[300x181]
Черные дыры всегда оставались одной из самых больших загадок современной космологии. Насколько продвинулись в практическом и теоретическом изучении этой научной гипотезы исследователи, рассказывает физик Эмиль Ахмедов.

1. Если бросить камень с высоты параллельно поверхности Земли, то он полетит по параболе. При увеличении начальной скорости камня парабола будет удлиняться. Наконец, при некоторой, достаточно большой, начальной скорости камень просто начнет летать вокруг Земли. Другими словами, он будет свободно падать, но при этом собственно падения происходить не будет. Точнее, если камень находится в атмосфере, то он будет тереться о воздух и, теряя скорость, вскоре упадет. Но если бросить его достаточно высоко за пределами атмосферы, то там трение о воздух отсутствует, и вращение будет вечным.
Скорость, с которой нужно бросить камень, чтобы он летал вокруг Земли, называется «первая космическая». Именно с такой скоростью летают спутники вокруг Земли. Вторая космическая скорость – это такая скорость, с которой камень улетит с Земли на бесконечность.

2. Первая и вторая космическая скорости зависят от размеров того тела, с которого нужно улететь, и от его массы. Существует формула, связывающая радиус этого тела и массу, при которой вторая космическая скорость превышает скорость света. Если какая-то сила сожмет Землю до этих размеров, то она станет таким объектом, с поверхности которого даже свет вылететь не может. Именно так впервые возник вопрос о черных дырах еще во времена, когда люди не знали ничего про общую теорию относительности.

3. После открытия общей теории относительности в начале XX века, Шварцшильдом было найдено решение уравнений общей теории относительности. Он нашел такое решение, которое описывало, как ведет себя гравитационное поле снаружи массивного тела, имеющего идеальную форму шара. Существенной составляющей этого решения было то, что, если размер этого тела меньше чем как раз тот размер, который был найден Лапласом, то с него свет улететь не может. Это решение стали называть «Шварцшильдовской черной дырой». Исходно про такие объекты многое не было понятно, но потихонечку люди стали разбираться с их свойствами.

4. С использованием методов Пенроуза и Хокинга в начале 70-х годов XX века было сделано наблюдение, что черной дыре можно приписать энтропию. Но не было понятно, почему у черной дыры при наличии энтропии отсутствует температура. Однако, в середине 70-х годов XX века Хокинг теоретически показал, что если рассмотреть квантовые поля на фоне геометрии Шварцшильда, то, оказывается, что черная дыра излучает, так будто она имеет температуру.

5. В реальность существования черных дыр сейчас верит все больше и больше физиков, потому что есть объекты, которые наблюдаются на звездном небе, и свойства которых мы не можем интерпретировать иначе как то, что они ведут себя подобно черным дырам. Так в нашей галактике найдено порядка 50-ти объектов такого сорта. Их массы, как правило, составляют более трех масс Солнца.