О чёрных дырах

Автор: Квинт Фабий / Добавлено: 09.12.20, 14:23:33

Сегодня мы немного поговорим о чёрных дырах. Это не самые простые для понимания объекты, и иногда меня просят немного рассказать о них. Оговорюсь, что рассказывать буду на пальцах, местами упрощая. Поэтому знатоки физики не найдут здесь новых научных данных или сложных построений. Зато читателям, я надеюсь, что-нибудь станет немного понятнее.

Из обычных жизненных наблюдений мы знаем, что камень, брошеный вверх с поверхности планеты, например, Земли, обязательно вернётся обратно. Но, если придать этому камню достаточно большую скорость, как, например, у космических ракет, то камень улетит и не вернётся. Есть разные варианты, как и куда он улетит, это зависит от скорости, но не будем углубляться. Сейчас нас интересует такая скорость, начиная с которой камень может улететь и покинуть планету. Эта скорость называется вторая космическая скорость и зависит она от массы и размеров объекта, с которого улетает камень. Безусловно, камень - это просто пример. А объект - это не обязательно планета. Это может быть астероид, звезда или что-нибудь ещё. Для Земли вторая космическая скорость вполне представимая величина - 11,2 километра в секунду. Для Солнца - примерно 617,7 километров в секунду.

Теперь зайдём с другой стороны. В нашем мире, в рамках известных его законов, существует ряд основополагающих констант, так называемые - фундаментальные физические постоянные. Одна из них - скорость света в вакууме. Так вот - эта скорость является самой большой из физически возможных скоростей для нашего мира м нашего пространства, в рамках тех физических законов, которые известны человечеству. Значение скорости света - 300 000 километров в секунду.

Для научной фантастики скорость света - это вечный вызов. Потому как зачастую просто нужно и хочется двигаться быстрее, иначе космос останется недостижимым. А этого допустить нельзя. И тогда придумываются и появляются другие законы физики, другие пространства, как в моих книгах, например, в Конвергенции.

А теперь представим себе такую ситуацию, что есть некое небесное тело, для которого вторая космическая скорость превышает скорость света. То есть получается, что покинуть это тело в рамках нашего пространства и нашей физики не сможет никто и никак. Как мы, надеюсь, помним, величина второй космической скорости зависит от массы и радиуса небесного тела. Так вот, чтобы попасть в такую ситуацию Землю нужно сжать до размеров примерно полутора сантиметров в диаметре, а Солнце - до диаметра чуть меньше шести километров.

Есть ли во вселенной процессы, которые приводят к такому чудовищному сжатию? Есть!

Не секрет что во вселенной существуют звёзды, которые по своим законам рождаются, живут и умирают. И некоторые из них, масса которых превышает массу Солнца в несколько раз, в конце своей эволюции становятся таким объектом с невозмжной второй космической скоростью. Грубо говоря, в процессе жизни звезды её гравитационному сжатию препятствует излучение, которое любая звезда порождает. Но к концу жизни излучение слабеет и уже не в силах противостоять гравитации. Происходит гравитационный коллапс и образуется чёрная дыра или сингулярность.

Есть другие, в том числе и экзотические способы образования чёрных дыр. Наиболе экзотический из них - это первичные чёрные дыры. Дыры, образовавшиеся в самом начале времён нашей вселенной. Теоретически они могут быть не только звёздных масс, но и планетарных. Современная наука пока не открыла таких объектов. В физику углубляться не буду, достаточно того, что там всё очень сложно.

Также существуют сверхмассивные чёрные дыры. Современная наука располагает их в центрах галактик. Масса таких чёрных дыр может составлять 10000 - 100000000000 масс Солнца. Впечатляет?
Теоретически возможны чёрные дыры даже с массой атома. Забавно, но если такая микродыра пролетит через Землю, то мы этого даже не почувствуем.

Вокруг космических чёрных дыр могут образовываться аккреционные диски. Все же знают, что если налить в ванную воду, а потом вынуть пробку, то в какой то момент убегающая вода образует возле места вытекания вращательное движение. Примерно такой же эффект не позволяет веществу просто падать на чёрную дыру. Если вокруг чёрной дыры много вещества - то это вещество падает на дыру, но образует при этом быстро вращающийся и очень горячий диск. Саму чёрную дыру увидеть невозможно, но её аккреционный диск может быть различим уже современными телескопами.

Пример -

Аккреционный диск сверхмассивной чёрной дыры в в ядре галактики M 87. Изображение получено в радиодиапазоне, с помощью Event Horizon Telescope в 2019 году.

Но получается, что всё, что происходит внутри чёрной дыры, нам никак не доступно! Никакая информация или тело не может покинуть её. Для фантастики - это, безусловно, недопустимо. В моих книгах предлагается гипотеза, в рамках которой внутри чёрных дыр располагаются другие вселенные. И они, через другие пространства, всё-таки доступны. Иначе было бы как-то грустно.

11 комментариев

Авторизуйтесь, чтобы оставлять комментарий

Войти

Селина Катрин

22.01.2021, 12:12:05

Merci

Показать 1 ответ

Виктория Старкина

09.12.2020, 17:23:39

Ура, про черные дыры! Спасибо, очень интересно! Но вот насчет информации не уверена, информация вещь нематериальная, что ей гравитация... А Вы ведт смотрели Интерстеллар? Что думаете по этому поводу?

Показать 11 ответов