Чорна дира.Міфи про чорні діри



Коли людина почала вивчати космос, він зіткнувся з загадковим явищем. Воно отримало назву “чорна діра”. Виявляється, в просторі-часі є якась область, яка володіє високим гравітаційним притяганням. В результаті з неї не можуть вибратися навіть об’єкти, які рухаються зі швидкістю світла.

Чорна дира.Міфи про чорні діри


Йдеться в тому числі і про кванти самого світла. Ці області дійсно є чорними, що поглинають все навколо і ніколи вже не випускають. Ми може тільки гадати про їхню природу і можливості, а недостатність інформації про це явище породжує і деякі міфи.

Першим про існування чорних дір заявив Альберт Ейнштейн.

Здавалося б, кому, як не цьому великому вченому, теоретику часу і простору і заявити про існування чорних дір? Насправді першим таке припущення зробив зовсім не він, а Джон Мітчелл. Сталося це ще в 1783 році, тоді як Ейнштейн свою теорію створив в 1916 році. Однак в ті часи теорія виявилася незатребуваною, англійський священик Мітчелл просто не знайшов їй застосування. Сам він почав думати про чорні діри, прийнявши вчення Ньютона про природу світла. У ті часи вважали, що він складається з найдрібніших матеріальних частинок, фотонів. Думаючи про їх переміщенні, Мітчелл зрозумів, що воно повністю залежить від гравітаційного поля тієї зірки, звідки частки починають свій шлях. Вчений задумався про те, що станеться з фотонами, якщо гравітаційне поле буде таким великим, що не випустить світло взагалі. Цікаво, що саме Мітчелл вважається засновником сейсмології в такому вигляді, як ми її знаємо. Англійська священик першим припустив. Що землетрусу поширюються по поверхні як хвиля.

Чорні зірки не поглинають простору.

Космос можна представити у вигляді листа гуми. Тоді планети будуть якимись кульками, які чинять на нього тиск. В результаті відбувається деформація, а прямі лінії зникають. Так і з’являється гравітація, яка пояснює рух планет навколо зірок. При зростанні маси деформація тільки збільшується. З’являються додаткові обурення поля, які і визначають силу тяжіння. Орбітальні швидкості збільшуються, що має на увазі все більш і більш швидкий рух тіл навколо об’єкта. Наприклад, планета Меркурій рухається навколо Сонця зі швидкістю 48км / с, а зірки переміщаються в просторі неподалік від чорних дір в 100 разів швидше! У разі сильної сили тяжіння можливо зіткнення супутника і об’єктів більшого розміру. А вся ця маса прагне в центр – в чорну діру.

Всі чорні діри однакові.

Багатьом з нас здається, що цей термін належить однаковим за своєю суттю об’єктів. Однак астрономи прийшли до думки, що чорні діри мають кілька різновидів. Бувають діри обертаються, деякі мають електричним зарядом, а є і такі, хто володіє і тими, і іншими рисами. Зазвичай такі об’єкти з’являються шляхом поглинання матерії, що обертається ж чорна діра з’являється при злитті двох звичайних. Такі освіти через збільшення обурення простору починають витрачати набагато більше енергії. Заряджена чорна діра перетворюється в один величезний прискорювач частинок. Класичним прикладом об’єкта такого класу є GRS 1915 + 105. Ця чорна діра крутиться зі швидкістю 950 оборотів в секунду, а знаходиться вона на відстані в 35тисяч світлових років від нашої планети.

Чорна дира.Міфи про чорні діри

Щільність чорних дір невисока.

Цим об’єктам при своїх розмірах треба бути дуже важкими, щоб генерувати силу тяжіння для утримування всередині себе світла. Так, якщо масу Землі стиснути до щільності чорної діри, то вийде кульку діаметром в 9 міліметрів. Темний об’єкт, що перевищує своєю масою Сонце в 4 мільйони разів, може поміститися між Меркурієм і нашою зіркою. Ті чорні діри, які знаходяться в центрі галактик, можуть важити в 10-30 мільйонів разів більша за Сонце. Така грандіозна маса в порівняно невеликому обсязі означає, що у чорних дір величезна щільність і відбуваються всередині процеси дуже сильні.

Чорна діра дуже тихі.

Важко уявити, що величезний темний об’єкт, що засмоктує в себе все навколо, ще й шумів. Насправді все, що потрапляє в цю безодню, рухається з постійним прискоренням. У підсумку на кордоні простору-часу, яку ми все ще можемо відчувати через кінцівки швидкості світла, частинки розганяються практично до світлових швидкостей. Коли матерія починається рухатися до граничних швидкостей, з’являється звук, що булькає. Він є наслідком трансформації енергії руху в звукові хвилі. В результаті чорна діра виявляється вельми гучним об’єктом. У 2003 році астрономи, що працювали в космічній рентгенівській обсерваторії Чандра, змогли зафіксувати звукові хвилі, які виходять від масивної чорної діри. Але ж та розташовується на відстані в 250 мільйонів світлових років від нас, що зайвий раз свідчить про гучність таких об’єктів.

Від тяжіння чорних дірок ніщо не може вислизнути.

Це твердження є вірним. Адже коли якісь великі або дрібні об’єкти виявляються поблизу чорної діри, вони неодмінно виявляються в полоні її гравітаційного поля. При цьому це може бать, як дрібна частка, так і планета, зірка або навіть галактика. Однак якщо на цей об’єкт діє сила, велика тяжіння чорної діри, то він зможе уникнути смертельного полону. Це може бути, наприклад, ракета. Але це можливо до того, як об’єкт досягне горизонту подій, коли світ ще може вирватися з полону. Після цієї межі вирватися з обіймів всепоглинаючого космічного монстра буде вже неможливо. Адже щоб вирватися за межі горизонту, треба розвинути швидкість більше, ніж швидкість світла. А таке неможливо навіть теоретично. Так що чорні діри є по справжньому чорними – так як світло ніколи не може вибратися назовні, ми не може заглянути всередину цього загадкового об’єкта. Вчені вважають, що навіть невелика чорна діра розірве мимовільного спостерігача на частинки ще до досягнення горизонту подій. Сила тяжіння зростає не тільки з наближенням до центру планети і зірки, а й до чорної діри. Якщо летіти до неї вперед ногами, то сила тяжіння в ступнях виявиться набагато вище, ніж в голові, і призведе до моментального розриву тіла.

Чорна діра не змінюють час.

Світло огинає горизонт подій, але в підсумку він проникає всередину і йде в небуття. Так що ж станеться з годинником, якщо ті впадуть в чорну діру і продовжать там свою роботу? Наближаючись до горизонту подій, вони почнуть сповільнюватися, поки остаточно не зупиняться. Така зупинка часу пов’язана з гравітаційним його уповільненням, що пояснює теорія відносності Ейнштейна. У чорній дірі настільки велика сила тяжіння, що вона може уповільнювати час. З точки зору годин нічого не зміниться, проте вони пропадуть з поля зору, а світло від них буде розтягуватися під дією важкого об’єкта. Світло почнемо переходити в червоний спектр, довжина його хвилі буде збільшуватися. В результаті він остаточно стане невидимим.

Чорна діра не виробляють жодної енергії.

Відомо, що ці об’єкти затягують в себе всю навколишню масу. Вчені припускають, що всередині все стискається настільки сильно, що зменшується навіть простір між атомами. В результаті народжуються субатомні частинки, які можуть вилітати назовні. У цьому їм допомагають лінії магнітного поля, які перетинають горизонт подій. В результаті виділення таких частинок породжує енергію, а сам спосіб виявляється досить ефективним. Перехід маси в енергію в даному випадку дає в 50 разів більшу віддачу, ніж в ході ядерного синтезу. Сам же чорна діра з’являється величезним реактором.

Немає ніякої залежності зірок і числа чорних дір.

Якось раз Карл Саган, відомий астрофізик, заявив, що зірок у Всесвіті більше, ніж піщинок на пляжах усього світу. Вчені вважають, що це число все ж звичайно і становить 10 в ступені 22. До чого ж тут чорні діри? Саме вони їх число і визначає кількість зірок.Виявляється, потоки частинок, що випускаються чорними об’єктами, розширюються до деяких бульбашок, які можуть поширюватися через місця формування зірок. Ці області знаходяться в газових хмарах, які при охолодженні і породжують світила. А потоки частинок нагрівають газові хмари і не дають з’явитися новим зіркам. В результаті існує постійна рівновага між активністю чорних дір і кількістю зірок у Всесвіті. Адже якщо в галактиці буде занадто багато зірок, то вона виявиться занадто гарячою і вибухонебезпечною, життя складно там буде зародитися. І, навпаки, мале число зірок також не допоможе зародитися життя.

Чорна дира.Міфи про чорні діри

Чорна діра складаються з іншого матеріалу, ніж ми.

Ряд учених вважає, що чорні діри допомагають при народженні нових елементів. І це можна зрозуміти, враховуючи розщеплення матерії на найдрібніші субатомні частинки. Вони потім беруть участь в утворенні зірок, що з часом веде до появи елементів, важчих за гелій. Йдеться про вуглець і залозі, необхідних для появи твердих планет. У підсумку ці елементи і входять до складу всього, що має масу, тобто і самої людини. Цілком ймовірно, що істинним будівельником нашого тіла є якась далека чорна діра.



Add a Comment