dub je množstvo energie spôsobené pohybom a Ep je (celková) energia v pokoji.

Ek = Ep1 / 2mv² = GMm / R

1 / 2v² = GM / R

v² = 2 GM / R

pretože je teda vo vákuu v = c.

c² = 2 GM / R

R = 2 GM / c².

(Odkiaľ pochádza vzorec pre polomer schwarszchild.)

Ak použijeme výpočty zo vzorca, ak chceme zo Zeme urobiť čiernu dieru, Zem má iba veľkosť hrachu (neskôr), ale obsahuje celú hmotu Zeme, predstavte si? A keby to bolo slnko, malo by to iba polomer 3 km. (Aj keď bude Zem veľká ako semeno hrachu, ak sa z nej stane čierna diera, som si istý, že ju nedokážeš zdvihnúť!)

Musíme si položiť otázku: „Ak sa niekto dostane do čiernej diery, aký bude osud veci?“ Akákoľvek vec, ktorá vstúpi do čiernej diery, môžu byť ďalšie dve možnosti, a on to urobí;

• Pripojte sa k čiernej diere, takže aj hmotnosť čiernej diery sa zväčšuje, príp
• Byť v singularite neznámy čas (to je už vysvetlené v teórii kvantovej fyziky).

Aj keď je čierna diera neuveriteľne silná, čierna diera v skutočnosti nie je večná, ale má tiež rovnaký cyklus ako človek - je „narodený“, a tak aj zomrie. Čo tak smrť dieryčierna? Pamätajte, že čierne diery sa tiež otáčajú a niektoré sú nehybné alebo nehybné.

Podľa ruského fyzika Jakov Zeldovič (Яков Зелдовичь) a jeho kolegovia uviedli, že podľa princípu neurčitosti kvantovej mechaniky, rotujúce objekty musia generovať a emitovať častice.

Fyzik Stephen Hawking tiež tvrdil, že čierne diery museli vyžarovať nejaký druh žiarenia - toto žiarenie sa stalo známe ako jastrabie žiarenie, je žiarenie spôsobené kvantovými efektmi okolo horizontu udalostí.

Čím viac sa to otáča, tým viac žiarenia sa uvoľňuje, v dôsledku čoho čierna diera bude klesať a zmenšovať sa, čo nakoniec zmizne; zomrieť! Ako ľudia však nikdy nebudeme svedkami smrti čiernej diery, pretože s jej masívnou hmotou trvá dlho, kým sa čierna diera zmenší, čím väčšia bude hmota, tým dlhšia bude jej životnosť.

Čierne diery majú veľa záhad - sú to čierne diery! On je dravosť v temnotách vesmíru. Ako človek môžete poznať iba vonkajší vzhľad a samozrejme čierne diery sú oveľa hrôzostrašnejšie ako to, čo som tu popísal. Áno, aspoň už vieme, čo a ako vlastne čierne diery sú, prečo to je a prečo je to tak.

To je dosť, dúfam, že užitočné a ďakujem.

Tento príspevok je dielom príspevkov autora. Pripojením sa ku komunite Saintif môžete tiež písať svoje vlastné písané texty