Zarówno dla naukowców z minionych stuleci, jak i dla badaczy naszych czasów, największą tajemnicą kosmosu jest czarna dziura. Co znajduje się w tym zupełnie nieznanym dla fizyki systemie? Jakie przepisy tam obowiązują? Jak upływa czas w czarnej dziurze i dlaczego nie mogą z niej uciec nawet kwanty światła? Teraz postaramy się oczywiście z punktu widzenia teorii, a nie praktyki, zrozumieć, co znajduje się w czarnej dziurze, dlaczego w zasadzie powstała i istnieje, jak przyciąga otaczające ją obiekty.
Najpierw opiszmy ten obiekt
Więc pewien obszar przestrzeni we Wszechświecie nazywany jest czarną dziurą. Nie można wyróżnić go jako oddzielnej gwiazdy lub planety, ponieważ nie jest ani ciałem stałym, ani gazowym. Bez podstawowego zrozumienia, czym jest czasoprzestrzeń i jak te wymiary mogą się zmieniać, niemożliwe jest zrozumienie, co znajduje się w czarnej dziurze. Faktem jest, że obszar ten jest nie tylko jednostką przestrzenną. Jest to obiekt, który zniekształca zarówno trzy znane nam wymiary (długość, szerokość i wysokość), jak i oś czasu. Naukowcy są pewni, że w rejonie horyzontu(jest to nazwa obszaru otaczającego dziurę) czas przyjmuje wartość przestrzenną i może przesuwać się zarówno do przodu, jak i do tyłu.
Poznaj sekrety grawitacji
Jeśli chcemy zrozumieć, co znajduje się w czarnej dziurze, przyjrzyjmy się bliżej, czym jest grawitacja. To właśnie to zjawisko jest kluczowe w zrozumieniu natury tzw. „tuneli czasoprzestrzennych”, z których nie może uciec nawet światło. Grawitacja to interakcja między wszystkimi ciałami, które mają materialną podstawę. Siła takiej grawitacji zależy od składu cząsteczkowego ciał, stężenia atomów, a także od ich składu. Im więcej cząstek zapada się w określonym obszarze przestrzeni, tym większa siła grawitacji. Jest to nierozerwalnie związane z teorią Wielkiego Wybuchu, kiedy nasz wszechświat był wielkości ziarnka grochu. Był to stan maksymalnej osobliwości, a w wyniku błysku kwantów światła przestrzeń zaczęła się rozszerzać z powodu odpychania się cząstek. Dokładnie odwrotnie naukowcy opisują czarną dziurę. Co jest w środku takiego czegoś według TBZ? Osobliwość, która jest równa wskaźnikom właściwym dla naszego Wszechświata w momencie jego narodzin.
Jak materia dostaje się do tunelu czasoprzestrzennego?
Istnieje opinia, że dana osoba nigdy nie będzie w stanie zrozumieć, co dzieje się w czarnej dziurze. Ponieważ tam zostanie dosłownie zmiażdżony przez grawitację i grawitację. Właściwie to nieprawda. Tak, rzeczywiście, czarna dziura to obszar osobliwości, w którym wszystko jest skompresowanedo maksimum. Ale to wcale nie jest „kosmiczny odkurzacz”, który jest w stanie wciągnąć w siebie wszystkie planety i gwiazdy. Każdy materialny obiekt znajdujący się na horyzoncie zdarzeń będzie obserwował silne zniekształcenie przestrzeni i czasu (jak dotąd jednostki te wyróżniają się). Euklidesowy system geometrii zacznie zawodzić, innymi słowy, równoległe linie będą się przecinać, kontury figur stereometrycznych przestaną być znajome. Jeśli chodzi o czas, będzie stopniowo zwalniał. Im bliżej dziury się zbliżysz, tym wolniej zegar będzie szedł w stosunku do czasu ziemskiego, ale tego nie zauważysz. Po uderzeniu w „tunel czasoprzestrzenny” ciało spadnie z zerową prędkością, ale ta jednostka będzie równa nieskończoności. To jest paradoks krzywizny, który zrównuje nieskończoność do zera, co ostatecznie zatrzymuje czas w osobliwości.
Reakcja na emitowane światło
Jedynym obiektem w kosmosie, który przyciąga światło, jest czarna dziura. Nie wiadomo, co jest w środku iw jakiej formie, ale wierzą, że to smoła ciemność, której nie sposób sobie wyobrazić. Kwanty światła, docierając tam, nie znikają po prostu. Ich masa jest mnożona przez masę osobliwości, czyniąc ją jeszcze większą i zwiększając jej siły grawitacyjne. Tak więc, jeśli włączysz latarkę w tunelu czasoprzestrzennym, aby się rozejrzeć, nie będzie się świecić. Emitowane kwanty będą się stale mnożyć przez masę dziury i, z grubsza mówiąc, tylko pogorszysz swoją sytuację.
Wszędzie czarne dziury
Jak już się zorientowaliśmy, podstawą powstania punktów bez powrotu jest grawitacja, której wartość jest miliony razy większa niż na Ziemi. Dokładne pojęcie o tym, czym jest czarna dziura, podał światu Karl Schwarzschild, który w rzeczywistości odkrył sam horyzont zdarzeń i punkt bez powrotu, a także ustalił, że zero w stanie osobliwości jest równe nieskończoności. Jego zdaniem czarna dziura może powstać w dowolnym miejscu w kosmosie. W takim przypadku pewien obiekt materialny o kulistym kształcie musi osiągnąć promień grawitacyjny. Na przykład masa naszej planety musi zmieścić się w objętości jednego grochu, aby stać się czarną dziurą. A Słońce ze swoją masą powinno mieć średnicę 5 kilometrów - wtedy jego stan stanie się pojedynczy.
Horyzont formacji Nowego Świata
Prawa fizyki i geometrii działają doskonale na Ziemi iw przestrzeni kosmicznej, gdzie przestrzeń jest bliska próżni. Ale całkowicie tracą znaczenie na horyzoncie zdarzeń. Dlatego z matematycznego punktu widzenia nie da się obliczyć, co znajduje się w czarnej dziurze. Obrazy, które można wymyślić, zaginając przestrzeń zgodnie z naszymi wyobrażeniami o świecie, są z pewnością dalekie od prawdy. Ustalono jedynie, że czas zamienia się tu w jednostkę przestrzenną i najprawdopodobniej do istniejących już wymiarów dodawane są kolejne wymiary. To pozwala wierzyć, że w czarnej dziurze (zdjęcie, jak wiadomo, tego nie pokaże, ponieważ światło tamzjada się) powstają zupełnie inne światy. Te wszechświaty mogą składać się z antymaterii, która jest obecnie nieznana naukowcom. Istnieją również wersje, w których sfera bez powrotu jest tylko portalem prowadzącym albo do innego świata, albo do innych punktów naszego Wszechświata.
Narodziny i śmierć
Gdzie bardziej tajemnicze niż istnienie czarnej dziury są jej narodziny lub zniknięcie. Sfera zniekształcająca czasoprzestrzeń, jak już dowiedzieliśmy się, powstaje w wyniku zapadnięcia się. Może to być eksplozja dużej gwiazdy, zderzenie dwóch lub więcej ciał w kosmosie i tak dalej. Ale w jaki sposób materia, którą teoretycznie można było odczuć, stała się królestwem zniekształcenia czasu? Zagadka jest w toku. Ale za tym idzie drugie pytanie – dlaczego takie sfery bez powrotu znikają? A jeśli czarne dziury wyparują, to dlaczego nie wydostanie się z nich to światło i cała kosmiczna materia, którą wciągnęły? Kiedy materia w strefie osobliwości zaczyna się rozszerzać, grawitacja stopniowo maleje. W rezultacie czarna dziura po prostu się rozpuszcza, a zwykła próżnia kosmiczna pozostaje na swoim miejscu. Z tego wynika kolejna zagadka - gdzie się podziało wszystko, co w nią wstąpiło?
Grawitacja jest naszym kluczem do szczęśliwej przyszłości?
Naukowcy są przekonani, że przyszłość energetyczna ludzkości może stworzyć czarną dziurę. Co znajduje się w tym układzie, nadal nie jest znane, ale można było ustalić, że na horyzoncie zdarzeń każda materia zamienia się w energię, ale oczywiście częściowo. Na przykład osoba znajdująca się w pobliżu punktu, z którego nie ma powrotu, odda 10 procent swojej materii na przetworzenie na energię. Ta liczba jest po prostu kolosalna, stała się sensacją wśród astronomów. Faktem jest, że na Ziemi podczas syntezy jądrowej tylko 0,7 procent materii jest przekształcane w energię.
