Vorbind despre găuri negre, termenul de găuri negre a fost inventat abia în secolul al XIX-lea, de către omul de știință american (John Wheeler) ca o idee care a existat cu două sute de ani mai devreme, când existau două teorii despre lumină - dualitatea luminii, adică se știa că lumina se poate comporta unde și particule (particule).
În acel moment, ipoteza găurii negre a fost întâmpinată cu rezistență, deoarece oamenii de știință nu aveau suficiente dovezi pentru aceasta. În 1915, Albert Einstein a publicat cea mai mare descoperire (Teoria relativității) care a sugerat că gravitația poate îndoi dimensiunea spațiu-timp și de aceea particulele de lumină (fotoni) care au o masă aproape de zero pot fi afectate de gravitație, ceea ce duce la fenomenul găurilor negre. .
Nici o gaură
O gaură neagră nu este o gaură (gol) în univers (spațiu-timp), spre deosebire de ceea ce crezi! O gaură neagră este o stea (cu o rază mică, dar o masă extrem de mare și comprimată) care s-a prăbușit sub propria gravitație atunci când „combustibilul” stelei a fost epuizat și masa sa s-a micșorat de multe ori de la început (asigurați-vă că înțelegeți ciclul de viață. stele pentru a înțelege originile găurilor negre). El este numit gaură neagră din cauza a două lucruri și anume:
- Acest obiect comprimat aspiră orice material care este lângă el, ca o gaură - da, este un aspirator!
- Orice materie (să zicem lumină), lumină care a fost aspirată nu va mai putea ieși din ea. Acest lucru este de acord cu descrierea radiației corpului negru - absoarbe complet lumina (e = 1).
Este imposibil ca orice materie să scape dintr-o gaură neagră, (un fascicul) de lumină singur este incapabil, să nu mai vorbim de altă materie, nu există! - deoarece nimic nu poate depăși viteza luminii (conform teoriei relativității) atunci totul nu poate scăpa (și nu vă așteptați niciodată să scăpați de îmbrățișarea unei găuri negre!).
În prezent, oamenii de știință se gândesc la ce putem crea o substanță / materie care poate avea o viteză (în vid ) care depășește viteza luminii ? (și nu se știe cum va răspunde lumina gravitației.)
Cum găsești o gaură neagră dacă lumina nu poate ieși din ea? (Amintiți-vă că nu putem vedea un obiect fără ajutorul luminii și universul este foarte întunecat și rece.) Găurile negre pot fi găsite cu ajutorul materialelor din spațiul cosmic, o materie care este aproape de gaura neagră se va învârti și o va înconjura. , ca urmare a acestui lucru va fi creat un disc plat numit disc de acumulare .
Această materie rotativă își pierde energia și apoi „aruncă” radiații sub formă de raze X, precum și radiații electromagnetice, înainte de a trece în cele din urmă prin orizontul evenimentelor.Gaura neagră numită Cygnus X-1 se găsește într-un sistem de stele binare (două stele care orbitează una pe cealaltă) care se comportă atât de ciudat, încât astronomii sunt confuzi și se întreabă de ce? După studii suplimentare, sa dovedit că steaua înconjura de fapt o gaură neagră (Cygnus X-1) care se află la 6000 de ani lumină de Pământ.
Pe baza teoriei generale a relativității, se afirmă că gravitația poate îndoi spațiul-timp. Pământul orbitează Soarele (în întregime) în 365,25 de zile. Acest lucru se datorează (rezultatului curburii) gravitației Soarelui care determină Pământul să o orbiteze.Și pământul distorsionează și spațiul-timp din jurul său și, prin urmare, luna se învârte în jurul său (urmând curbura).
Citește și: Unde este Old Zealand?Gravitația acestui obiect de mod (mare) distorsionează spațiul-timp din jurul său, ca urmare, orice obiect apropiat de el va orbita astfel încât să creeze o cale orbitală (planete, luni etc.) și în diferite perioade pentru a finaliza una. rotație completă (360 °). În imaginea de mai sus (Fig. 1.2), acordați atenție liniilor care alcătuiesc rețeaua, adică ceea ce se numește spațiu-timp .
Pur și simplu, imaginează-ți tu și prietenul tău întinzând o cârpă (între tine) și așezând o marmură (va arăta spre centrul cârpei), apoi va exista o curbă, nu? Aceasta este forța gravitațională reală, forța gravitațională a unei găuri negre este foarte, foarte puternică în comparație cu Soarele sau cu o stea de neutroni (Fig. 1.1).
Până acum, știm că o gaură neagră nu este o gaură goală în univers! (O gaură neagră este o stea care s-a prăbușit și are o atracție gravitațională atât de puternică încât nici lumina nu poate scăpa de ea!)
Deci, ce este mai exact o „gaură” neagră?
Găurile negre au de fapt 3 părți, și anume; Ergosfera, Orizontul evenimentelor și Singularitatea. ( Abordându-ne fiecare dintre aceste părți, vom simți un efect diferit.) Dacă ne apropiem de o gaură neagră, vom întâlni mai întâi ergosfera înainte de a întâlni orizontul evenimentelor și singularitatea la final.
Ergosfera: este partea cea mai exterioară a orizontului evenimentelor rotative, unde spațiul-timp va fi distorsionat datorită acestei forțe de forfecare (rotire).
Orizont de evenimente (orizont de evenimente): este granița dintre spațiu-timp în interiorul găurii negre, toate evenimentele care apar (aici) nu mai pot fi influențate .
Singularitate: este punctul central al găurii negre, în singularitatea densității masei și a infinitului curburii spațiu-timp .
Orice material din ergosferă mai poate scăpa cu ajutorul forțelor de rotație (care sunt foarte rapide) din însăși ergosfera. Cu toate acestea, dacă a intrat în orizontul evenimentelor, orice materie nu va putea scăpa, orice materie va fi presată din ce în ce mai mult de forța gravitațională a găurii negre și în cele din urmă va fi într-o singularitate (va fi aici pentru totdeauna!).
În singularitate, toate legile fizicii pe care le-am cunoscut până acum nu se vor mai aplica! - și există o unificare a forțelor fundamentale ale universului (forța gravitațională, forța electromagnetică, forța nucleară puternică și forța nucleară slabă) . Nu se știe cum apare schema unirii forțelor / componentelor și nu se poate explica ce este de fapt în singularitate.
În acest moment, am știut pe rând ce înseamnă cu adevărat Ergosfera, Orizontul evenimentelor și Singularitatea. Presupunând că o gaură neagră este o minge solidă, trebuie să aibă o rază și un diametru, nu?
Această rază este distanța dintre singularitate și orizontul evenimentelor (Fig. 1.3), care se numește raza Schwarszchild (preluată de la un om de știință căruia i s-a atribuit dezvoltarea teoriei găurii negre). Raza schwarszchild depinde de valoarea masei, cu cât masa este mai mare, cu atât raza este mai mare.
Raza lui Schwarszchild explică faptul că există două energii (importante) la lucru atunci când se află într-o gaură neagră, aceste două energii sunt energie cinetică și energie potențială gravitațională. Da, sunt foarte strâns legate. Am constatat că formula pentru raza schwarzschild este R = 2GM / c², cum obțineți formula? Nu vă faceți griji, provine din relația dintre energia cinetică (Ek) și energia potențială gravitațională (Ep). Se dă faptul că Ek este cantitatea de energie datorată mișcării și Ep este energia (totală) în repaus.
Ek = Ep1 / 2mv² = GMm / R
1 / 2v² = GM / R
v² = 2GM / R
deoarece în vid, atunci v = c.
c² = 2GM / R
R = 2GM / c².
(De aici vine formula pentru raza schwarszchild.)
Folosind calculele din formulă, dacă vrem să facem Pământul o gaură neagră, Pământul are doar dimensiunea unui bob de mazăre (mai târziu), dar conține întreaga masă a pământului, ne imaginăm? Și dacă ar fi soarele, ar avea doar o rază de 3 km. (Deși pământul va fi la fel de mare ca o sămânță de mazăre dacă va deveni o gaură neagră, pun pariu că nu îl vei putea ridica!)
Citește și: Ce este raza infraroșie?Trebuie să punem întrebarea „dacă cineva intră într-o gaură neagră, care va fi soarta problemei?” Orice problemă care a intrat în gaura neagră ar putea fi următoarele două posibilități, iar el o va face;
- Alăturați-vă găurii negre, astfel încât masa găurii negre devine și mai mare sau
- Fiind în singularitate pentru o perioadă necunoscută (acest lucru este deja explicat în fizica cuantică).
Chiar dacă găurile negre sunt incredibil de puternice, de fapt găurile negre nu există pentru totdeauna, ele au, de asemenea, același ciclu ca oamenii - sunt „născuți” și cu siguranță nu vor exista. Cum moare o gaură neagră? Amintiți-vă, găurile negre se rotesc, de asemenea, iar unele sunt staționare sau staționare.
Potrivit fizicianului rus Yakov Zeldovich (Яков Зелдовичь) și colegii săi au afirmat că, conform principiului incertitudinii mecanicii cuantice, obiectele rotative trebuie să producă și să emită particule.
De asemenea, fizicianul Stephen Hawking a susținut că găurile negre trebuie să fi emis o anumită radiație - această radiație a devenit cunoscută sub numele de radiație Hawking, care este radiația cauzată de efectele cuantice din jurul orizontului evenimentelor.
Cu cât se rotește mai mult, cu atât mai multă radiație este eliberată, ca urmare, o gaură neagră va scădea în masă și se va micșora, care în final dispare; a muri! Cu toate acestea, ca oameni, nu vom asista niciodată la moartea unei găuri negre, deoarece, cu masa sa masivă, durează mult timp ca o gaură neagră să se micșoreze, cu cât masa este mai mare, cu atât durează mai mult.
Găurile negre au multe mistere - sunt găuri negre! El este o ferocitate în întunericul universului. Ca om, nu poți cunoaște decât aspectul exterior și, desigur, găurile negre sunt mult mai terifiante decât ceea ce am descris aici. Da, cel puțin știm deja ce și cum sunt de fapt găurile negre, de ce este și de ce este asta.
Este suficient, sperăm că este util și vă mulțumesc.
Această lucrare este opera de depuneri a autorului. De asemenea, vă puteți scrie propriul dvs. alăturându-vă comunității Saintif
