• Авторизация


Форма Вселенной. Чёрные дыры. 13-09-2006 13:30 к комментариям - к полной версии - понравилось!


[232x180]
2. Чёрные дыры.

Ошибочно считать, что чёрная дыра ничего не излучает. При достаточно малой массе, она может разбросать всю свою энергию и лопнуть, как попкорн.

Своим происхождением чёрная дыра обязана способности нашего пространства и времени искривляться под воздействием массы. Искривление пространства ощущается в виде гравитации и выражается в том, что путь сквозь массивное тело вроде нашей планеты или звезды может оказаться геометрически длиннее, чем путь в обход. Так, например, поверхность нашей планеты на картах рисуют плоской. Но неровности местности делают длину пути больше, чем расстояние между точками на карте. Забавно ещё и то, что наша Вселенная может оказаться такой же "круглой", как и наша Земля - двигаясь в космосе всё время по прямой, вернёшься в ту же точку. Деформация времени вблизи массы заставляет течь время чуточку медленнее, это наблюдается как сдвиг частоты световых влон, излучаемых со звёзд.

Слишком большая плотность вещества протыкает пространство, как иголка. Искривления времени настолько высоки, что частота света при попытке покинуть эту зону падает до нуля, а искривление пространства становится непреодолимым для массы. Но в микромире нет ничего невозможного - там правят вероятности. Отдельные частицы могут вылетать из чёрной дыры, а падение на неё вещества, разбрасывает вокруг его огрызки, недоеденные дырой.

Но главная функция чёрной дыры в нашей Вселенной - созидательная. Процесс рождения галактик очень схож с рождением звёзд - гигантский сгусток газа схлопывается в центре в чёрную дыру, которая своим излучением нагревает будущую галактику до миллионов градусов, раскручивает вокруг себя, постепенно набирая массу. Такая сияющая, как звезда, галактика, нзывается квазаром. Когда чёрная дыра весит около 5% от массы газового облака, её излучения хватает, чтобы растолкать газ вокруг себя, перестать есть материю и, следовательно, перестать так светиться. Тогда остальной газ собирается в мелкие сгустки, образуя звёзды.
На фото виден слабый свет чёрной дыры, находящейся в центре нашей галактики. Она уже выглядит, как звезда, но в отличие от звёзд стоит на месте, а ближайшие к ней звёзды носятся вокруг неё с огромными скоростями, что и разглядели астрономы. То же обнаружено и в центрах остальных видимых галактик.

Что происходит внутри чёрной дыры, никто не знает. В пространстве они создают что-то вроде глубоких колодцев на поверхности Земли. Считается, что эти колодцы могут где-то встретиться, и возможен путь из одной чёрной дыры в другую по более короткому пути, чем просто по прямой. Но деформация времени внутри скорее всего сделает такой путь невозможным. В любом случае, таких физических законов мы ещё нигде не наблюдали в таких масштабах. Есть версия, что вблизи чёрной дыры действуют те же законы, но в других масштабах, недоступных для нашего наблюдения, но для наблюдателя, находящегося там, это обычное пространство, такое же, как наше. Но нашего пространства оттуда увидеть нельзя.
вверх^ к полной версии понравилось! в evernote
Комментарии (27):
Интересная тема исследований теоретиков последних лет - это квантовое испарение мини черных дыр. Когда дыра маленькая, то на границе сферы Шварцшильда (границы, внутри которой свет уже не может покинуть дыру) или горизонта событий - возникает такая неоднородность гравитационного поля, которая приводит к тому, что виртуальные пары частицы-античастицы, которые существую в вакууме могут превращаться в реальные. Одна из частиц, оказавшаяся чуть ниже горизонта событий, падает внутрь чёрной дыры, а другая, оказавшаяся чуть выше горизонта, улетает, унося энергию (т. е. часть массы) чёрной дыры.
Представления о чёрной дыре как об абсолютном поглощающем объекте были скорректированы С. Хокингом в 1975 г. Изучая поведение квантовых полей вблизи черной дыры, он предсказал, что чёрная дыра обязательно излучает частицы во внешнее пространство и тем самым теряет массу. Этот эффект называется излучением (испарением) Хокинга.
В колонках играет: Freddie Mercury - There Must Be More To Life Than This

LI 5.09.15
The_Searcher 13-09-2006-14:21 удалить
Можно ещё добавить, что чёрную дыру не так давно воспроизвели в лабораторных условиях, слепив вместе несколько атомов золота в ускорителе. В общем, не такая она и страшная, и Землю за раз не проглотит :D
а вот тут не очень "популярным" языком описано явление "чёрной дыры".
"Своим происхождением чёрная дыра обязана способности нашего пространства и времени искривляться под воздействием массы. " - это как? :D
Массы чего? Сорри за непонятливость. просто тема интересная :)
Исходное сообщение The_Searcher: Можно ещё добавить, что чёрную дыру не так давно воспроизвели в лабораторных условиях, слепив вместе несколько атомов золота в ускорителе. В общем, не такая она и страшная, и Землю за раз не проглотит :D

По моему это еще только планируется. Но во время столкновения ятомов золота во встречных пучках воспроизвели вещество вселенной в первые миллисикунды после большого взрыва...
В колонках играет: Freddie Mercury - There Must Be More To Life Than This

LI 5.09.15
The_Searcher 13-09-2006-14:37 удалить
На вопрос "Как?" ответа пока не существует :) Но присутствие в нашем пространстве объекта, обладающего массой, растягивает его в этом месте, как штаны на коленках :) И чем больше масса, тем заметнее пространство растягивается. Если смотреть глазом, это выглядит, словно линза, эдакий пузырь, искажающий изображение. А если пролетать сквозь, через тоннель в планете, например, то длина пути окажется больше, чем по прямой. Это сложно представить в уме, это уже четырёхмерная форма. Поэтому для объяснения проводят аналогии с плоским миром, где живут плоские люди. И плоскость, на которой они живут, продавили в одном месте :) Но представить то же самое для трёхмерного пространства, продавленного четырёхмерным пальцем очень непросто, уверяю тебя :)
The_Searcher 13-09-2006-14:42 удалить
Открытое забрало, очевидно, это и есть продукт распада чёрной дыры. Но, возможно, они не додавили до сингулярности, а только до разрушения ядер атомов... таких подробностей я не знаю.
The_Searcher, сходи по ссылке ПЕРВЫЕ МИКРОСЕКУНДЫ
В колонках играет: Freddie Mercury - There Must Be More To Life Than This

LI 5.09.15
The_Searcher 13-09-2006-15:06 удалить
Открытое забрало, ну да, как я и думал :) Здорово! Треки отдельных кварков... просто фантастика!
The_Searcher 13-09-2006-15:25 удалить
Эх, нет. Не кварков. Кстати, оттуда чего только не вылетало потом - даже 5-кварковая частица :)
Но больше всего впечатляют цифры, конечно же... 99,99% скорости света, 10^12 градусов, 100 ГэВ на каждый протон, всё это в почти 4 километровом ускорителе, управляемом 870 сверхпроводящими магнитами, охлаждаемыми жидким гелием, до 500 человек обслуживают детекторы вылетающих частиц... поразительно...
The_Searcher 13-09-2006-15:38 удалить
Эх, нет. Не кварков. Кстати, оттуда чего только не вылетало потом - даже 5-кварковая частица :)
Но больше всего впечатляют цифры, конечно же... 99,99% скорости света, 10^12 градусов, 100 ГэВ на каждый протон, всё это в почти 4 километровом ускорителе, управляемом 870 сверхпроводящими магнитами, охлаждаемыми жидким гелием, до 500 человек обслуживают детекторы вылетающих частиц... поразительно...
А как как тебе выражение кварк-глюонная плазма.? А ведь сделали же.
В колонках играет: Freddie Mercury - There Must Be More To Life Than This

LI 5.09.15
Исходное сообщение Открытое забрало
Интересная тема исследований теоретиков последних лет - это квантовое испарение мини черных дыр.....

Я помню читал, что такой эффект первоначально был описан за счёт первоначального заряда дыры.
Исходное сообщение Hozyain: Я помню читал, что такой эффект первоначально был описан за счёт первоначального заряда дыры.

Какого заряда? Электрического?
В колонках играет: Freddie Mercury - There Must Be More To Life Than This

LI 5.09.15
"если бы можно было собрать щепотку ядерной материи, она весила бы 300 млн. т." :)
The_Searcher 13-09-2006-15:54 удалить
Да-да, не 100, не 200 и не 500. А именно 300.

Да уж... агрегатных состояний вещества уже штук 6? Даже больше, наверное...
The_Searcher, вне зависимости от размера щепотки?
Кстати, интересно было бы узнать - что такое плазма? Тут ресчь про агрегатные состояния пошла - помню всего 4, определения трёх помню, а вот ЧТО такое плазма и какие ещё? (Кроме понятных парообразного, жидкого и твёрдого состояний.)
The_Searcher, Ну, почему же :)
При определённой доле фантазии представить можно :)
Спасибо за пояснение :)
RESEARCH 13-09-2006-17:20 удалить
что то сомневаюсь я в этом искривлении пространства

ведь надо понимать что эти термины "Замедление времени", "искривление пространства" это объекты абстрактной математической логики

на самом же деле возможно просто в поле высокой гравитации замедляются все процессы которые и определяют ход вермени, скажем поднеся к часам магнит мы тоже сможем вызвать некоторые изменения в ходе времени но никто в серьез не будет утверждать что магнитные поля искривляют время

в тот же время скажем скотость прохождения объекта пути зависит от времени, если все процессы замедляются гравиатционным полем и ты проползешь на брюхе километр юпитера за 10 часов то нет смысла говорить об искривлении пространства

на счет гравитационных колодцев так это вообще фантазия какая то абстрактная

мое мнение сугубо личное


с другой стороны

предположим что масса действительно искривляет пространство, создавая в этом искривленном пространстве поле искривления которое притягивает другие массы .. тогда сама гравитация есть мера искривления пространства, когда тело двигающееся по прямой вдруг меняет видимую траекторию движения вблизи массы, но тогда господа мы все живем в кривом зеркале
The_Searcher 13-09-2006-17:30 удалить
RESEARCH, и всё это абсолютно справедливо! Например, Максвелл, выводя свои уравнения электромагнитизма, представлял эти поля в виде цепляющихся шестерёнок. Выведенные из этой предпосылки уравнения работали идеально! Возможно, что-то в нашем мире (например, та самая "тёмная материя") работает так, что заставляет сплющиваться быстро летящие объекты, скапливается вблизи массивных объектов и т.д., вызывая эффект релятивизма и искривления пространства. Время покажет.

Но по современным представлениям - да, мы живём не в таком пространстве, о котором размышляли древние греки, а в кривом во все стороны :D Таком кривом, что аж свернулось в шарик. Но пока все эти представления идеально подтверждаются опытом.
The_Searcher 13-09-2006-21:30 удалить
Да, статья посвящается новому альбому Muse "Black Holes & Revelations" (чёрные дыры и откровения) :)
RESEARCH. существуют экспериментальные доказательства того, что пространство-время искривляется в присутствии тяжелых тел.
Перигелий Меркурия смещается на 575 угловых секунд за столетие, из которых 532 объяснаяются (по теории Ньютона) влиянием других планет. Остаются еще 43 секунды за столетие. Эти 43 секнды объяснил Шварцшильд, вычислив геодезические в пространстве-времени окрестностей Солнца на основе уравнений Эйнштейна, связывающих геометрические свойства пространства-времени с распределением в нем гравитирующей материи.
И даже используют для изучения дальних уголков используя гравитационные линзы. Вот статья, которая в первом приближении описывает этот явление.

LI 5.09.15
The_Searcher 14-09-2006-10:56 удалить
Открытое забрало, нет, ты не совсем понял о чём речь, видимо. То, что длина орбиты и траектории световых лучей искривляются, ещё не означает искривления пространства. Возможно, это взаимодействие с каким-то тонким веществом, которое мы ещё не открыли. Оно притягивается гравитацией, и потому служит линзой, а заодно предметы деформирует при движении... Тот же Лоренц выводил формулы релятивистских преобразований исходя из того, что летящий предмет встречает сопротивление эфира, который его и сжимает. Формулы получились точны, но эфира так и не обнаружили :) Как и в квантовой механике, в теории относительности у нас есть только уравнения, но нет ни малейшего намёка на механизмы и модели, по которым эти формулы работают. Есть только постулаты. Вот, например, по мнению Дирака волновая функция электрона означает, что в данной области среди "кипящего бульона" виртуальных частиц находится на один электрон больше, чем позитронов. Какой из них лишний, сказать невозможно, он получается размазан по всему объёму Вселенной, но обнаружим с наибольшей вероятностью вблизи ядра атома, например. Но разглядеть это невозможно, поэтому квантовая механика оперирует волновыми функциями электронов, не вдаваясь в подробности их природы.
Ну да не без известная Пси-функция. Квадрат этой функции говорит о вероятности нахождения электрона в области пространства.

LI 5.09.15
Ну если, эфект гравитационной линзы можно объясняется взаимодейсвием гравитации и фотона, то смещение перигея Меркурия, без Общей теории относительности объяснить никак нельзя... Потому это и считается докозательством её справедливости.

LI 5.09.15


Комментарии (27): вверх^

Вы сейчас не можете прокомментировать это сообщение.

Дневник Форма Вселенной. Чёрные дыры. | The_Searcher - Искатель | Лента друзей The_Searcher / Полная версия Добавить в друзья Страницы: раньше»