Форум » Вопрос-Ответ » Что такое чёрная дыра? » Ответить
Что такое чёрная дыра?
Диана: Что такое чёрная дыра? Что будет если в неё попасть? Может ли Земля попасть в чёрную дыру? Как появились чёрные дыры и иогут ли они исчезнуть и как? -------------------------------------------------------------------------------------------------- P.S.: Мне 4 года и 10 месяцев. Меня зарегестрировала сдесь мама, и пока я не научусь писать и читать самостоятельно от моего имени вопросы будет задавать здесь она, но исходят они от меня, поэтому очень прошу отвечать доступно! спасибо)
Ответов - 81, стр:
1 2 3 4 5 All
Vladimir_K: Здравствуйте! С радостью отвечу Вам! Чёрная дыра - это такая "вещь" (объект) в космосе, который всё к себе притягивает и ничего не отпускает от себя, даже свет. Важно понять, что никакой "ДЫРЫ" ни в чём нет. Так просто её назвали. Диана пишет: Что будет если в неё попасть? Здесь очень интересно Для наблюдателя с Земли будет видно, как тот кто полетел к Чёрной Дыре, моментально в неё упал и исчез. А тот кто будет к ней подлетать, будет медленно-медленно приближаться, часы ег обудут всё медленнее идти, всё будет затормаживаться... (это происходит потому, что Чёрная Дыра искривляет (нарушает) пространство (мир) вокруг себя) Диана пишет: Как появились чёрные дыры и иогут ли они исчезнуть и как? Учёные-астрономы расскзаывают нам, что Чёрные Дыры были когда-то звёздами. Звёзды были очень большие и когда они были "старые" (на последней стадии своей эволюции, как говорят учёные), они взорвались и превратились в Чёрную Дыру, стали после взрыва всё в себя затягивать и "поедать". И, как узнали мы недавно, Чёрные дыры могут со временем терять массу, то есть испаряться, уменьшаться со временем. Значит через долгие миллионы миллионов лет они могут и совсем исчезнуть... И что хочется сказать в заключение. Чрные дыры - очень необычные и интересные объекты в Космосе, их мы самих не видим, но видим то, что они вытворяют с звёздами и облаками газа и пыли возле себя, затягивая и поглощая их... Вот рисунк на тему Чёрных Дыр: Чёрная Дыра поедает соседнюю звезду. П.с. Постарался описать всё так, чтобы девочке было понятнее.
Диана: Спасибо огромное и от Дианы и от её мамы очень понятное объяснение) ------------------------------------------------------------------------------------------------- после прочтения у Дианы возник вопрос: "когда черная дыра умирает, что после неё появляется? ещё одна звезда?"
Vladimir_K: Диана пишет: после прочтения у Дианы возник вопрос: "когда черная дыра умирает, что после неё появляется? ещё одна звезда?" Когда чёрная дыра умирает (исчезает, испаряется), после неё скорее всего ничего не остаётся. Т.е. она уменьшается и уменьшается, когда уже нечего ей "кушать". Но этого мы ещё точно не знаем. Так предполагают учёные.
Черняев: Также есть сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. (Милионы и милиарды масс Солнца)
grava77: А я понимаю "чёрные дыры" несколько по-своему. Возникновение новой звезды, т.е. гигантского взрыва плотной критической массы, сопровождается поляризованным облаком пыли. Эта космическая пыль в результате поляризованности обладает в определённом месте, как в лазере, обладает свойствами непрозрачного зеркала. Вот это "непрозрачное зеркало" и создаёт видимость "чёрной дыры". Вихревые процессы в этой зоне усиливают впечатление "чёрной дыры", как световой воронки, которая всё поглощает.
SWN: grava77 пишет: А я понимаю "чёрные дыры" несколько по-своему Надо заметить, что в астрономии имеется принятое определение "черной дыры". Ваше "понимание" к нему никакого отношения не имеет.
сергей77: если не какая форма энергии не может покинуть ЧД то как она испаряется?
SWN: сергей77 пишет: если не какая форма энергии не может покинуть ЧД то как она испаряется? Вступают в силу квантовые эффекты. Однако ЧД звездной массы "испарится" за время, не помню уже какое, но много больше возраста нашей Вселенной. При этом не учитывается рост массы ЧД за счет поглощения окружающей материи.
Ly_S: И пследний вопрос.Чёрная дыра,имея массу -3 массы Солнца,имеет силу гравитационного притяжения,как 500 масс Солнца.За счёт чего?
сергей77: Может обьект на который действует гравитация расположен ближе к Чд (предположение)
SWN: Ly_S пишет: И пследний вопрос. А первый какой был? Ly_S пишет: Чёрная дыра,имея массу -3 массы Солнца,имеет силу гравитационного притяжения,как 500 масс Солнца.За счёт чего? А откуда такие данные? сергей77 пишет: Может обьект на который действует гравитация расположен ближе к Чд (предположение) Согласно закона всемирного тяготения сила притяжения между телами обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Ly_S: Первый вопрос был задан автором этой темы,мой вопрос,значит,крайний. А какие данные у SWN ,относительно гравитационного притяжения ч.дыры ,имеющей 3 массы Солнца ?Ведь это грав.притяжение должно быть больше,чем у обычной звезды с такой же массой?Может оно не такое,как у звезды с 500 масс Солнца.Этого я не знаю.
SWN: Ly_S пишет: А какие данные у SWN ,относительно гравитационного притяжения ч.дыры ,имеющей 3 массы Солнца ?Ведь это грав.притяжение должно быть больше,чем у обычной звезды с такой же массой? Ну вот, видите, еще вопросы появились. Если Вы не имеете в виду под гравитационным притяжением что то другое (например силу тяжести на поверхности объекта), то сила притяжение звезды с массой в 3 М и ЧД с такой же массой объекта на одинаковом расстоянии будет одинаковой (согласно закона всемирного тяготения). Не уверен, но, если расстояние объекта до поверхности звезды или гравитациоенного радиуса (сферы Шварцшильда) черной дыры будет небольшим (скажем, 10 000 км), то, видимо, различия будут.
grava77: SWN пишет: в астрономии имеется принятое Насколько я помню в астрономии было понятие, что Земля зиждится на трёх китах, а некоторые до сих пор считают, что весь мир создал Бог ...
grava77: Диана пишет: Что такое чёрная дыра? 1) Что будет если в неё попасть? 2) Может ли Земля попасть в чёрную дыру? 3) Как появились чёрные дыры и могут ли они исчезнуть и как? В моём понимании "чёрная дыра" образуется видимостью облака с отражением света в одном направлении 1) Тела, пролетающие через "чёрную дыру" "наблюдают" поляризованный световой поток (как в лазере). 2) При одном условии, если вы через секунду сможете переместиться, например, в Антарктиду. А если серьёзно, то между нами слишком большие расстояния. 3) В моём понимании, сгустившаяся и уплотнившаяся до критической массы воспламенения комическая пыль находится в настоящий период времени, образно выражаясь, своим тёмным задом. С противоположной стороны наблюдается яркое свечение, а "сбоку" преломлённые цвета радуги. Повторюсь, находится это на расстоянии миллионов световых лет. Считается, что ближайший такой объект находится на расстоянии 1600 световых лет. И что там творится в настоящее время никто не знает.
Ly_S: Ly_S пишет: И последний вопрос.Чёрная дыра,имея массу -3 массы Солнца,имеет силу гравитационного притяжения,как 500 масс Солнца.За счёт чего? Не правильно я тогда выразился. Ч.дыра, имея массу 3 масс Солнца,не выпускает из себя свет и ведёт себя так,как звезда,имеющая плотность Солнца, и в 500 раз больший радиус. За счёт чего?
Sergio: А откуда это? Сами придумали такой вопрос?
Ly_S: Sergio пишет: А откуда это? Сами придумали такой вопрос? Из истории.В 1783 году. Был такой физик Джон Мичел.
Sergio: А более подробно? Таки нашел. Мичел просто сделал предположение что "достаточно массивная и компактная звезда должна иметь столь сильное гравитационное поле, что свет не сможет выйти за его пределы: любой луч света, испущенный поверхностью такой звезды, не успев отойти от нее, будет втянут обратно ее гравитационным притяжением." Но это было первоначальное предположение о природе таких объектов и оно не вполне верно. И он был преподавателем, а не физиком.
Ly_S: Вот я и спрашивал,почему Ч.Д. 3-х Солнечных масс,не выпускает свет из себя,подобно очень массивной звезды.
Sergio: а с чего вы взяли что это факт? человек просто предположил. не всякое предположение есть факт
SWN: Ly_S пишет: Вот я и спрашивал,почему Ч.Д. 3-х Солнечных масс,не выпускает свет из себя,подобно очень массивной звезды. Ну Вы же читали Мичелла. Он исходил из параметров звезды, скорость "убегания" с поверхности которой ( 2-я космическая скорость) сравнивается со скоростью света. Вторая космическая скорость ( и сила притяжения) зависит от массы и радиуса объекта. ЧД с массой Солнца, если не запамятовал, имеет радиус всего 3 км ( а 3-х масс Солнца - 9км). За счет малого радиуса велика сила тяжести. Sergio пишет: а с чего вы взяли что это факт? человек просто предположил. не всякое предположение есть факт В принципе, вполне справедливое предположение. Другое дело, что звезды с такими параметрами не могут существовать, но во времена Мичелла теории строения звезд еще не было.
Ly_S: А может быть так,что для ЧД,первой космической скоростью,является скорость света,а от этой орбиты и до горизонта событий,события будут происходить с меньшей скоростью,и тем самым на горизонте событий , время не остановится? Поясню.На Земле,ведь,процессы происходят с меньшей скоростью,чем на орбите,где 7,9 км/c. Если известна первая космическая скорость для ЧД,то вторую легко высчитать. Наверно,расстояние от горизонта событий и до орбиты с первой космической скоростью,есть фотонная зона. Если сила тяжести, для одного тела ,не изменяется,от поверхности Земли и до орбиты с первой космической скоростью,то и для ЧД ,в фотонной зоне,сила тяжести везде одинакова ,на любой высоте,этой зоны.
сергей77: ЧД это толстый бозон Хигса
SWN: Не забываем, что для ЧД классическая физика не применима. Ly_S пишет: Поясню.На Земле,ведь,процессы происходят с меньшей скоростью,чем на орбите,где 7,9 км/c. Не понятно, что вы имеете в виду? Ly_S пишет: Если сила тяжести, для одного тела ,не изменяется,от поверхности Земли и до орбиты с первой космической скоростью, Конечно не изменяется, потому что орбита с 1-й космической скоростью соответствует поверхности Земли. Если вы имеете в виду орбиты ИСЗ ( высотой примерно 200 км), то сила тяжести от поверхности к такой орбите изменяется (уменшается), о чем говорилось в соседней теме.
Ly_S: Если использовать для представления условную резиновую плёнку, на которой массивное тело искривляет (продавливает) пространство, то небесное тело 3 -х масс Солнца,с определённым объёмом,будет искривлять (продавливать) меньше пространство,чем другое тело, такой же массы ,но с меньшим объёмом.Сила тяжести,на поверхности звезды из 3-х масс,будет ли пропорционально возрастать,т.е.во сколько раз уменьшился объём,то и во столько же возросла и сила тяжести,уже когда радиус стал 9 км.? На поверхности Солнца,сила тяжести в 27 раз больше,чем на Земле.Какая должна быть сила тяжести ,чтобы свет не мог "убежать" c этого небесного тела?
SWN: Ly_S пишет: то небесное тело 3 -х масс Солнца,с определённым объёмом,будет искривлять (продавливать) меньше пространство,чем другое тело, такой же массы ,но с меньшим объёмом Не совсем так. Это буде проявляться только непосредственно вблизи тела. На определенном расстоянии планете ( с точки зрения гравитационого взаимодействия) будет совершенно без разницы, ЧД или обычная звезда в центе системы. Ly_S пишет: Сила тяжести,на поверхности звезды из 3-х масс,будет ли пропорционально возрастать,т.е.во сколько раз уменьшился объём,то и во столько же возросла и сила тяжести,уже когда радиус стал 9 км.? Если размер звезды увеличить в 3 раза, то объем её увеличится в 27 раз. ( элементарная математика) При этом сила тяжести на поверхности такой звезды уменшится ив 9 раз. (элементарная физика) Ly_S пишет: На поверхности Солнца,сила тяжести в 27 раз больше,чем на Земле.Какая должна быть сила тяжести ,чтобы свет не мог "убежать" c этого небесного тела? Формула гравитационного радиуса - R=2GM/c2
сергей77: а могут ли быть планетные системы у чд? отличаються ли чем чд от схлопывания сверхмассивной звезды и столкновения двух нейтронных звезд? если скорость света ограничена то не значит ли это что и масса чд ограничена? другими словами а может обьекты с массой не дающей свету убегать не существуют?
SWN: сергей77 пишет: а могут ли быть планетные системы у чд? Чисто теоретически - а почему бы и нет. сергей77 пишет: отличаються ли чем чд от схлопывания сверхмассивной звезды и столкновения двух нейтронных звезд? Это называется -«у чёрной дыры нет волос». То есть, разницы нет никакой как бы. Но это противоречит квантовой механике. Вопрос пока не решен. сергей77 пишет: если скорость света ограничена то не значит ли это что и масса чд ограничена? другими словами а может обьекты с массой не дающей свету убегать не существуют? Масса ЧД от скорости света не зависит. И может быть от микроЧД планковской массы до сверхмассивных ЧД в ядрах галактик. Но не забываем, что сейчас это практически передний край науки.
John_Silver: А возможно ли, со временем, стягивание всего вещества галактики в одну чёрную дыру в центре? Это в смысле вопроса, о максимальной массе чёрной дыры.
SWN: John_Silver пишет: А возможно ли, со временем, стягивание всего вещества галактики в одну чёрную дыру в центре? Это в смысле вопроса, о максимальной массе чёрной дыры. Это вряд ли. (С) За счет чего может произойти такое стягивание? Скажем, Солнце обращается по своей орбите вокруг центра Галактики, имея вполне определнный импульс (скорость), не позволяющий ему "упасть" на центр Галактики. Потерять этот импульс Солнце может в результате столкновения (близкого прохождения) с другой звездой, что крайне маловероятно. Больше вероятность егоо потерять при прохождении плотных газопылевых облаков, которых так же в наших "краях" не особо много, да и они сами относительно быстро превращаются в звезды.
John_Silver: Имелось ввиду, что период времени весьма велик, но меньше времени деградации атомов. Любой импульс тело со временем теряет, расходуя его на взаимодействие с другими объектами вселенной. Тоесть, представим теоретически, что допустим через 20 миллиардов лет под действием взаимного гравитационного взаимодействия началась аккреция всего вещества на массивную чёрную дыру. До каких пор она может расти? Сможет ли она поглотить такую галактику как наша? И сразу возникает ещё вопрос, а возможно слияние сверхмассивных чёрных дыр и что при этом возникает: ещё большая мегамассивная чёрная дыра, взрыв с разбрасыванием вещества, изменение пространства или ещё что?
SWN: John_Silver пишет: До каких пор она может расти? Сможет ли она поглотить такую галактику как наша? Да вроде никаких теоретических ограничений нет. Почему бы и не поглотить. John_Silver пишет: И сразу возникает ещё вопрос, а возможно слияние сверхмассивных чёрных дыр Почему бы и не слиться? John_Silver пишет: или ещё что? Вообще то черные дыры - дело темное! О ЧД мы рассуждаем с точки зрения развития нашей науки, а ЧД это её передний край. Что там на самом деле, вполне вероятно, мы представляем в самых общих чертах. Может будет создана квантовая теория гравитации, тогда и прояснится все.
John_Silver: SWN пишет: Вообще то черные дыры - дело темное! А может наоборот, светлое. Ведь реально-то мы можем увидеть только горизонт событий. А там ведь разгоняемая материя светиться начинает.
Sergio: светится оно конечно круто - в жестком рентгене
Ly_S: Возьмём часть грунта на планете ,массой килограмм.На поверхности Солнца,этот кг.,уже будет иметь массу в 27 раз большую.На поверхности звезды,из 3-х масс Солнца,эта масса станет ещё большей.На ЧД,из 3-х масс Солнца,где сила тяжести,ещё больше (значительно),этот грунт, станет ещё массивней.Означает ли это,что вещество,находившееся на поверхности звезды из 3-х масс,в ЧД,из такой же массы,станет ещё массивней,из-за возросшей силы тяжести и станет,после этого,ЧД иметь массу значительно большую,чем 3 массы Солнца?
John_Silver: Начнём с того, что будет меняться не масса вещества помещаемого на Солнце, чёрную дыру и т.д., а его вес, покуда он не сольётся с объектом. Потом, ЧД массой 3-х Солнечных это только теория, ничем не подтверждённая практически. Радиус Шва́рцшильда это конечно хорошо, но почему тогда Земля не сжимается до 8,8 мм или Солнце до 2,95 км для перехода в ЧД? Существую звёзды в 265 масс Солнца и ничего, не являются ЧД. Ну а если, теоретически, брать вещество, которое уже изменило свою атомарную структуру под воздействием большей гравитации (стало плотнее) при нахождении скажем на звезде массой в 3 Солнечных, то в связи с чем оно должно иметь массу ещё большую чем 3 Солнечных на ЧД массой в 3С? Атомы уже сжаты в соответствии с гравитацией объекта. А что у звезды, что у ЧД масса и так (согласно условий) 3С.
Ly_S: John_Silver пишет: Начнём с того, что будет меняться не масса вещества помещаемого на Солнце, чёрную дыру и т.д., а его вес, покуда он не сольётся с объектом. Хорошо. Килограмм песка,например,на Земле,поместим на поверхность ЧД,станет ли этот песок,теперь,иметь большую тяжесть ,т.е.большую массу,в составе ЧД?
John_Silver: Естественно будет больше. И, грубо говоря, на такую величину, на какую масса ЧД больше массы Земли. Одна сложность - песком это уже не будет!
SWN: Ly_S пишет: Хорошо. Килограмм песка,например,на Земле,поместим на поверхность ЧД,станет ли этот песок,теперь,иметь большую тяжесть ,т.е.большую массу,в составе ЧД? Вы путаете такие физические понятия как вес и масса, отсюда и непонимание. Килограмм песка и на Земле и на горизонте ЧД будет тем же самым килограммом иассы, а вот его вес будет отличаться. John_Silver пишет: Радиус Шва́рцшильда это конечно хорошо, но почему тогда Земля не сжимается до 8,8 мм или Солнце до 2,95 км для перехода в ЧД Для Земли сила гравитации не способна преодолеть "прочность" атомов, для Солнца, в принципе тоже, но еще не забываем про силу давления - результат температуры термоядерных реакций. После израсходывания в ядре Солнца водорода силам гравитации будут противостоять квантовые эффекты (белый карлик образуется), для более массивной звезды происходит нейтронизация вещества и опять же вступают в силу квантовые эффекты. Для объекта с массой более 3-х солнечных (без внутренних источников энергии) силам гравитации ничто не может противостоять (правда, там еще нюансы с вращением и зарядом). John_Silver пишет: Существую звёзды в 265 масс Солнца и ничего, не являются ЧД. Это, скорее всего, тесная двойная звезда. Звезда имеет внутренний источник энергии, противостоящий сжатию, потому до поры до времени она и не может стать ЧД. John_Silver пишет: И, грубо говоря, на такую величину, на какую масса ЧД больше массы Земли. Это не так. Вес будет отличаться на отношение ускорения свободного падения у поверхности объекта ( не важно какого) к нему же у поверхности Земли (9,81 м/с2). А ускорение свободного падения пропорционально массе и обратно пропорционально квадрату радиуса объекта. Потому у горизонта событий сверхмассивной ЧД вес тела (если бы была там твердая поверхность) может быть много меньше, чем на Земле.
John_Silver: SWN пишет: Это не так. Вес будет отличаться на отношение ускорения свободного падения у поверхности объекта ( не важно какого) к нему же у поверхности Земли (9,81 м/с2). А ускорение свободного падения пропорционально массе и обратно пропорционально квадрату радиуса объекта. Потому у горизонта событий сверхмассивной ЧД вес тела (если бы была там твердая поверхность) может быть много меньше, чем на Земле. Для начала - горизонт событий, это ведь ещё не сама ЧД. И если предположить, что ЧД имеет твёрдую поверхность, то каково расстояние от горизонта событий, до самой поверхности ЧД. Ведь в этом случае, возможна аналогия с атмосферой планеты, чисто теоретически. Тогда выходит, что истинный радиус ЧД нам не известен. Следовательно сама сила гравитации на "поверхности" ЧД тоже величина не известная. И несмотря на Ньютоновскую и даже квантовою физику, может так статься, что сама "твёрдая часть" ЧД имеет достаточно одинаковый размер для любой ЧД, не зависимо от её массы. Предел плотности вещества ведь на доказан практически. Насколько можно сжимать материю? Но скорее всего, внутри ЧД с повышением массы происходит аннигиляция материи. Иначе во всех крупных галактиках, особенно спиральных, за время их существования не осталось бы какой-либо структуры. Т.к. сверхмассивные ЧД давно бы стянули всё вещество в себя. Не путать с квазарами!
SWN: John_Silver пишет: Для начала - горизонт событий, это ведь ещё не сама ЧД. Ниже горизонта событий именно ЧД. С вращающимися ЧД все несколько сложнее, тут я не возьмусь что-либо утверждать. John_Silver пишет: И если предположить, что ЧД имеет твёрдую поверхность, Скажем так, ничем не обоснованное предположение. Даже звезды не имеют таковой. Потому все последующие Ваши рассуждения получаются ни о чем. Опять же не забываем, что с точки зрения внешнего наблюдателя вещество, падающее на ЧД, никогда не достигнет гравитационного радиуса ЧД, хотя в системе отсчета, связанной с падающим веществом это произойдет довольно быстро. И попрошу меня не просить прояснить ситуацию! Сам не пойму, что такое ЧД в таком случае! John_Silver пишет: Но скорее всего, внутри ЧД с повышением массы происходит аннигиляция материи. Вот это уж совсем вряд ли! С чего бы это? Откуда там антивещество возьмется? John_Silver пишет: Иначе во всех крупных галактиках, особенно спиральных, за время их существования не осталось бы какой-либо структуры. Т.к. сверхмассивные ЧД давно бы стянули всё вещество в себя. С чего бы это? И почему именно в спиральных? Чем гигантские эллиптические галактики хуже? К тому же этот вопрос не так давно уже обсуждался в какой то теме. John_Silver пишет: Не путать с квазарами! А чем квазары лучше или хуже?
Ly_S: SWN пишет: Вы путаете такие физические понятия как вес и масса, отсюда и непонимание. Килограмм песка и на Земле и на горизонте ЧД будет тем же самым килограммом иассы, а вот его вес будет отличаться. Значит,если забрать килограмм песка с Земли,то масса Земли станет на килограмм меньше. И этот килограмм поместить на Луну,где он будет легче,то всё равно,Луна станет массивней на килограмм.А если поместить килограмм этот на ЧД,где он будет значительно тяжелее, чем на Земле,то всё равно масса ЧД,возрастёт только на килограмм?
SWN: Ly_S пишет: то всё равно масса ЧД,возрастёт только на килограмм? конечно
Ly_S: Звезда вращается вокруг центра галактики со скоростью более 200 км/с. После выгорания,этой звезды,допустим ,образовалась ЧД. Она (ЧД) продолжит по прежнему,вращение,примерно, по той же орбите и с той же скоростью 200 км/с.?
SWN: Ly_S пишет: Она (ЧД) продолжит по прежнему,вращение,примерно, по той же орбите и с той же скоростью 200 км/с.? Орбита объекта вокруг центра масс зависит только от его скорости при той же массе (предполагая, что плотность межзвездной среды не велика, и объект находится достаточно далеко от центра масс).
Vladimir_K: Черные дыры - это хранилища времени! Сенсационное сообщение опубликовал в британском журнале "Нью сайентист" американский астрофизик Лоранс Шулман: существующие во Вселенной так называемые черные дыры являются зонами, где время течет в обратном направлении. Сенсация здесь даже не в обратном ходе времени. В последние годы предположение, что время способно течь вспять, высказывал ряд крупных ученых, работающих с проблемами зарождения и развития Вселенной. Сенсация - в черных дырах, этих мощных гравитационных образованиях. До сих пор они традиционно рассматриваются наукой как остаточные структуры взорвавшихся звезд. Пройдя свой жизненный путь в течение миллиардов лет, звезды взрываются и коллапсируют - сжимаются в предельно малом объеме. Звезда как бы проваливается сама в себя. В результате вокруг этого образования возникает столь мощное гравитационное поле, что вся близрасположенная материя затягивается туда. И даже свет не может вырваться из могучих объятий гравитации. Потому и черная дыра, Лоранс Шулман высказал принципиально новую версию. Черные дыры - это не конечная стадия существования небесных светил. А, как он выразился, - особые зоны, элементы далекого будущего, откуда время движется в прошлое, в нашу сторону. Несколько расплывчатая формулировка, но, наверное, ученый и не мог выразиться яснее. Тем более что и для самого времени как физического явления точных формулировок еще нет. И это неудивительно: нет в природе более загадочного, более таинственного явления, чем время. Недаром издревле бытует фраза, приписываемая, кажется, Блаженному Августину: "Я прекрасно понимаю, что такое время, пока не задумываюсь об этом. Но когда задумаюсь, то совсем не могу понять, что же это такое - время". Еще триста лет назад все было просто и понятно. Великий Ньютон объявил: время ни от чего не зависит и течет с постоянной скоростью только в одном направлении - из прошлого в будущее. Так и считали до нашего столетия, пока великий Эйнштейн не создал свою теорию относительности. И доказал, что время меняет свою скорость в зависимости от скорости космического корабля. А при достижении кораблем скорости света время вообще останавливается. Потом оказалось, что ставить эксперименты в космосе необязательно. Американские ученые с помощью точнейших часов, основанных на колебаниях кристаллов, замерили время у подножия и на вершине небоскреба. И получили разницу в мизерные доли секунды, но все же разницу. Оказалось, что скорость времени зависит от гравитации: чем она сильнее, тем время течет медленнее Так что здесь Ньютон оказался неправ. А затем пришлось подвергнуть сомнению и другой его постулат: что время течет только в одну сторону. Первым высказал это сомнение все тот же Эйнштейн. Великий теоретик проанализировал весь арсенал современной науки и с удивлением обнаружил, что нет ни одного физического закона, обрекающего время на одностороннее движение. Ни один закон не препятствовал движению времени вспять. Более того, по всем выкладкам выходило, что реверсивное движение времени если и необязательно, то во всяком случае вполне естественно. И то, что на нашей планете, в нашей Солнечной системе оно течет только в одном направлении, так сказать, местная достопримечательность. Но нет ли и в нашей действительности моментов, когда время поворачивает свой ход?Может быть, стоит поискать. Поискали - и нашли. В микромире. В загадочном обиталище элементарных частиц, которых нельзя увидеть, но лишь обнаружить их следы с помощью могучих физических установок. И некоторые странности в поведении этих частиц заставили предположить, что в среде их обитания действуют законы, которые в "большом" мире были бы немыслимы. А если бы проявились, то перевернули все наши представления об окружающей действительности. Может ли часть быть больше целого? Скажем, вы разрезаете яблоко пополам и одна половинка оказывается больше целого яблока. Бред, скажете? Не торопитесь выносить приговор. Физика элементарных частиц знает достаточно случаев, когда частица распадается на три или пять других, причем одна из них больше первоначальной. Или вот, скажем, может ли следствие опережать причину? В "большом" мире это невозможно. Не может ребенок родиться раньше, чем счастливые родители после свадьбы уединятся. А вот среди элементарных частиц подобный казус бывает. И может он произойти только в одном случае: если время начнет двигаться в обратную сторону - от будущего к прошлому. Тогда и все процессы пойдут вспять, поскольку время - образующая сила всего сущего, от прорастания былинки до рождения Вселенной. Такой вывод сделал на основе уникальных экспериментов замечательный русский ученый, профессор Пулковской обсерватории Николай Козырев. Но если время может менять направление в микромире, если в "большом" мире оно меняет свою скорость, то где гарантия, что оно не проявляет этих своих качеств в их совокупности и где-то еще? Если не на нашей планете, то в галактических масштабах. В конце концов мы, живя даже не на окраине Млечного Пути, а совсем в "глуши", на кончике его дальнего рукава, совершенно не знаем, что происходит в центре нашей Галактики, какие процессы там бушуют, какие законы действуют. И, может быть, время там ведет себя совсем иначе? Этот вопрос задал себе английский исследователь Эддингтон и дал на него ответ, опираясь на теорию Большого взрыва. Как родилась наша Вселенная? Наверное, это самый первый вопрос, на который пытается ответить человечество с тех пор, как только задумалось о сути мироздания. Гипотез и теорий было уйма, но в последние два-три десятка лет решающие позиции в этой проблеме завоевал Большой взрыв. Эта теория гласит, что 15 - 18 миллиардов лет назад из мирового вакуума выкристаллизовалась некая частица, которая тут же взорвалась и обломки разлетелись в разные стороны. Какой был первоначальный размер этой частицы, трудно сказать. Трудно потому, что не с чем сравнить. Она была одна в невообразимой пустоте и какой бы объем ни занимала, должна была казаться крохотной точкой. Но из ее обломков образовались звезды, собравшиеся потом в галактики, образовалась Вселенная. А первоначальный толчок, данный Взрывом, действует до сих пор: галактики разлетаются от той точки, где родились. И вместе с ними, утверждает Эддингтон, летит время. С той же скоростью и по тому же направлению. Вселенная покоя не знает Таким образом, время "привязано" к своей галактике, с которой родилось и начало свой бег. Но теория Большого взрыва не исключает, что постепенно галактики будут все более и более замедлять скорость, пока совсем не остановятся. А затем двинутся в обратный путь, в точку Большого взрыва, где сольются в первоначальную частицу и исчезнут в беспредельном вакууме. А потом снова Взрыв - и все сначала. Что ж, говорит Эддингтон, замедлят ход галактики - и время начнет замедлять свою скорость, и все процессы на планетах этих галактик будут происходить во все более медленном темпе. А когда галактики остановятся, встанет и время, и соответственно тогда все застынет. Стоит посмотреть на этот мир, где все неподвижно - застыл ветер, остановились реки, да и сами планеты, возможно, перестали кружить вокруг своих звезд. А потом галактики двинутся назад, в точку Большого взрыва, и время вслед за ними потечет вспять. И все процессы пойдут в обратную сторону. Не будем комментировать гипотезу Эддингтона. В конце концов то, что у каждой галактики свое время, которое рождается и движется вместе с ней, вполне правдоподобно. Во всяком случае у науки пока нет весомых аргументов против. Тем более что, объявив о своем открытии обратного течения времени в черных дырах, Лоранс Шулман сделал такой вывод из своей теории: развитие Вселенной идет по замкнутому кругу, диктуемому различным движением времени. Это довольно близко к взглядам Эддингтона. Но зададимся другим вопросом: если предположить, что в неких зонах Вселенной время течет в обратную сторону, то какими должны быть небесные объекты в этих зонах? Ответ, как это ни покажется удивительным, дан еще в 70-х годах и не где-нибудь, а у нас, в Санкт-Петербургском физико-техническом институте имени Иоффе: эти объекты должны состоять из антиматерии. Из вещества, в атомах которого протоны имеют отрицательный заряд, а электроны - положительный. Логика тут прямая: на планетах, где мертвая и живая материи состоят из вещества "наоборот", и жизненные процессы должны идти в полярно ином направлении. Значит, и время должно течь вспять. Но существует ли она - антиматерия? Этот вопрос прозвучал давно, чуть ли не в начале века. И долгое время был чисто теоретическим: в смысле, что нет явных запретов протону и электрону менять полярность. И возможно где-нибудь в далеком космосе... Затем идею подхватили фантасты. Им очень понравилось утверждение физиков о невозможности контакта обычной материи с "анти": при их соприкосновении последует аннигиляция - сильный взрыв. И на страницах фантастических произведений начали разгуливать искусственно созданные антиживотные, а потом и антилюди, причем каждый раз дело кончалось катастрофой. И это при том, что физики в этом вопросе еще не выходили из области теоретических предположений. Ловим антиматерию Перевели ее в область практических поисков сотрудники Питерского физтеха под руководством Гранта Кочаряна. В конце 70-х годов они начали запускать зонды на высоту в десятки километров, предположив, что если существует в космосе антиматерия, то ее частицы обязательно будут путешествовать в пространстве и попадут в ловушки приборов. И действительно попали. Первый же зонд принес огромное количество антигелия. Настолько огромное, что исследователи тут же засомневались и кинулись проверять приборы. Так оно и оказалось: приборы, созданные специально для этой цели, врали. Принимали за антигелии все, что угодно. Пришлось создавать новые установки, и в конце концов дело пошло. Сначала несколько частичек антигелия, потом в ловушках оказались и другие античастицы. Помню, предупреждая мой вопрос, Грант Кочарян сурово отрезал: - Наши эксперименты доказали лишь, что антиматерия действительно существует. Можно предположить, что существуют и антизвезды, и антипланеты. Но никаких антирастений, антиживотных и тем более антилюдей - этого мы даже предполагать не будем. Это ненаучно. Да, двадцать лет назад такое предположение действительно выглядело бы ненаучно. И ученый, решившийся на это, получил бы дружный отпор. С тех пор наука далеко шагнула вперед. И тот же Шулман в другой статье, опубликованной в Physical Review Letters, сравнил странный мир, двигающийся из далекого будущего, с кинолентой, прокрученной в обратном направлении. Иными словами, полностью подтвердил впечатляющую картину, нарисованную Эддингтоном. И даже пошел дальше, предположив, что области с обратным движением времени могут быть очень недалеко от нас - примерно в десятке световых лет. И мы можем с ними столкнуться. А в результате контакта с "потусторонним" веществом, текущим из будущего, говорит Шулман, родится материя, которая вообще не имеет направления во времени. Правда, за пять миллиардов лет, что существует наша планета, такого контакта не происходило. Будем надеяться, что и не произойдет - ни к чему нам столь рискованные эксперименты. А что касается десятка световых лет, то для космических кораблей, которые, несомненно, появятся в следующем веке, это будет вполне достижимое расстояние. Так что слетаем, посмотрим. Альберт ВАЛЕНТИНОВ Источник: http://www.rg.ru/teoria/articles/phis/4.htm
Sergio: довольно интересная концепция, однако есть ряд спорных моментов, один из которых автор и описал в конце статьи.
Ly_S: Когда происходит коллапс вещества, движение частиц значительно замедляется и понижается температура всей массы. Происходит образование нейтрино столько сколько это возможно. Когда и это движение частиц значительно уменьшается, температура становится около асолютного нуля, движение частиц практически останавливается, и из-за этого магнетизм ослабевает, который стягивает вещество к объёму радиуса Шварцшильда и происходит взрыв черной дыры.
сергей77: а как же гравитация?
SWN: Ly_S пишет: Когда происходит коллапс вещества, движение частиц значительно замедляется и понижается температура всей массы. Почему это замедляется? При сжатии вещества его температура будет расти и движение частиц скорее ускоряться. Ly_S пишет: Происходит образование нейтрино столько сколько это возможно До опредленного момента при коллапсе нейтрино может уносить значительное количество энергии. При достижении плотности более 10*11 г/см3 нейтрино тоже начинают активно поглощаться веществом коллапсируюшей звезды. Ly_S пишет: Когда и это движение частиц значительно уменьшается, температура становится около асолютного нуля, движение частиц практически останавливается, и из-за этого магнетизм ослабевает Вы забываете еще о сохранении момента количества вращения. В результате коллапса вещество начинает вращаться все быстрее и быстрее, соответственно и магнитное поле значительно возрастает. Вспомните о нейтронных звездах с напряженностью магнитного поля в триллионы Гаусс. Ly_S пишет: магнетизм ослабевает, который стягивает вещество к объёму радиуса Шварцшильда Вещество стягивается к радиусу Шварцшильда под действием силы гравитации, а не магнетизма. Ly_S пишет: и происходит взрыв черной дыры. Никакой взрыв не сможет преодолеть радиус Шварцшильда. Энергии не хватит. А вот взрыв сверхновой с образованием нейтронной звезды (как в результате взрыва сверхновой 1054 года образовалась нейтронная звезда и расширяющаяся оболочка "Крабовидная Туманность") происходит в результате такого коллапса, однако массы остатка не достаточно для образования ЧД.
Ly_S: Вероятно до сингулярности вещество при коллапсе не сжимается. При большем сжатии, чем у нейтронной звезды, уже происходит аннигиляция между частицами и античастицами в кварках. Материя начинает превращение в нейтрино и энергию от аннигиляции. Постепенно энергии становится столько, что происходит превосходство её над силой сжатия и просходит взрыв ЧД. От этого взрыва остаётая пульсар и разлетающаяся материя.
SWN: Ly_S пишет: Вероятно до сингулярности вещество при коллапсе не сжимается. Мне вот тоже не понятно, как может звезда провалиться в сингулярность (пересечь гравитационный радиус). Ведь в таком случае по часам внешнего наблюдателя для этого надо бесконечное время. Ly_S пишет: При большем сжатии, чем у нейтронной звезды, уже происходит аннигиляция между частицами и античастицами в кварках. Вообще-то, пока есть гипотеза, что кварки состоят из преонов, а не из частиц и античастиц. Ly_S пишет: Материя начинает превращение в нейтрино и энергию от аннигиляции. Постепенно энергии становится столько, что происходит превосходство её над силой сжатия и просходит взрыв ЧД. От этого взрыва остаётая пульсар и разлетающаяся материя. Хорошо бы подтвердить это расчетами. А так просто умозрительные рассуждения.
Ly_S: После выгорания звезды происходит сброс оболочки. При большой температуре, происходит расширение вещества. Если после сброса оболочки останется,например, 5 Солнечных масс вещества, то огромная расширяющая температура, сможет препятствовать коллапсу ?
Ly_S: Если ЧД сжимается до горизонта событий, а не до сингулярности, то может такое давление образовать тяжёлые металлы, золото ? А если взрыв сверхновой это взрыв ЧД на самом деле, то тогда от взрыва разлетаются уже образованный металл в ЧД . Слияние нейтронных звёзд происходит быстро и времени на образование тяжелых металлов может не хватить.
SWN: Ly_S пишет: Если ЧД сжимается до горизонта событий, а не до сингулярности, то может такое давление образовать тяжёлые металлы, золото ? Тяжелые металлы образуются в ходе термоядерных реакций, а не в результате давления. Хотя, конечно, температура и давление взаимосвязаны. Ly_S пишет: А если взрыв сверхновой это взрыв ЧД на самом деле, Взрыв сверхновой это не взрыв ЧД. Причины взрывов сверхновых в зависимости от их типа сейчас более-менее известны. Ly_S пишет: то тогда от взрыва разлетаются уже образованный металл в ЧД . Во время взрыва сверхновой выделяется огромное количество энергии, часть которой и расходуется на образование элементов тяжелее железа. Такие термоядерные реакции идут с поглощением энергии, а не с выделением, как это происходит при образовании элементов вплоть до железа. В звездах на "спокойном" этапе их жизни элементы тяжелее железа практически не образуются. Ly_S пишет: Слияние нейтронных звёзд происходит быстро и времени на образование тяжелых металлов может не хватить. В результате их слияния может образоваться более массивная нейтронная звезда или, что более вероятно, черная дыра. При этом тяжелых элементов не образуется. По сути их в нейтронной звезде вообще нет, одни нейтроны. Может произойти взрыв, похожий на взрыв сверхновой.
Ly_S: SWN пишет: Во время взрыва сверхновой выделяется огромное количество энергии, часть которой и расходуется на образование элементов тяжелее железа. Такие термоядерные реакции идут с поглощением энергии, а не с выделением Взрыв длится недолго, мгновенно, и поэтому ничего образоваться не успеет.
SWN: Ly_S пишет: Взрыв длится недолго, мгновенно, и поэтому ничего образоваться не успеет. Уважаемый, Ly_S! А Вы не пробовали вместо пустопорожних фантазий для начала почитать научнопопулярные статьи или книжки? Поверьте, это намного полезнее.
Ly_S: Мало вникнуть и принять на веру то , что там пишут - полезнее понять и разобраться , что происходит на самом деле.
SWN: Ly_S пишет: Мало вникнуть и принять на веру то , что там пишут - полезнее понять и разобраться , что происходит на самом деле. Для того, чтобы разобраться в чём то, как минимум надо знать азы. Тогда не будут в голову приходить совершенно беспочвенные фантазии, типа красное пятно на Юпитере превратится в планету типа Нептуна.
Ly_S: SWN пишет: Тогда не будут в голову приходить совершенно беспочвенные фантазии, типа красное пятно на Юпитере превратится в планету типа Нептуна. Если это образование существует, то наверняка оно имеет отличающуюся температуру от Юпитера, когда пятно будет с боку планеты, то сделать снимки в разных диапазонах излучения, для выявления наличия.
SWN: Ly_S пишет: для выявления наличия. Наличия чего?
Ly_S: Красное пятно, как вершина айсберга, а остальное скрыто под облаками Юпитера. Всё это только гипотеза.
SWN: Ly_S пишет: Красное пятно, как вершина айсберга, а остальное скрыто под облаками Юпитера. Всё это только гипотеза. А чем Вас не устраивает статья о БКП в той же Википедии?
Ly_S: Если массивное небесное тело искривляет пространство, то свет можно разглядеть из не оченень искривлённой лунки. А вот когда искривление очень значительное, то свет может исходить только полностью вертикально и разглядеть его находясь даже рядом- практически невозможно. Свет не может при выходе преломляться на 90°, чтобы наблюдатель мог его рассмотреть.
SWN: В случае массивных тел с малыми размерами наблюдается явление гравитационного красного смещения, когда излучаемый объектом свет становится более "красным". Для черной дыры красное смещение стремится к бесконечности, то есть, даже свет не может преодолеть поле тяготения ЧД и не достигает наблюдателя.
Ly_S: Я об искривления пространства. Лунка для ЧД, не отличается, например, от бильярдной лузы, то есть по аналогии, шар в лузе на глубине 20 см., можно рассмотреть только заглянув в неё, а с расстояния 1,5 метра, ничего в лузе увидеть нельзя. Так и чёрную дыру и свет от неё, в такой глубокой лунка, можно рассмотреть, только находясь у ГС, заглянув за горизонт...
SWN: Ly_S пишет: Так и чёрную дыру и свет от неё, в такой глубокой лунка, можно рассмотреть, только находясь у ГС, заглянув за горизонт... Ну да, только потом обратно уже не выбраться! Кстати, у ЧД звёздной массы рассмотреть уже ничего не получится! Наблюдателя порвет приливными силами! А вот у ЧД в центрах галактик это вроде бы вполне возможно.
Ly_S: Молекулы (атомы) в твердых веществах притягиваются друг к другу. Происходит на такое взаимодействие затраты энергии в ЧД ?
SWN: Ly_S пишет: Молекулы (атомы) в твердых веществах притягиваются друг к другу. Происходит на такое взаимодействие затраты энергии в ЧД ? Совсем не факт, что в ЧД (по крайней мере, звёздных масс) имеются отдельные атомы, не говоря уже о моллекулах. По крайней мере, в нейтронных звёздах, идущих по плотности сразу за ЧД, их нет.
Ly_S: SWN пишет: По крайней мере, в нейтронных звёздах, идущих по плотности сразу за ЧД, их нет. Единственное отличие обычных частиц от частиц в НЗ, это электрон, который вдавлен в Протон. При массе 3 Солнечных материи, частицы уже находятся на расстоянии сильного взаимодействия и после этого происходит дальнейшее сжатие, но не до сингулярного объёма, а примерно раз в 10 меньшего, чем объём ГС. Дальнейшее сжатие невозможно, так как попросту нéчем. Для бóльших масс материи, соотношение в 10 раз объёма плотности, меньшего Горизонта Событий- сохраняется. ИМХО.
SWN: Ly_S пишет: Единственное отличие обычных частиц от частиц в НЗ, это электрон, который вдавлен в Протон. Это называется нейтронизация вещества. Происходит при коллапсе звезды с последующей вспышкой сверхновой и образованием нейтронной звезды. При этом большое количество энергии уносится из неё нейтрино. Типичный пример - Крабовидная туманность с пульсаром внутри неё, остаток вспышки сверхновой 1054 года. Ly_S пишет: При массе 3 Солнечных материи, частицы уже находятся на расстоянии сильного взаимодействия и после этого происходит дальнейшее сжатие, но не до сингулярного объёма, а примерно раз в 10 меньшего, чем объём ГС. Дальнейшее сжатие невозможно, так как попросту нéчем. Что значит нечем? Сила гравитации никуда не денется. Другой вопрос, что при таких плотностях ОТО перестаёт "работать" и фактически неизвестно, что там происходит под горизонтом событий. Лично для меня не понятен один момент. Согласно ОТО на горизонте событий для внешнего наблюдателя (то есть нас) в следствие гравитационного замедления времени время останавливается и мы в принципе не можем дождаться момента падения всего вещества звезды в сингулярность. Получается, что ЧД как бы и не образовалась!
Ly_S: SWN пишет: Лично для меня не понятен один момент. Согласно ОТО на горизонте событий для внешнего наблюдателя (то есть нас) в следствие гравитационного замедления времени время останавливается и мы в принципе не можем дождаться момента падения всего вещества звезды в сингулярность. Получается, что ЧД как бы и не образовалась! Согласен. А как из-за замедления времени материя сжимается до объёма Шваршильда,?
SWN: Ly_S пишет: А как из-за замедления времени материя сжимается до объёма Шваршильда,? Так вот это и не понятно. И похоже, что точного ответа на этот вопрос нет. Возможно, наша физика перестаёт работать на этом этапе. Нужна квантовая теория гравитации.
Ly_S: SWN пишет: Получается, что ЧД как бы и не образовалась! Может ЧД и не образуется, а замедляется взаимодействие из-за замедления времени и тогда происходит откат сжатия, для 3-х масс Солнца плотности, на радиус 12-13 км. При таком радиусе, замедления прекращаются и снова происходит сжатие до радиуса 9,2 км. И такие колебания происходят постоянно, от минимального объёма к максимальному- 13 км. А если такие колебания есть у Вселенной, то при максимальном объёме будет виден свет с расстояния 13,5 млрд.св.лет, а при минимальном объёме 9-10 млрд.св.лет, из-за замедления времени, с такого расстояния будет доходить излучение в виде фонового/реликтового излучения ?
Ly_S: Вероятно, красное смещение возможно не только при расширении объёма Вселенной, но и при сжатии, то есть при уплотнении объёма. При расширении-по эффекту Доплера, а при уплотнении из-за гравитационного красного смещения. Юпитер имеет массу в 317 бóльшую, чем у Земли, но сила тяжести только в 2,4 больше из-за малой плотности планеты. Если уменьшить объём и плотность станет большей, то и сила тяжести возрастает и от этого сила тяжести станет большей, и станет больше гравитационно красное смещение.
SWN: Ly_S пишет: но и при сжатии, то есть при уплотнении объёма. При сжатии будет фиолетовое смещение. Ly_S пишет: Если уменьшить объём и плотность станет большей, то и сила тяжести возрастает и от этого сила тяжести станет большей, и станет больше гравитационно красное смещение. Это так, но для заметного гравитационного красного смещения плотность должна быть очень высока.
Ly_S: Интересно, расходует свою массу ЧД на гравитационные волны ? Ведь волны, переносчики чего то, т.е. энергии. При слиянии ЧД, ведь наблюдается какой то массивный выход, значительно большей концентрации, чем повседневно.
SWN: Ly_S пишет: Интересно, расходует свою массу ЧД на гравитационные волны ? Ведь волны, переносчики чего то, т.е. энергии. При слиянии ЧД, ведь наблюдается какой то массивный выход, значительно большей концентрации, чем повседневно Хороший вопрос! Вполне возможно, что расходует. Но, скорее всего, определить эту потерю практически будет невозможно. Я думаю (может и ошибаюсь), что на гравитационные волны будет уходить энергия вращения ЧД. При слиянии ЧД там само пространство будет корежить!
Ly_S: А для чего нужно вращение ЧД ? Может для избежания сингулярного состояния, из-за огромной центробежной силы ?
SWN: Ly_S пишет: А для чего нужно вращение ЧД Известно, что все звёзды вращаются. И при сжатии звезды в ЧД в соответствии с законом сохранения момента количества вращения она тоже должна вращаться.
полная версия страницы