Valami a történelemből.
John Michell (angol csillagász) már 1783-ban elsőként javasolta olyan anyagi testek létezésének lehetőségét, amelyek vonzereje nem kerüli el a fényt. Csak 1916-ban jelent meg ez az ötlet - Einstein általános relativitáselméletének (VTR) eredményeként. Az 1960-as évekig a ČD csak elméleti szinten maradt - amikor elindították az első röntgensugaras műholdat, és megkezdték a bináris csillagok (pl. Cygnus X-1) feltárását, a fekete lyukak létét megerősítették. 1967 után John Wheeler először vezette be a "fekete lyuk" kifejezést. A Star Trek-ben is használták.
A fekete lyukak kétféleképpen alakulhatnak ki - ha a Nap tömegének kb. 3-szorosa egy csillag a saját gravitációs összeomlása alatt összeomlik, vagy a jövőbeni fekete lyuk tömege kisebb lehet, de tömegét más forrás is befolyásolja. saját gravitációja elegendő nyomás alatt.
Fekete lyuk keletkezik, amikor a Nap tömegének 3-szoros tömegű Szupernóva-csillag fennmaradó része a saját gravitációs összeomlásával összeomlik. A jövőben a ČD-ben nő a tömeg - nő a gravitáció (nő a tér-idő görbülete). ha
a menekülési sebesség a központtól bizonyos távolságon eléri a fénysebességet, létrejön egy HU, amelyen belül a tömegnek szükségszerűen egy pontra kell esnie, és ezzel szingularitást hoz létre.
A fekete lyukak 3 alapvető típusra oszthatók - csillag, szuperanyag és szubatomi (egyelőre csak tisztán elméleti szinten).
A csillagformák csillagrobbanás összeomló maradványaiból (Supernove) keletkeznek. Ha pl. ha a Napunk összeomlik ČD-be, 3 km átmérőig kell összeesnünk (1/232 000). A Stellar CD legkisebb tömege a Nap tömege 1,44 (Chandrasekhar határ) és a legnagyobb ismert 14 Nap tömege.
A szupermasszív CD-k tömegei meghaladhatják a Napok millióinak milliárdjait, léteznek a nagyobb galaxisok központjaiban, köztük a miénkben is. A Csillagokkal ellentétben azonban valószínűleg kisebb a sűrűségük, mint a vízben. Ennek oka, hogy a ČD sugara lineárisan növekszik a súly növekedésével. Következésképpen a négyzet súlyú sűrűség is csökken. Ezenkívül a lineáris függőség a ČD mérete és a minden dolog beleesésének sebessége között van.
Eddig csak tisztán elméleti szinten vannak. Minimális súlyuk csak 2 × 10-8 kg. Olyan kicsik, hogy amikor felmerülnek, azonnal eltűnnek (Hawking-sugárzással párolognak). Mikro ČD-t állítólag a New York-i RHIC-n (Relativistic Heavy Ion Collider) hozták létre.
Az általános relativitáselmélet azt jósolja, hogy a ČD közepén, az eseményhorizonton túl, szingularitás található - egy végtelen sűrűségű, nyomású és hőmérsékletű pont. Elméletileg a ČD korlátlanul képes felszívni az anyagot. A HU mögötti összes részecske a szingularitás felé halad. A szingularitásban a fizika általános törvényei érvényét veszítik, ahogyan azt az idő is ismeri.
Eseményhorizont (HU):
gömb, ahonnan nincs visszatérés. Az eseményhorizont szintjén a menekülési sebesség megegyezik a fénysebességgel. Ha bármi túljut ezen a láthatáron, soha nem menekül el tőle - még a fény sem.
Ez egy olyan szerkezet, amely szingularitásba esik. Ez az anyag centrifugális gravitációs erő hatása alatt áll
lemezre formálódik. Ha a testet a ČD gravitációs mezője rögzíti, akkor nem közvetlenül rá mutat, hanem az akkréciós lemez mentén.
Általános relativitáselmélet (RTD):
Valójában az RTD szó szerint azt jósolja, hogy a ČD-k természetes módon alakulnak ki, a gravitációs összeomlás miatt. Amint a tömeg a fekete lyukban felhalmozódik, a tér-idő görbülete növekszik. A szingularitásban a tér-idő végtelenül ívelt, a gravitációs erő is végtelenül nagy, és elnyeli a sugárzást (és a látható fényt is).
Idő és tömeg dilatáció:
Az anyag és az idő tágulása (nyújtása) a HU távolságától függ. Minél közelebb vagyunk HU-hoz, annál jobban láthatóak ezek a hatások.
Az érintett objektum azonban nem figyeli az idő tágulását - az idő ugyanolyan gyorsan fut neki, bár a külső szemlélő számára úgy tűnik, hogy az érintett egyén megállította az időt. Az anyag tágulása viszont abban nyilvánul meg, hogy a megfigyelt objektumnak ki kell terjeszkednie az egy tárgyra különféle nagy gravitációs erők hatása miatt.
A ČD-be zuhanó űrhajós:
Mivel a HU-ból nem távozik fény, a ČD egyáltalán nem figyelhető meg. Tudunk jelenlétükről annak köszönhető, hogy amikor az anyag megszerzi a fény sebességét a HU-on, akkor emulál pl. gammasugarak, vagy
Röntgensugarak (az anyag olyan erőkkel dörzsöli önmagát, hogy az anyag akár 50% -át is képes röntgenné alakítani). A ČD csak a közelében lévő tárgyakra gyakorolt hatásuk miatt észlelhető. Például. gravitációs lencseként hatva más testek mozgását a gravitációs mezője befolyásolja, vagy ha a ČD bináris csillag része, a második csillag anyagát a ČD óriási vonzereje vonzza.
Amikor Einstein 1915-ben a VTR szerint azt állította, hogy a gravitáció a fényre is vonatkozik (csak 1919-ben bizonyították ezt a csillagászati megfigyelések), addig megváltoztatta nézetét Newton világáról. A ČD úgy viselkedik, mint a gravitációs lencsék - gravitációjuk hajlítja a fényt, így amikor egy teleszkópon átnézünk valahova, ahol fekete lyuk van, akkor csak
látszólagos helyzet, mert a sugarakat a ČD más szögben irányítja. A fény görbül az anyagi testek közelében, a tér-idő anyag hatására történő csavarodása miatt.
Az első, főként a ČD kutatására összpontosító projekt az XMM-Newton távcső, amelyet az ESA 1999. december 10-én dobott piacra. Ez a legnagyobb Európában gyártott műhold. A röntgensugarak és a kísérő gammasugarak vizsgálatára szolgál. Ezek a sugarak a HU belépése előtt jönnek létre - a tömeg megszerzi a fénysebességet, hatalmas a súrlódás, és a tömeget ezen súrlódással akár 50% -ról röntgenné alakíthatjuk.
A LISA (lézerinterferométeres űr antenna) projekt: -program a ČD tanulmányozására. A NASA 2015-ben tervezi elindítani a LISA projektet. Elvileg 3 olyan objektumot indít el, amelyek egymástól 5 millió km-re helyezkednek el egy háromszögben, és amelyeket egy lézer fog összekapcsolni, létrehozva egy gigantikus virtuális antennát. Feladatuk az lesz, hogy olyan gravitációs hullámokat keressenek, amelyeket még nem figyeltek meg. De a tudósok szinte 100% -ban biztosak abban, hogy léteznek. De rendkívül gyengék, ezért a LISA nagyon érzékeny érzékelőkkel és a legújabb technológiával rendelkezik.
Ez az egyik első felfedezett röntgenforrás, és az egyik legerősebb röntgenforrás. Ez egyben az első azonosított csillag típusú ČD. Ez másodpercenként 1000-szer oszcillál, és 8200 fényévnyire található a Naptól. A Cygnus X-1 közel áll a kék felülúszóhoz (HDE 226868), amelynek súlya körülbelül 20-30 Nap. Lassan kiszívja belőle a tömegét.
Ő a világ egyik vezető elméleti fizikusa. Matematika professzora a Cambridge-i Egyetemen. Myotróf laterális szklerózisban szenved, emiatt kerekesszékben van, és nem tud mozogni. 1971-ben matematikai támogatást nyújtott az ősrobbanás elméletéhez, amely megmagyarázza az univerzum eredetét, területe főleg fekete lyukak.
Hawking szerint a ČD hősugárzást bocsáthat ki. A sugárzás közvetlenül HU mögül ered, és nem hordoz semmilyen információt a ČD belsejéről, mert az termikus. Ez azonban azt jelenti, hogy a ČD nem teljesen fekete: ennek következménye, hogy a ČD tömege az idő múlásával lassan elpárolog. Ezért a ČD is eltűnhet egyszer.
Az RTD és a kvantummechanika ötvözésével jött létre. Ha a ČD eltűnhet, akkor mi lesz azzal az üggyel, amelyet a ČD a fennállása alatt elnyelt? Végül is a fizika egyik legalapvetőbb elve az, hogy az információk soha nem vesznek el. Keverhető, de soha nem veszhet el. A kvantumfizika egyik alaptörvénye, hogy bármit is tegyünk egy tárggyal, mindig visszakaphatjuk az információt belőle. Ez azt jelenti, hogy elméletileg, amikor az objektumról minden információt megkapunk, rekonstruálhatjuk. És Hawking ezt az alapelvet tagadta ČD () egyetemes egyenletében.
Az információs paradoxon megoldása:
Amikor a fizikusoknak végre bizonyíték volt a kezükben, hogy az információ nem fog elveszni a ČD-ben, Hawking egy másik elmélettel állt elő, amelynek alapja, hogy univerzumunk, amelyben élünk, csak egy lehet a végtelen számú univerzum közül (mindegyiknek különböző történelem). Néhány ČD-ben léteznek, de egyesekben nem. A ČD valódi hatásának megértéséhez az összes párhuzamos univerzumot össze kell egyesítenünk. Az információ elvész a ČD történetében, de az információt a ČD nélkül tárolja a történelem. Az univerzumok, amelyekben a ČD létezik, kiegyensúlyozottak lennének azokkal, ahol nem léteznek. Ezért az információk nem vesznek el, mert nem lesz ČD, aki elkapná őket. Az információkat megtartjuk.
Azt mondják, hogy az univerzumban minden ellentétben jött létre (pl. Anyag és antianyag, elektron és pozitron stb.). A fehér lyuk ellentétes a ČD-vel - ez egy test
kiűzi az anyagot. A ČD-be rajzolt anyagokat az űrben máshol kell kidobni. A fekete-fehér lyukak parancsikonok lennének az űrben, amelyeket két gravitációs pont közötti tér görbülete hoz létre. A fehér lyuk hiányát még nem erősítették meg.
Mi történne, ha a Napunk fekete lyukká változik? Megváltozna a bolygók pályája? Fekete lyukba esnének? Határozottan nem
(szemléltető videó). Még akkor is, ha a Napot fekete lyukba omolnánk (addig szorítanánk a Napot, amíg szingularitásba nem omlik), ennek nincs hatása. Súlyt nem változtatnánk, csak a térfogatot. De mivel a gravitációt a tömeg befolyásolja, semmi sem történne, és a bolygók ugyanazon a pályán keringenek.
Fekete lyuk vs. Féreglyuk:
Sok ember téved ebben a 2 fogalomban. De korántsem ugyanazok. A féreglyuk egy hipotetikus fizikai objektum, amelyet létrehoz
röviden, a tér-idő révén. Ezt a jelenséget 1935-ben írta le először Albert Einstein és Nathan Rosen az ún Az Einstein-Rosen híd, amely azonban csak a hipotetikus lehetséges féregfajták egyike.