หลุมดำ. มันคืออะไร? หลุมดำ: วัตถุที่ลึกลับที่สุดของการปรากฏตัวของจักรวาลของหลุมดำ

ในวันที่ 10 เมษายนกลุ่มนักดาราศาสตร์นักดาราศาสตร์จากโครงการกล้องโทรทรรศน์ Horizon ที่ตีพิมพ์หลุมดำตัวแรกในประวัติศาสตร์ของภาพ สิ่งอำนวยความสะดวกในอวกาศขนาดมหึมาเหล่านี้ยังคงอยู่ในหมู่ที่ลึกลับและน่าสนใจที่สุดในจักรวาลของเรา

อ่านด้านล่าง

หลุมดำคืออะไร?

Black Hole - วัตถุ (พื้นที่ในอวกาศ - เวลา) ซึ่งแรงโน้มถ่วงนั้นยอดเยี่ยมมากจนดึงดูดวัตถุที่รู้จักทั้งหมดรวมถึงผู้ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง Lime Quanta ยังไม่สามารถออกจากพื้นที่นี้ดังนั้นหลุมดำจึงมองไม่เห็น คุณสามารถสังเกตได้สำหรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าการแผ่รังสีและการบิดเบือนพื้นที่รอบหลุมดำ ในการตีพิมพ์โดยกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์, ขอบฟ้าของเหตุการณ์หลุมดำเป็นภาพ - ชายแดนของพื้นที่ที่มีแรงโน้มถ่วงสูงสุด, กรอบโดยดิสก์ Accretionary - สสารที่เปล่งประกายซึ่ง "ดูด" หลุม

คำว่า "หลุมดำ" ปรากฏในกลางศตวรรษที่ 20 มันได้รับการแนะนำโดยทฤษฎีนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน John Archibald Wieler ครั้งแรกที่เขาใช้คำนี้ในการประชุมทางวิทยาศาสตร์ในปี 1967

อย่างไรก็ตามสมมติฐานเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของวัตถุนั้นมีขนาดใหญ่มากจนมีความแข็งแกร่งในการดึงดูดของพวกเขาไม่สามารถเอาชนะแสงได้นำไปสู่ศตวรรษที่สิบแปด ทฤษฎีสมัยใหม่ของหลุมดำเริ่มก่อตัวภายในกรอบของทฤษฎีทั่วไปของสัมพัทธภาพ ที่น่าสนใจคือ Albert Einstein เองไม่เชื่อในการดำรงอยู่ของหลุมดำ

หลุมดำมาจากไหน

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหลุมดำมีต้นกำเนิดแตกต่างกัน หลุมดำในตอนท้ายของชีวิตกลายเป็นดาวฤกษ์ใหญ่: เป็นพันล้านปีมีองค์ประกอบของก๊าซอุณหภูมิซึ่งนำไปสู่การละเมิดความสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงของดาวและความดันของก๊าซร้อน จากนั้นการล่มสลายของดวงดาวเกิดขึ้น: ปริมาณของมันจะลดลง แต่เนื่องจากมวลไม่เปลี่ยนแปลงความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้น หลุมหลุมดำทั่วไปมีรัศมี 30 กิโลเมตรและความหนาแน่นของสารมากกว่า 200 ล้านตันต่อลูกบาศก์เซนติเมตร สำหรับการเปรียบเทียบ: เพื่อให้โลกกลายเป็นหลุมดำรัศมีของมันควรจะเป็น 9 มิลลิเมตร

มีหลุมดำอีกชนิดหนึ่ง - หลุมดำมวลมหาศาลที่สร้างเคอร์เนลของกาแลคซีส่วนใหญ่ มวลของพวกเขาเป็นพันล้านเท่ามากกว่ามวลของหลุมดำดาว ที่มาของหลุมดำมวลมหาศาลไม่เป็นที่รู้จักมีสมมติฐานที่เมื่อพวกเขาเป็นหลุมดำของมวลดาวซึ่งเติบโตขึ้นโดยการดูดซับดาวอื่น ๆ

นอกจากนี้ยังมีแนวคิดที่ถกเถียงกันเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของหลุมดำหลักซึ่งสามารถปรากฏจากการบีบอัดของมวลใด ๆ ที่จุดเริ่มต้นของการดำรงอยู่ของจักรวาล นอกจากนี้ยังมีข้อเสนอแนะว่าหลุมดำขนาดเล็กมากที่มีมวลน้ำหนักใกล้ ๆ ของอนุภาคเบื้องต้นจะเกิดขึ้นบน Hadron Collider ขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามไม่มีการยืนยันเวอร์ชั่นนี้

หลุมดำจะดูดซับกาแลคซีของเรา?

ในใจกลางของ Galaxy Milky Way มีหลุมดำ - ราศีธนู A * มวลของมันมากกว่ามวลของดวงอาทิตย์สี่ล้านเท่าและขนาด - 25 ล้านกิโลเมตร - ประมาณเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลาง 18 ดวงอาทิตย์ เครื่องชั่งดังกล่าวทำให้สงสัยว่าหลุมดำคุกคามด้วยกาแลคซีของเราทั้งหมดหรือไม่? พื้นที่สำหรับสมมติฐานดังกล่าวไม่เพียง แต่ในวิทยาศาสตร์: เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์รายงานกาแล็กซี่ W2246-0526 ซึ่งเป็น 12.5 พันล้านปีแสงจากโลกของเรา ตามคำอธิบายของนักดาราศาสตร์ตั้งอยู่ในใจกลางของ W2246-0526 หลุมดำที่ท่วมท้นค่อยๆแตกเป็นชิ้นส่วนและการแผ่รังสีที่เกิดขึ้นจากกระบวนการนี้จะกระจายเมฆก๊าซยักษ์ยักษ์ร้อนในทุกด้าน กาแล็กซี่ฉีกหลุมดำเรืองแสงที่สว่างกว่า 300 ล้านล้านดวง

อย่างไรก็ตามกาแล็กซี่พื้นเมืองของเราไม่คุกคามอะไรเลย (อย่างน้อยในระยะสั้น) วัตถุทางช้างเผือกส่วนใหญ่รวมถึง ระบบที่มีแดดไกลเกินไปจากหลุมดำเพื่อให้รู้สึกถึงการดึงดูดของเธอ นอกจากนี้หลุมดำ "ของเรา" ไม่ได้ดึงวัสดุทั้งหมดเช่นเครื่องดูดฝุ่น แต่มีเพียงสมอแรงโน้มถ่วงสำหรับกลุ่มดาวที่ตั้งอยู่ในวงโคจรรอบ ๆ มัน - เหมือนดวงอาทิตย์สำหรับดาวเคราะห์

อย่างไรก็ตามแม้ว่าเราจะสักวันหนึ่งและเอาชนะขอบฟ้าของเหตุการณ์หลุมดำจากนั้นส่วนใหญ่ก็ไม่ได้สังเกตเห็นว่า

จะเกิดอะไรขึ้นถ้า "ตก" ในหลุมดำ?

วัตถุที่ดึงดูดโดยหลุมดำมีแนวโน้มที่จะกลับมาจากที่นั่น เพื่อเอาชนะความโน้มถ่วงของหลุมดำคุณต้องพัฒนาความเร็วเหนือความเร็วของแสง แต่มนุษยชาติยังไม่รู้ว่ามันสามารถทำได้อย่างไร

ฟิลด์ความโน้มถ่วงรอบหลุมดำนั้นแข็งแกร่งและไม่ติดขัดดังนั้นวัตถุทั้งหมดที่อยู่ใกล้มันจะเปลี่ยนรูปร่างและโครงสร้าง ด้านข้างของวัตถุที่อยู่ใกล้กับขอบฟ้าของเหตุการณ์ต่าง ๆ ถูกดึงดูดด้วยแรงที่มากขึ้นและตกอยู่กับการเร่งความเร็วสูงดังนั้นไอเท็มทั้งหมดจะถูกยืดออกไปคล้ายกับ Macaronin ปรากฏการณ์นี้อธิบายไว้ในหนังสือของเขา " เรื่องสั้น เวลา»นักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงทฤษฎีสตีเฟ่นฮอว์คิง แม้กระทั่งก่อนที่จะฟิสิกส์ดาราศาสตร์พวกเขาเรียกปรากฏการณ์นี้ด้วยปาเก็ตตรี

หากคุณอธิบายถึง Spaghettility จากมุมมองของนักบินอวกาศซึ่งบินไปที่หลุมดำด้วยขาของฉันไปข้างหน้าจากนั้นฟิลด์ความโน้มถ่วงจะกระชับขาของมันแล้วยืดและทำลายร่างกายเปลี่ยนเป็นกระแสของอนุภาค subatomic

จากด้านข้างเพื่อดูการตกในหลุมดำมันเป็นไปไม่ได้เพราะมันดูดซับแสง ผู้สังเกตการณ์บุคคลที่สามจะเห็นว่าวัตถุที่เข้าใกล้หลุมดำค่อย ๆ ช้าลงช้าลงแล้วหยุดเลย หลังจากนั้นภาพเงาของวัตถุจะถูกเบลอมากขึ้นได้รับสีแดงและในที่สุดมันก็จะหายไปตลอดกาล

ตามสมมติฐานของสตีเฟ่นฮอว์คิงวัตถุทั้งหมดที่ดึงดูดหลุมดำยังคงอยู่ในขอบฟ้าเหตุการณ์ จากทฤษฎีสัมพัทธภาพมันเป็นไปตามที่ใกล้กับหลุมดำช้าลงจนกว่าจะหยุดดังนั้นสำหรับคนที่ตกอยู่ในหลุมดำอาจไม่เคยเกิดขึ้น

ภายในอะไร

ของคำตอบที่เชื่อถือได้สำหรับคำถามนี้สำหรับเหตุผลที่เข้าใจได้ตอนนี้ไม่มีอยู่ อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ยอมรับว่าในหลุมดำกฎหมายของฟิสิกส์จะไม่ถูกนำไปใช้กับเราอีกต่อไป ตามที่หนึ่งในสมมติฐานที่น่าตื่นเต้นและแปลกใหม่ความต่อเนื่องเชิงพื้นที่รอบ ๆ หลุมดำนั้นบิดเบี้ยวมากจนแม่น้ำเกิดขึ้นในความเป็นจริงซึ่งสามารถเป็นพอร์ทัลต่อจักรวาลอื่น - หรือโมละที่เรียกว่า

หลุมดำ: วัตถุที่ลึกลับที่สุดของจักรวาล

ระหว่างฝรั่งเศสและอังกฤษบางครั้งมีอาการเจ็บใจและบางครั้งการโต้เถียงอย่างจริงจัง: ใครควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นผู้ค้นพบความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของดาวที่มองไม่เห็น - frenchman P. Laplas หรือ Englishman J. Michella? ในปี 1973 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษที่มีชื่อเสียง S. Hawking และ G. Ellis ในหนังสือที่อุทิศให้กับประเด็นทางคณิตศาสตร์พิเศษที่ทันสมัยของโครงสร้างของพื้นที่และเวลาได้รับการทำงานของ Frntsuz P. Laplace ด้วยการพิสูจน์ความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของดาวสีดำ ; จากนั้นงานของ J. Michella ยังไม่ทราบ ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1984 ข้าวดาราศาสตร์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวอังกฤษที่มีชื่อเสียงพูดในการประชุมในตูลูสกล่าวว่าแม้ว่ามันจะไม่สะดวกที่จะพูดในอาณาเขตของฝรั่งเศส แต่เขาต้องเน้นว่าดาวที่มองไม่เห็นของอังกฤษ J. Michell ทำนายและแสดงรูปภาพของหน้าแรกของงานที่เกี่ยวข้องของเขา ข้อสังเกตในประวัติศาสตร์นี้พบและปรบมือและยิ้มของปัจจุบัน

วิธีที่จะไม่จำการอภิปรายระหว่างฝรั่งเศสกับอังกฤษที่ทำนายตำแหน่งของดาวเคราะห์ดาวเคราะห์เนปจูนในการเคลื่อนไหวของดาวยูเรนัส: Frenchman W. Leverier หรือ Englishman J. Adam? อย่างที่คุณรู้นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองอย่างถูกต้องระบุตำแหน่งของดาวเคราะห์ดวงใหม่อย่างอิสระ จากนั้นชาวฝรั่งเศสก็โชคดีมากขึ้น นั่นคือชะตากรรมของการค้นพบหลาย ๆ บ่อยครั้งที่พวกเขาทำเกือบพร้อมกันและเป็นอิสระจากคนที่แตกต่างกันมักจะให้ความสำคัญกับผู้ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นในสาระสำคัญของปัญหา แต่บางครั้งมันก็เป็นแค่โชคชะตา

แต่การมองการณ์ไกลของ P. Laplas และ J. Myshlla ยังไม่ได้คาดการณ์ที่แท้จริงของหลุมดำ ทำไม?

ความจริงก็คือในช่วงเวลาของ Laplas มันยังไม่ทราบว่าไม่มีอะไรเร็วขึ้นในธรรมชาติสามารถเคลื่อนไหวได้ disinteb แสงในความว่างเปล่ามันเป็นไปไม่ได้! มันถูกติดตั้งและไอน์สไตน์ใน ทฤษฎีพิเศษ สัมพัทธภาพแล้วในศตวรรษของเรา ดังนั้นสำหรับ P. Laplas ดาวพิจารณาโดยเขาเป็นสีดำเท่านั้น (ไม่ได้รับการรักษา) และเขาไม่สามารถรู้ได้ว่าดาวดังกล่าวสูญเสียความสามารถในการ "สื่อสาร" โดยทั่วไปกับโลกภายนอกสิ่งที่ "รายงาน" ไปยังโลกที่ห่างไกลในเหตุการณ์ บนมัน. ในคำพูดเขายังไม่รู้ว่ามันไม่เพียง แต่เป็น "สีดำ" แต่ยังรวมถึง "หลุม" ที่คุณสามารถตก แต่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะออกไป ตอนนี้เรารู้ว่าหากแสงไม่สามารถออกจากความโปร่งใสบางชนิดก็หมายความว่าไม่มีอะไรสามารถออกไปได้และเราเรียกวัตถุดังกล่าวด้วยหลุมดำ

เหตุผลอีกประการหนึ่งเนื่องจากเหตุผลที่ P. Laplas ไม่สามารถพิจารณาได้อย่างเข้มงวดคือเขาถือว่าเป็นทุ่งนาของแรงมหึมาที่ร่างกายที่ตกลงมาเร่งความเร็วของแสงและแสงทางออกอาจถูกควบคุมตัวและกฎหมายของ การรุกรานนิวตัน

A. Einstein แสดงให้เห็นว่า "สำหรับสาขานี้ทฤษฎีของนิวตันไม่สามารถใช้งานได้สำหรับสาขาดังกล่าวและสร้างทฤษฎีใหม่ที่ยุติธรรมสำหรับศาลฎีการวมถึงสำหรับทุ่งที่รวดเร็ว (ซึ่งทฤษฎีของนิวตันจะไม่สามารถใช้งานได้เช่นกัน!) และ เรียกมันว่าด้วยทฤษฎีทั่วไปของสัมพัทธภาพ มันเป็นข้อสรุปของทฤษฎีนี้ว่ามีความจำเป็นต้องใช้เพื่อพิสูจน์ความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของหลุมดำและศึกษาอสังหาริมทรัพย์ของพวกเขา

ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นทฤษฎีที่น่าทึ่ง เธอลึกและเล็กน้อยซึ่งทำให้รู้สึกถึงความสุขที่สวยงามในทุกคนที่พบเธอ นักฟิสิกส์ของโซเวียต L. Landau และ E. Lifshits ในตำราเรียนของเขา "ทฤษฎีสนาม" เรียกว่า "สวยงามที่สุดของทฤษฎีทางกายภาพที่มีอยู่ทั้งหมด" นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันแม็กซ์เกิดกล่าวเกี่ยวกับการเปิดทฤษฎีทฤษฎีสัมพัทธภาพ: "ฉันชื่นชมมันเป็นการสร้างงานศิลปะ" และนักฟิสิกส์ของโซเวียต V. Ginzburg เขียนว่ามันเป็นสาเหตุ "... รู้สึก ... เกี่ยวข้องกับผู้ที่กำลังประสบกับการดูผลงานชิ้นเอกที่โดดเด่นที่สุดของการวาดภาพประติมากรรมหรือสถาปัตยกรรม"

แน่นอนในการนำเสนอยอดนิยมของทฤษฎีของ Einstein จำนวนมากสามารถให้ความประทับใจทั่วไปของมัน แต่ตรงไปตรงมามันเป็นเหมือนความยินดีกับความรู้เกี่ยวกับทฤษฎีตัวเองในฐานะที่เป็นความคุ้นเคยกับการสืบพันธุ์ของ "Sicstinian Madonna" แตกต่างจากประสบการณ์ที่เกิดจากการพิจารณาของต้นฉบับที่สร้างขึ้นโดยอัจฉริยะของราฟาเอล

และถึงกระนั้นเมื่อไม่มีโอกาสที่จะชื่นชมต้นฉบับคุณสามารถ (และคุณต้องการ!) ทำความคุ้นเคยกับการทำสำเนาราคาไม่แพงดีกว่าดี (และมีทุกประเภท)

novikov i.d.

การคิดทางวิทยาศาสตร์บางครั้งสร้างวัตถุด้วยคุณสมบัติที่ขัดแย้งกันเช่นนี้แม้แต่นักวิทยาศาสตร์ที่ลึกซึ้งที่สุดในตอนแรกปฏิเสธพวกเขาในการรับรู้ ตัวอย่างที่มองเห็นได้มากที่สุดในประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์สมัยใหม่คือการขาดความสนใจในหลุมดำในระยะยาว สุดขีด สนามความโน้มถ่วงคาดการณ์ว่าเกือบ 90 ปีก่อน เป็นเวลานานพวกเขาได้รับการพิจารณาว่าเป็นนามธรรมทฤษฎีอย่างแท้จริงและเฉพาะในปี 1960-70 ที่เชื่อในความเป็นจริงของพวกเขา อย่างไรก็ตามสมการหลักของทฤษฎีของหลุมดำได้มานานกว่าสองร้อยปีก่อน

Frosting John Michella

John Michella, ฟิสิกส์, นักดาราศาสตร์และนักธรณีวิทยา, ศาสตราจารย์ของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และศิษยาภิบาลของโบสถ์แองกลิกันหายไปอย่างสิ้นเชิงในหมู่ดวงดาวของวิทยาศาสตร์อังกฤษของศตวรรษที่สิบแปด มิเชลล์วางรากฐานของแผ่นดินไหว - วิทยาศาสตร์แผ่นดินไหวดำเนินการศึกษาที่ยอดเยี่ยมของแม่เหล็กและนานก่อนที่ Coulon คิดค้นสเกลทวีตที่ใช้สำหรับการวัด Gravimetric ในปี ค.ศ. 1783 เขาพยายามรวมการสร้างสรรค์ที่ยอดเยี่ยมของนิวตัน - กลศาสตร์และเลนส์ นิวตันถือว่าเป็นแสงของอนุภาคที่เล็กที่สุด Michell แนะนำว่า corpuscles แสงเช่นเดียวกับเรื่องธรรมดาเชื่อฟังกฎของกลศาสตร์ ผลที่ตามมาของสมมติฐานนี้กลายเป็นสิ่งที่ไม่เป็นธรรมชาติ - ร่างกายบนท้องฟ้าสามารถกลายเป็นกับดักสำหรับแสง

Michell มีเหตุผลอย่างไร ปืนใหญ่ปืนใหญ่ที่แสดงจากพื้นผิวของดาวเคราะห์เอาชนะแรงดึงดูดเพียงอย่างเดียวหากความเร็วเริ่มต้นเกินค่าที่เรียกว่าตอนนี้ความเร็วพื้นที่ที่สองและอัตราการหลบหนี หากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์มีความแข็งแกร่งดังนั้นความเร็วในการไหลบ่าจึงสูงกว่าความเร็วของแสงคลังแสงที่ปล่อยออกสู่สุดยอดจะไม่สามารถเข้าสู่อินฟินิตี้ได้ สิ่งนี้จะเกิดขึ้นกับแสงสะท้อน ดังนั้นสำหรับผู้สังเกตการณ์ระยะไกลมากดาวเคราะห์จะมองไม่เห็น Michell คำนวณค่าที่สำคัญของรัศมีของดาวเคราะห์ R CR ขึ้นอยู่กับมวล M อ้างโดยมวลของ Sun M S: R CR \u003d 3 กม. x m / m s

จอห์นมิเชลเชื่อสูตรของเขาและสันนิษฐานว่าความลึกของอวกาศซ่อนดาวจำนวนมากซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้จากพื้นดินในกล้องโทรทรรศน์ใด ๆ ต่อมานักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสผู้ยิ่งใหญ่นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ Pierre Simon Lapplas มาถึงข้อสรุปเดียวกันซึ่งรวมถึงเขาและอันดับแรก (1796) และในรุ่นที่สอง (1799) ฉบับ "การนำเสนอของระบบโลก" ของเขา แต่ฉบับที่สามได้รับการตีพิมพ์ในปี 1808 เมื่อนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่พิจารณาถึงความผันผวนของอีเธอร์ การมีอยู่ของดาว "มองไม่เห็น" ขัดแย้งกับทฤษฎีคลื่นของแสงและ Laplace ถือว่าเป็นสิ่งที่ดีที่สุดเกี่ยวกับพวกเขาเพียงแค่ไม่ต้องพูดถึง ในครั้งต่อไปที่ความคิดนี้ถือว่าเป็นสิ่งที่อยากรู้อยากเห็นมีคู่ควรกับการนำเสนอเฉพาะในงานเขียนเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์

รุ่น Schwarzshilda

ในเดือนพฤศจิกายน 2458 อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ตีพิมพ์ทฤษฎีของแรงโน้มถ่วงซึ่งเขาเรียกทฤษฎีทฤษฎีความสัมพันธ์โดยรวม (จาก) งานนี้พบผู้อ่านที่น่าสังเวชในบุคคลของเพื่อนร่วมงานของเขาใน Berlin Academy of Sciences Karl Schwarzschild มันเป็น Schwarzshild ว่าคนแรกในโลกนำไปใช้จากโลกเพื่อแก้ปัญหาดาราศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจงการคำนวณการเมตริกอวกาศออกและภายในร่างกายทรงกลมที่ไม่โอ้อวด (เราจะเรียกมันว่าดาว)

จากการคำนวณของ Schwarzschild มันเป็นไปตามที่ดาวไม่บิดเบี้ยวมากเกินไปบิดเบือนโครงสร้างของอวกาศและเวลาเท่านั้นหากรัศมีของมันมีขนาดใหญ่กว่าขนาดที่จอห์นมิเชลจะคำนวณ! พารามิเตอร์นี้เรียกว่ารัศมี Schwarzshild เป็นครั้งแรกและตอนนี้พวกเขาเรียกว่ารัศมีความโน้มถ่วง ตาม OTO ภาระไม่ส่งผลกระทบต่อความเร็วแสง แต่ช่วยลดความถี่ของการแกว่งแสงในสัดส่วนเดียวกันซึ่งเวลาช้าลง หากรัศมีของดาวเป็นรัศมีความโน้มถ่วง 4 เท่าจากนั้นการไหลของเวลาบนพื้นผิวของมันช้าลง 15% และพื้นที่จะได้รับความโค้งที่จับต้องได้ ที่สองเท่าที่เกินกว่ามันจะแข็งแกร่งขึ้นและเวลาช้าลง 41% เมื่อถึงรัศมีความโน้มถ่วงถึงเวลาบนพื้นผิวของดาวจะหยุดอย่างสมบูรณ์ (ความถี่ทั้งหมดเป็นพื้นดิน, การแผ่รังสีจะถูกแช่แข็งและดาวดับ) แต่ความโค้งของพื้นที่ยังคง จำกัด ในระยะห่างจากเรขาคณิตที่ส่องแสงยังคงเป็นรุ่นยูเคลิดและเวลาไม่เปลี่ยนความเร็ว

แม้จะมีความจริงที่ว่าคุณค่าของรัศมีความโน้มถ่วงใน Michella และ Schwarzschild ตรงรุ่นเองก็ไม่มีอะไรทำ Michella ไม่มีที่ว่างและเวลาและแสงช้าลง ดาวขนาดซึ่งน้อยกว่ารัศมีความโน้มถ่วงยังคงเปล่งประกาย แต่จะมองเห็นได้เฉพาะผู้สังเกตการณ์ที่ไม่ไกลเกินไป Schwarzshild มีความเร็วของแสงสลายแน่นอน แต่โครงสร้างของอวกาศและเวลาขึ้นอยู่กับเกรด ดาวที่ล้มเหลวในรัศมีความโน้มถ่วงจะหายไปสำหรับผู้สังเกตการณ์ใด ๆ ทุกที่ที่เขาอยู่ (แม่นยำยิ่งขึ้นก็สามารถพบได้ในเอฟเฟกต์แรงโน้มถ่วง แต่ไม่ใช่การปล่อยก๊าซ

จากการไม่เชื่อในการอนุมัติ

Schwarzschild และโคตรของเขาเชื่อว่าวัตถุอวกาศแปลก ๆ ในธรรมชาติไม่มีอยู่จริง ไอน์สไตน์ตัวเองไม่เพียงได้ปฏิบัติตามมุมมองนี้ แต่ยังเชื่ออย่างผิด ๆ ว่าเขาจัดการเพื่อพิสูจน์ความคิดเห็นของเขาทางคณิตศาสตร์

ในช่วงทศวรรษที่ 1930 นักดาราศาสตร์ชาวอินเดียหนุ่ม Chandenekar กล่าวว่าดาวเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้ววางเปลือกและเปลี่ยนเป็นดาวแคระสีขาวที่เย็นลงอย่างช้าๆหากมวลของมันน้อยกว่า 1.4 มวลของดวงอาทิตย์ ในไม่ช้า American Fritz Zwicks ก็เดาว่าด้วยการระเบิดของซูเปอร์โนวามีร่างกายที่มีความหนาแน่นสูงมากจากเรื่องนิวตรอน Little Landau ได้ข้อสรุปเดียวกัน หลังจากงานของ Chandray เห็นได้ชัดว่าดาวดวงเดียวที่มีมวลมากกว่า 1.4 มวลของดวงอาทิตย์สามารถผ่านการวิวัฒนาการดังกล่าวได้ ดังนั้นคำถามตามธรรมชาติจึงเกิดขึ้น - มีขีด จำกัด มวลบนสำหรับซูเปอร์โนวาซึ่งทิ้งดาวนิวตรอนหรือไม่?

ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1930 พ่อในอนาคตของ American Atomic Bomb Robert Oppenheimer พบว่าขีด จำกัด นี้มีให้จริงและไม่เกินมวลแสงอาทิตย์หลายแห่ง มันเป็นไปไม่ได้ที่จะให้การประมาณการที่แม่นยำยิ่งขึ้น ตอนนี้เป็นที่ทราบกันดีว่ามวลของดาวนิวตรอนมีความจำเป็นต้องอยู่ในช่วง 1.5-3 เมตร แต่ถึงแม้จะอยู่ในการคำนวณโดยประมาณของOpönheimerและนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของเขา George Volkova ดังนั้นทายาทขนาดใหญ่ที่สุดของซูเปอร์โนวาจึงไม่กลายเป็นดาวนิวตรอน แต่พวกเขาไปที่รัฐอื่น ในปี 1939 Openerheimer และ Hartland Snyder ในรูปแบบที่เป็นอุดมคติพิสูจน์แล้วว่าดาวยุบขนาดใหญ่จะเข้มงวดกับรัศมีความโน้มถ่วง มันดังต่อไปนี้จากสูตรของพวกเขาที่ดาวไม่หยุดที่นี่ แต่ผู้เขียนร่วมงดออกจากการส่งออกที่รุนแรง

การตอบสนองสุดท้ายถูกพบในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 โดยความพยายามของนักฟิสิกส์ทฤษฎีที่ยอดเยี่ยมรวมถึงโซเวียต ปรากฎว่าการล่มสลายที่คล้ายกัน เสมอ บีบดาว "จนกระทั่งหยุด" ทำลายสารของมันอย่างสมบูรณ์ เป็นผลให้เอกพจน์เกิดขึ้น "SuperConcentrate" ของสนามความโน้มถ่วงปิดในปริมาณขนาดเล็กที่ไม่สิ้นสุด หลุมยังเป็นจุดใกล้กับการหมุน - แหวน ความโค้งของพื้นที่อวกาศและดังนั้นความแข็งแรงของแรงโน้มถ่วงใกล้กับความแปลกประหลาดมีแนวโน้มที่จะไม่มีที่สิ้นสุด ในตอนท้ายของปี 1967 นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน John Archibald Wheeler เป็นครั้งแรกที่เรียกว่าระดับสุดท้ายของดาวยุบด้วยหลุมดำ เทอมใหม่นี้ได้รับความรักจากนักฟิสิกส์และนำไปสู่ความสุขของนักข่าวที่วางไข่ทั่วโลก (แม้ว่าเขาจะไม่ชอบภาษาฝรั่งเศสในตอนแรกเนื่องจากการแสดงออกของ Trou Noir ถูกนำเสนอสำหรับสมาคมที่น่าพิศวง)

ที่นั่นอยู่ด้านหลังขอบฟ้า

หลุมดำไม่ใช่สารและการแผ่รังสี ด้วยเศษภาพบางส่วนอาจกล่าวได้ว่านี่เป็นสนามแรงโน้มถ่วงที่ยั่งยืนของตนเองซึ่งเข้มข้นในพื้นที่ที่โค้งงอสูง ขอบเขตด้านนอกของมันถูกกำหนดโดยพื้นผิวที่ปิดอยู่ขอบฟ้าเหตุการณ์ หากดาวก่อนที่การล่มสลายจะไม่หมุนพื้นผิวนี้จะกลายเป็นทรงกลมที่ถูกต้องรัศมีซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับรัศมี Schwarzschald

ความหมายทางกายภาพของขอบฟ้าเป็นภาพมาก สัญญาณไฟที่ส่งจากสภาพแวดล้อมด้านนอกสามารถไปที่ระยะไกลที่ห่างไกล แต่สัญญาณที่ส่งจากภูมิภาคภายในไม่เพียง แต่จะไม่ข้ามขอบฟ้า แต่ยังย่อม "ตก" เป็นเอกพจน์ ขอบฟ้าเป็นเส้นขอบเชิงพื้นที่ระหว่างเหตุการณ์ที่สามารถเป็นที่รู้จักในด้านโลก (และอื่น ๆ ) นักดาราศาสตร์และกิจกรรมข้อมูลที่จะไม่ออกมาพร้อมกับการก่อตัวใด ๆ

ตามที่ควรจะเป็น "ใน Schwarzschild" The Horizon การดึงดูดของหลุมนั้นแปรผกผันกับสแควร์สแควร์ดังนั้นสำหรับผู้สังเกตการณ์ระยะไกลมันแสดงให้เห็นว่าตัวเองเป็นร่างกายหนักธรรมดา นอกเหนือจากมวลชนหลุมสืบทอดช่วงเวลาของความเฉื่อยของดาวยุบและเธอ ค่าไฟฟ้า. และลักษณะอื่น ๆ ทั้งหมดของดาวบรรพบุรุษ (โครงสร้างองค์ประกอบระดับสเปกตรัม ฯลฯ ) เข้าสู่การไม่มีอยู่จริง

เราจะส่งโพรบไปยังหลุมด้วยสถานีวิทยุที่ป้อนสัญญาณหนึ่งครั้งต่อวินาทีในเวลาออนบอร์ด สำหรับผู้สังเกตการณ์ระยะไกลเนื่องจากโพรบเข้าหาขอบฟ้าช่วงเวลาระหว่างสัญญาณจะเพิ่มขึ้น - ในหลักการไม่ จำกัด ทันทีที่เรือข้ามขอบฟ้าที่มองไม่เห็นมันจะเงียบอย่างสมบูรณ์สำหรับโลก "Daddy" อย่างไรก็ตามการหายตัวไปนี้จะไม่อยู่โดยไม่มีร่องรอยเนื่องจากการสอบสวนจะให้รูมวลค่าใช้จ่ายและช่วงเวลาการหมุนของเขา

รังสี Chernodyrna

รุ่นก่อนหน้าทั้งหมดถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของ DV เท่านั้น อย่างไรก็ตามโลกของเราได้รับการจัดการโดยกฎหมายของกลศาสตร์ควอนตัมที่ไม่บายพาสและหลุมดำ กฎหมายเหล่านี้ไม่อนุญาตให้เป็นเอกพจน์กลางของจุดทางคณิตศาสตร์ ในบริบทควอนตัมเส้นผ่านศูนย์กลางของมันถูกตั้งค่าเป็นความยาวของ Wheelara Planck ประมาณ 10 -33 เซนติเมตร ในพื้นที่นี้พื้นที่ปกติจะสิ้นสุดลง เป็นที่เชื่อกันว่าศูนย์กลางของหลุมนั้นมีโครงสร้างทอพอโลยีที่หลากหลายที่ปรากฏและตายตามกฎหมายที่น่าจะเป็นควอนตัม คุณสมบัติของฟองสเปซฟองสบู่ที่คล้ายกันซึ่ง Wieler เรียกว่าควอนตัมโฟมยังคงเข้าใจ

การปรากฏตัวของเอกพจน์ควอนตัมที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับชะตากรรมของวัตถุวัสดุที่ตกอยู่ในหลุมดำลึกลงไปในชะตากรรม เมื่อเข้าใกล้ศูนย์กลางของหลุมวัตถุใด ๆ ที่ทำจากขณะนี้วัสดุที่รู้จักกันจะถูกบดขยี้และฉีกโดยกองกำลังแรงบันดาลใจ อย่างไรก็ตามแม้ว่าวิศวกรและนักเทคโนโลยีในอนาคตจะสร้างโลหะผสมและคอมโพสิตที่ใช้งานหนักบางอย่างด้วยคุณสมบัติที่ไม่เคยมีมาก่อนพวกเขายังคงหายไปที่จะหายไป: หลังจากทั้งหมดในเขตเอกพจน์ไม่มีเวลาปกติหรือพื้นที่ปกติ

ตอนนี้พิจารณาขอบฟ้าของรูในขนาดเครื่องกลควอนตัม พื้นที่ว่าง - สูญญากาศทางกายภาพ - จริง ๆ แล้วไม่ว่างเปล่า เนื่องจากความผันผวนของควอนตัมของทุ่งต่าง ๆ ใน Vacuo อนุภาคเสมือนจำนวนมากเกิดขึ้นและตายอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากขอบฟ้ามีขนาดใหญ่มากความผันผวนของมันจึงสร้างแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งมาก เมื่อเร่งในสาขานี้ทารกแรกเกิด "Virtuals" ได้รับพลังงานเพิ่มเติมและบางครั้งกลายเป็นอนุภาคที่มีอายุการใช้งานปกติปกติ

อนุภาคเสมือนมักเกิดในคู่ที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม (ต้องใช้กฎหมายของการรักษาแรงกระตุ้น) หากความผันผวนของแรงโน้มถ่วงจะกำจัดอนุภาคสองสามตัวจากสุญญากาศอาจเกิดขึ้นได้ว่าหนึ่งในนั้นมีการจัดรูปนอกขอบฟ้าและที่สอง (anticascular แรก) อยู่ข้างใน อนุภาค "ภายใน" ตกลงไปในรู แต่ "ภายนอก" ภายใต้เงื่อนไขที่ดีสามารถออกไปได้ เป็นผลให้หลุมเปลี่ยนเป็นแหล่งกำเนิดรังสีและดังนั้นจึงสูญเสียพลังงานและดังนั้นมวล ดังนั้นหลุมดำจึงไม่เสถียรในหลักการ

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ Hawking เพื่อเป็นเกียรติแก่นักฟิสิกส์ภาษาอังกฤษที่ยอดเยี่ยมของ Theoretics ซึ่งเขาเปิดในช่วงกลางทศวรรษ 1970 โดยเฉพาะอย่างยิ่งสตีเฟ่นฮอว์คิงโดยเฉพาะอย่างยิ่งพิสูจน์ให้เห็นว่าขอบฟ้าของหลุมดำแผ่แสงโฟตอนในลักษณะเดียวกับร่างกายสีดำอย่างแน่นอนความร้อนถึงอุณหภูมิ T \u003d 0.5 x 10 -7 x m s / m มันเป็นไปตามที่รูลดน้ำหนักอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นและ "การระเหย" โดยธรรมชาติจะทวีความรุนแรงมากขึ้น กระบวนการนี้ช้ามากและอายุการใช้งานของรูมม. ประมาณ 10,65 x (m / m s) 3 ปี เมื่อขนาดของมันเท่ากับความยาวของ Wheelara Planck หลุมจะสูญเสียความเสถียรและการระเบิดเน้นพลังงานเดียวกันกับการระเบิดพร้อมกันของระเบิดไฮโดรเจนภายในล้านครั้ง เป็นเรื่องที่อยากรู้อยากเห็นว่ามวลของหลุมในช่วงเวลาของการหายตัวไปยังคงค่อนข้างใหญ่ 22 ไมโครกรัม ตามรุ่นบางรุ่นหลุมจะไม่หายไปโดยไม่มีร่องรอย แต่ใบไม้หลังจากตัวเองมีการกระจายที่มั่นคงของมวลเดียวกันที่เรียกว่า Maximon

maximon เกิดเมื่อ 40 ปีก่อน - เป็นเทอมและเป็นความคิดทางกายภาพ ในปี 1965 นักวิชาการ M. A. Markov แนะนำว่ามีขอบเขตสูงสุดของมวลของอนุภาคระดับประถมศึกษา เขาแนะนำว่าค่าขีด จำกัด นี้ของมิติของมวลซึ่งสามารถใช้ร่วมกันได้จากค่าคงที่ทางกายภาพพื้นฐานสามอย่าง - Planck H ค่าคงที่ความเร็วของแสง C และความโน้มถ่วงคงที่ G (สำหรับคนรักรายละเอียด: สำหรับสิ่งนี้มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องทวีคูณ H และ C แบ่งผลลัพธ์ของ G และลบรากสแควร์) เหล่านี้เป็นไมโครกรัม 22 ไมโครกรัมที่อ้างถึงในบทความค่านี้เรียกว่า planck mass จากค่าคงที่เดียวกันคุณสามารถสร้างจำนวนเงินด้วยมิติความยาว (ความยาวของล้อ Planck จะเปิดตัว 10 -33 ซม.) และมิติของเวลา (10 -43 วินาที)
มาร์คอฟเข้าไปในข้อโต้แย้งของเขาและบน ตามสมมติฐานของเขาการระเหยของหลุมดำนำไปสู่การก่อตัวของ "ตกค้างแห้ง" - Maximon Markov เรียกโครงสร้างดังกล่าวด้วยรูสีดำระดับประถมศึกษา เท่าที่ทฤษฎีนี้มีคุณสมบัติตรงตามความเป็นจริงคำถามเปิดอยู่ ไม่ว่าในกรณีใด ๆ Analogues ของ Markov Maximon จะได้รับการฟื้นฟูในหลุมดำบางรุ่นดำเนินการบนพื้นฐานของทฤษฎีของ Super Tub

ความลึกของจักรวาล

หลุมดำไม่ได้รับอนุญาตจากกฎหมายของฟิสิกส์ แต่พวกเขามีอยู่ในธรรมชาติหรือไม่? หลักฐานที่เข้มงวดอย่างแน่นอนของการปรากฏตัวในพื้นที่อย่างน้อยหนึ่งวัตถุดังกล่าวยังไม่พบ อย่างไรก็ตามมันมีโอกาสมากที่ในบางแหล่งระบบคู่ รังสีเอกซ์เรย์ เป็นหลุมดำของแหล่งกำเนิดของตัวเอก การแผ่รังสีนี้ควรเกิดขึ้นเนื่องจากการดูดบรรยากาศของดาวฤกษ์ปกติโดยเขตความโน้มถ่วงของหลุมเพื่อนบ้าน แก๊สขณะขับรถไปที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ทำให้เกิดความร้อนแรงและระบายรังสีเอกซ์ ตอนนี้แหล่ง X-ray ไม่น้อยกว่าสองโหลได้รับการพิจารณาว่าเป็นผู้สมัครที่เหมาะสมสำหรับบทบาทของหลุมดำ นอกจากนี้สถิติสถิติสถิติเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าเฉพาะในกาแลคซีของเรามีแหล่งกำเนิดดาวประมาณสิบล้านรู

หลุมดำสามารถเกิดขึ้นได้ในกระบวนการหนาแรงโน้มถ่วงของสารในนิวเคลียสกาแล็คซี่ ดังนั้นจึงมีรูขนาดมหึมาที่มีจำนวนมากในหลายล้านและพันล้านของแสงอาทิตย์ซึ่งในทุกโอกาสมีอยู่ในกาแลคซีหลายแห่ง เห็นได้ชัดว่าในเมฆฝุ่นปิดศูนย์ทางช้างเผือกจะซ่อนรูด้วยมวล 3-4 ล้านโซลูชั่น

สตีเฟ่นฮอว์คิงมาถึงข้อสรุปว่าหลุมดำของมวลสีดำสามารถเกิดได้ทันทีหลังจากการระเบิดขนาดใหญ่ซึ่งเริ่มเริ่มต้นจักรวาลของเรา หลุมหลักที่มีน้ำหนักมากถึงพันล้านตันได้ระเหยไปแล้ว แต่ทั้งคู่สามารถซ่อนอยู่ในความลึกของอวกาศและเพื่อจัดระเบียบดอกไม้ไฟจักรวาลในรูปแบบของการฉายรังสีแกมม่าที่ทรงพลังที่สุด อย่างไรก็ตามการระเบิดดังกล่าวไม่เคยสังเกต

โรงงานหลุมดำ

และไม่ว่าจะเป็นไปไม่ได้ที่จะขับอนุภาคในคันเร่งไปยังพลังงานสูงเช่นนี้เพื่อให้การชนของพวกเขาทำให้หลุมดำ? ในตอนแรกความคิดนี้เป็นเพียงความบ้าคลั่ง - การระเบิดของหลุมจะทำลายการใช้ชีวิตทั้งหมดบนโลก นอกจากนี้ยังไม่สามารถทำได้ในทางเทคนิค หากมวลขั้นต่ำของรูนั้นเท่ากับ 22 ไมโครกรัมจากนั้นในหน่วยพลังงานเป็น 10 28 เนื้อหาอิเล็กทรอนิกส์ เกณฑ์นี้เป็น 15 คำสั่งของขนาดเกินขีดความสามารถของคันเร่งที่ทรงพลังที่สุดในโลกซึ่งเป็น Hadron Collider (Tank) ขนาดใหญ่ซึ่งจะเปิดตัวที่ Cern ในปี 2007

อย่างไรก็ตามเป็นไปได้ว่าการประมาณค่ามาตรฐานของมวลขั้นต่ำของหลุมนั้นสูงเกินไปอย่างมีนัยสำคัญ ไม่ว่าในกรณีใดดังนั้นการเรียกร้องนักฟิสิกส์กำลังพัฒนาทฤษฎีของ Superstrun ซึ่งรวมถึงทฤษฎีควอนตัมของแรงโน้มถ่วง (ความจริงที่สมบูรณ์จากเสร็จสมบูรณ์) ตามทฤษฎีนี้พื้นที่ไม่มีสามมิติ แต่ไม่น้อยกว่าเก้า เราไม่สังเกตเห็นการวัดเพิ่มเติมเพราะพวกเขาเกลี่ยในระดับเล็ก ๆ ที่อุปกรณ์ของเราไม่รับรู้ อย่างไรก็ตามแรงโน้มถ่วงนั้นมีอยู่ทั่วไปมันแทรกซึมเข้าไปในการวัดที่ซ่อนอยู่ ในพื้นที่สามมิติแรงมีสัดส่วนผกผันกับสแควร์สแควร์และในระดับเก้ามิติ - แปด ดังนั้นในโลกหลายมิติความตึงเครียดของเขตความโน้มถ่วงที่มีการลดลงของระยะทางจะเพิ่มขึ้นเร็วกว่าในสามมิติมาก ในกรณีนี้ความยาวไม้กระดานเพิ่มขึ้นหลายครั้งและมวลขั้นต่ำของรูลดลงอย่างรวดเร็ว

ทฤษฎีของสตริงคาดการณ์ว่าหลุมดำสามารถเกิดได้ในพื้นที่เก้ามิติที่มีมวลเพียง 10 -20 เพียงประมาณมวล relativistic ของโปรตีนที่โอเวอร์คล็อกใน cerenovsky supercorcel ตามสถานการณ์ที่มองโลกในแง่ดีที่สุดมันจะสามารถผลิตแต่ละหลุมได้ทุกเดือนซึ่งจะมีชีวิตอยู่ประมาณ 10 -26 วินาที ในกระบวนการของการระเหยของอนุภาคระดับประถมทุกประเภทจะเกิดขึ้นซึ่งจะง่ายต่อการลงทะเบียน การหายตัวไปของหลุมจะนำไปสู่การปล่อยพลังงานซึ่งไม่เพียงพอแม้เพื่อให้ความร้อนหนึ่งไมโครกรัมของน้ำเป็นพันองศา ดังนั้นจึงหวังว่ารถถังจะกลายเป็นโรงงานหลุมดำที่ไม่เป็นอันตราย หากแบบจำลองเหล่านี้เป็นจริงเครื่องตรวจจับวงโคจรของรังสีจักรวาลรุ่นใหม่จะสามารถลงทะเบียนได้

ทั้งหมดข้างต้นหมายถึงหลุมดำคงที่ ในขณะเดียวกันมีรูหมุนด้วยคุณสมบัติที่น่าสนใจช่อ ผลการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีของการแผ่รังสีสีดำยังนำไปสู่การคิดใหม่อย่างจริงจังของแนวคิดของเอนโทรปีซึ่งสมควรได้รับการสนทนาแยกต่างหาก นี่คือในห้องถัดไป

หลุมดำ - พื้นที่อวกาศที่ดึงดูดความโน้มถ่วงซึ่งยอดเยี่ยมมากที่แม้แต่วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงไม่สามารถทิ้งไว้รวมถึงมะนาว Quanta ขอบเขตของพื้นที่นี้เรียกว่า Horizon of Events และขนาดลักษณะของมันคือรัศมีความโน้มถ่วง

เป็นครั้งแรกที่ความคิดของ "หลุมดำ" เกิดขึ้นในปี 1916 เมื่อนักฟิสิกส์ Schwarzschild แก้ไขสมการ Einstein คณิตศาสตร์นำไปสู่ข้อสรุปที่แปลกเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของวัตถุขนาดกะทัดรัดซึ่งขอบฟ้าของเหตุการณ์ที่มีคุณสมบัติที่น่าสนใจเกิดขึ้น แต่คำว่า "หลุมดำ" ยังไม่ได้ ขอบฟ้าของเหตุการณ์คือพื้นที่ของพื้นที่ที่ล้อมรอบหลุมดำซึ่งสารจะไม่สามารถออกจากพื้นที่นี้และตกลงไปในหลุมดำ แสงยังคงสามารถเอาชนะแรงโน้มถ่วงขนาดมหึมาส่งกระแสสุดท้ายจากสารที่หายไป แต่เพียงช่วงเวลาสั้น ๆ จนกว่าสารตกกระทบจะตกอยู่ในโซนที่เรียกว่าเอกพจน์ที่เรียกว่า Karl Schwarzschild นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน หนึ่งในผู้ก่อตั้ง oforetical astrophysics เชิงทฤษฎี

ในช่วงทศวรรษที่ 1930 Chadwick เปิดนิวตรอน ในไม่ช้าสมมติฐานจะแสดงออกเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของดวงดาวนิวตริรีซึ่งในมวลชนขนาดใหญ่ไม่เสถียรและบีบอัดเพื่อสถานะของการล่มสลาย คำว่า "หลุมดำ" ยังไม่ได้ และเฉพาะในช่วงปลายทศวรรษ 1960 John John Wieler อเมริกันกล่าวถึงหลุมดำ นี่คือจุดที่อยู่ในอวกาศที่ซึ่งวัสดุและพลังงานหายไปภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ในสถานที่นี้กองกำลังโน้มถ่วงนั้นยอดเยี่ยมมากจนทุกอย่างที่แสดงออกใกล้เคียงนั้นถูกฟ้องอย่างแท้จริงภายใน แม้กระทั่งรังสีแสงก็ไม่สามารถหลบหนีจากที่นั่นดังนั้นหลุมดำจึงมองไม่เห็นอย่างแน่นอน John Wheeler นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน

เป็นไปได้ที่จะตรวจจับ "หลุมดำ" โดยการแผ่รังสี X-ray ที่เฉพาะเจาะจงซึ่งเกิดขึ้นเมื่อฟ้องร้องสาร ในปี 1970 ดาวเทียมอเมริกัน "Wurau" (ที่หนึ่งในภาษาแอฟริกัน - "Freedom") บันทึกรังสีเอกซ์เรย์ที่เฉพาะเจาะจง ตั้งแต่นั้นมา "หลุมดำ" อยู่ไม่เพียง แต่ในการคำนวณ มันมีไว้สำหรับการศึกษาเหล่านี้ที่รางวัลโนเบลแห่งปี 2545 ได้รับ Riccardo Dzhakconi Riccardo Dzhakconi นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันของอิตาลีผู้ชนะรางวัลโนเบลรางวัลในปี 2545 "สำหรับการสร้างดาราศาสตร์เอ็กซ์เรย์และกล้องโทรทรรศน์ X-ray ประดิษฐ์"

ในขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ได้พบวัตถุนับพันในจักรวาลซึ่งนับเป็นหลุมดำ โดยรวมนักวิทยาศาสตร์แนะนำมีสิ่งอำนวยความสะดวกดังกล่าวหลายสิบล้าน ปัจจุบันวิธีที่เชื่อถือได้เพียงอย่างเดียวในการแยกแยะหลุมดำจากวัตถุประเภทอื่นคือการวัดมวลและขนาดของวัตถุและเปรียบเทียบรัศมีด้วยรัศมีแรงโน้มถ่วงซึ่งได้รับจากสูตร \u003d โดยที่ G เป็นค่าคงที่แรงโน้มถ่วง , m- ของวัตถุ, C - หลุมดำ Supermassive Holes ความเร็วแสง มีหลุมดำขนาดใหญ่มากก่อให้เกิดเคอร์เนลของกาแลคซีส่วนใหญ่ พวกเขารวมถึงหลุมดำขนาดใหญ่ในแกนกลางของกาแลคซีของเรา - ราศีธนู A * ซึ่งเป็นที่ใกล้ที่สุดกับดวงอาทิตย์ของหลุมดำมวลมหาศาล ปัจจุบันการดำรงอยู่ของหลุมดำจากดาวฤกษ์และกาแล็คซี่ได้รับการพิจารณาจากนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ได้รับการพิสูจน์การสำรวจทางดาราศาสตร์อย่างน่าเชื่อถือ นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันพบว่ามวลชนของหลุมดำมวลมหาศาลสามารถประเมินได้อย่างมีนัยสำคัญ นักวิจัยพบว่าเพื่อให้ดวงดาวเคลื่อนที่ใน Galaxy M87 (ซึ่งตั้งอยู่ในระยะ 50 ล้านปีแสงจากโลก) ตามที่พบในขณะนี้มวลของหลุมดำกลางควรเป็นวิทยุ - ลำไส้ใหญ่ของการวาดภาพแคลิฟอร์เนีย, รังสีเอกซ์ที่มองเห็นได้ (สีฟ้า) 300,000 ปีแสงส่งออกจาก

การตรวจจับหลุมดำ Supermassive เป็นหลักฐานที่น่าเชื่อถือที่สุดของการดำรงอยู่ของหลุมดำมวลมหาศาลในภูมิภาคกลางของกาแลคซี วันนี้ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์ไม่เพียงพอที่จะแยกแยะพื้นที่ของพื้นที่ของขนาดของคำสั่งของรัศมีความโน้มถ่วงของหลุมดำ มีหลายวิธีในการกำหนดมวลชนและขนาดโดยประมาณของร่างกายมหาศาลอย่างไรก็ตามส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับการวัดลักษณะของวงโคจรของวัตถุที่หมุนไปรอบ ๆ พวกเขา (ดาวแหล่งวิทยุก๊าซแผ่นดิสก์ก๊าซ) ในกรณีที่ง่ายที่สุดและเป็นธรรมการอุทธรณ์เกิดขึ้นบนโค้จรของเคปเลอร์ซึ่งบ่งชี้สัดส่วนของความเร็วของการหมุนของรากดาวเทียมจากวงโคจรกึ่งขนาดใหญ่:. ในกรณีนี้มวลของร่างกายส่วนกลางอยู่ที่สูตรที่รู้จักกันดี

ตามคำแถลงการณ์ล่าสุดของนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโอไฮโอแกนคู่ที่ผิดปกติในกาแล็กซี่ Andromeda อธิบายโดยการสะสมของดาวที่หมุนไปในวงรีวงแหวนรอบ ๆ วัตถุขนาดใหญ่น่าจะเป็นหลุมดำมากที่สุด ข้อสรุปดังกล่าวถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของข้อมูลที่ได้รับโดยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เคอร์เนลคู่ที่มีการค้นพบครั้งแรกในยุค 70 แต่เฉพาะในช่วงกลางยุค 90 ทฤษฎีของหลุมดำถูกหยิบยก

ความคิดที่ว่ามีรูดำในเมล็ดกาแล็กซี่ - ไม่ใช่โนวา

มีเหตุผลใดก็ตามที่เชื่อว่าทางช้างเผือกเป็นกาแล็กซี่ที่ที่ดินเป็น - มีหลุมดำขนาดใหญ่ในแกนกลางของมันคือ 3 ล้านเท่ามากกว่ามวลของดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตามในการสำรวจแกนกลางของกาแล็กซี่ Andromeda ซึ่งอยู่ในระยะ 2 ล้านปีแสงมันเป็นเรื่องง่ายกว่าแกนกลางของกาแลคซีของเราซึ่งแสงจะอายุเพียง 30,000 ปี - ต้นไม้ไม่สามารถมองเห็นได้ .

นักวิทยาศาสตร์จำลองการชนของหลุมดำ

การใช้การสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขบนซุปเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อชี้แจงธรรมชาติและพฤติกรรมของหลุมดำการศึกษาคลื่นความโน้มถ่วง

เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันฟิสิกส์แรงโน้มถ่วง (Max-Planck-Institut Farm Gravitationsphysik) หรือที่เรียกว่า "สถาบัน Albert Einstein" และตั้งอยู่ใน Golm ชานเมืองของ Potsdam (เยอรมนี) ปรับเปลี่ยนการผสานของสองสีดำ หลุม สำหรับการตรวจจับที่วางแผนไว้ของคลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาจากการรวมหลุมดำสองหลุมมีความจำเป็นต้องดำเนินการสร้างแบบจำลองสามมิติที่สมบูรณ์บนซูเปอร์คอมพิวเตอร์

ความหนาแน่นของหลุมดำนั้นยอดเยี่ยมมากจนไม่สะท้อนและไม่ปล่อยแสง - นั่นคือเหตุผลที่พวกเขาไม่สามารถตรวจจับได้ง่าย อย่างไรก็ตามในอีกไม่กี่ปีนักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในบริเวณนี้

คลื่นความโน้มถ่วงเต็มไปด้วยอวกาศในช่วงต้นศตวรรษหน้าสามารถตรวจพบได้โดยใช้เครื่องมือใหม่

นักวิทยาศาสตร์นำโดยศาสตราจารย์เอ็ดเซิดล (ดร. เอ็ดซีเดล) ถูกเตรียมไว้สำหรับการศึกษาที่คล้ายกันการสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขซึ่งจะเป็นผู้สังเกตการณ์วิธีที่เชื่อถือได้ในการตรวจจับคลื่นที่ผลิตโดยหลุมดำ "การชนของหลุมดำเป็นหนึ่งในแหล่งที่มาหลักของคลื่นความโน้มถ่วง" ศาสตราจารย์ Zage ผู้ซึ่งใช้เวลา ปีที่แล้ว การศึกษาที่ประสบความสำเร็จในการสร้างแบบจำลองคลื่นแรงโน้มถ่วงที่ปรากฏในการทำลายหลุมดำที่มีการชนโดยตรง

ในเวลาเดียวกันการมีปฏิสัมพันธ์ของเกลียวหลุมดำหมุนสองครั้งและการควบรวมกิจการของพวกเขาเป็นเรื่องธรรมดากว่าการปะทะกันโดยตรงและมีความสำคัญมากขึ้นในดาราศาสตร์ การชนกันของแทนเจนต์ดังกล่าวถูกคำนวณเป็นครั้งแรกโดย Bernd Berrian ทำงานที่สถาบัน Albert Einstein

อย่างไรก็ตามในเวลาเนื่องจากการขาดอำนาจการประมวลผลเขาไม่สามารถคำนวณชิ้นส่วนที่พิมพ์ได้เช่นเส้นทางที่แน่นอนของคลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาซึ่งมีข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับพฤติกรรมของหลุมดำในการปะทะกัน Brugman ได้ตีพิมพ์ผลลัพธ์ล่าสุดในนิตยสาร "วารสารนานาชาติของฟิสิกส์สมัยใหม่"

ในการคำนวณครั้งแรกของเขา Brugman ใช้เซิร์ฟเวอร์ Origin 2000 ที่ติดตั้งที่สถาบันมันมีโปรเซสเซอร์ 32 ตัวที่ทำงานแบบขนานกับประสิทธิภาพสูงสุดรวมถึง 3 พันล้านการดำเนินงานต่อวินาที และในเดือนมิถุนายนของปีนี้กลุ่มระหว่างประเทศประกอบด้วย Brugman, Zeidel และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ทำงานร่วมกับ SuperComputer Supercomputer Supercomputer ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า 2000 ในศูนย์การใช้งาน Supercomputer แห่งชาติ (NCSA) กลุ่มยังรวมถึงนักวิทยาศาสตร์จาก

Sent-Louis University (USA) และจากศูนย์วิจัย Konrad-Zuse-Zentrum ในกรุงเบอร์ลิน ซูเปอร์คอมพิวเตอร์นี้ให้รายละเอียดการสร้างแบบจำลองรายละเอียดแรกของการชนกันของหลุมดำที่มีมวลที่ไม่เท่ากันรวมถึงการหมุนของพวกเขาที่ Brugman ได้สำรวจมาก่อน Werner Benger (Werner Benger) จาก Konrad-Zuse-Zentrum จัดการเพื่อทำซ้ำภาพที่น่าทึ่งของกระบวนการชน มันแสดงให้เห็นว่า "มอนสเตอร์สีดำ" รวมกับมวลชนจากหนึ่งไปยังอีกหลายร้อยล้านของมวลแสงอาทิตย์สร้างการระบาดของคลื่นความโน้มถ่วงซึ่งในไม่ช้าสามารถแก้ไขได้โดยวิธีพิเศษ

หนึ่งในผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดของสิ่งนี้ งานวิจัย การตรวจจับพลังงานขนาดใหญ่ที่ปล่อยออกมาในการปะทะกันของหลุมดำในรูปแบบของคลื่นความโน้มถ่วง หากวัตถุสองชิ้นที่มีมวลชนเทียบเท่ากับ 10 และ 15 มวลแสงอาทิตย์จะอยู่ใกล้กันมากกว่า 30 ไมล์และใบหน้าแล้วขนาดของพลังงานความโน้มถ่วงสอดคล้องกับ 1% ของมวลของพวกเขา "มันเป็นมากกว่าหนึ่งพันเท่าของพลังงานทั้งหมดที่ได้รับการปันส่วนจากดวงอาทิตย์ของเราในช่วงห้าพันล้านปีที่ผ่านมา" - สังเกตว่า Brugman เนื่องจากการปะทะกันครั้งใหญ่ส่วนใหญ่ในจักรวาลเกิดขึ้นไกลจากพื้นดินสัญญาณในเวลาที่ที่ดินของพวกเขาควรอ่อนแอมาก

ทั่วโลกการก่อสร้างเครื่องตรวจจับที่มีความแม่นยำสูงหลายตัวเริ่มขึ้น

หนึ่งในนั้นได้รับการออกแบบโดยสถาบันแม็กซ์ฟอร์กก์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการเยอรมัน - อังกฤษ "GEO 600" เป็นเลเซอร์ interferometer ที่มีความยาว 0.7 ไมล์ นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะวัดพารามิเตอร์ของการก่อกวนความโน้มถ่วงสั้น ๆ ที่เกิดขึ้นในการชนของหลุมดำ แต่พวกเขาคาดหวังเพียงหนึ่งการปะทะกันดังกล่าวต่อปีและในระยะทางประมาณ 600 ล้านปีแสง จำเป็นต้องใช้รุ่นคอมพิวเตอร์เพื่อให้ผู้สังเกตการณ์มีข้อมูลที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับการค้นพบคลื่นที่ผลิตโดยหลุมดำ ขอบคุณที่ปรับปรุงความเป็นไปได้ของการสร้างแบบจำลองในซูเปอร์คอมพิวเตอร์นักวิทยาศาสตร์ยืนอยู่บนเกณฑ์ของการปรากฏตัวของฟิสิกส์การทดลองชนิดใหม่

นักดาราศาสตร์บอกว่าพวกเขารู้ตำแหน่งของหลุมดำหลายพันหลุม แต่เราไม่สามารถทำการทดลองใด ๆ บนโลกกับพวกเขา "เฉพาะในกรณีเดียวเราจะสามารถศึกษารายละเอียดและสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขในคอมพิวเตอร์ของเราและดู" - ศาสตราจารย์ Bernard Skysz ผู้อำนวยการสถาบัน Albert Einstein อธิบาย "ฉันเชื่อว่าการศึกษาหลุมดำจะเป็นหัวข้อสำคัญสำหรับการศึกษานักดาราศาสตร์ในทศวรรษแรกของศตวรรษหน้า"

ดาวเทียมดาวช่วยให้คุณเห็นฝุ่นจากดาว Supernov

หลุมดำไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรง แต่นักดาราศาสตร์สามารถเห็นหลักฐานการดำรงอยู่ของพวกเขาเมื่อก๊าซปะทุขึ้นไปยังดาวเทียมดาว

หากคุณระเบิดไดนาไมต์ชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของการระเบิดนั้นถูกประทับอย่างลึกลงไปในวัตถุที่ใกล้ที่สุดดังนั้นจึงปล่อยให้หลักฐานการระเบิดของการระเบิด

นักดาราศาสตร์พบสำนักพิมพ์ที่คล้ายกันบนดาวที่เคลื่อนที่ในวงโคจรรอบหลุมดำมันไม่เชื่อว่าหลุมดำนี้เป็น อดีตดาวซึ่งทรุดตัวลงมากจนแม้แต่แสงสว่างไม่สามารถเอาชนะความแข็งแกร่งแรงโน้มถ่วงของเธอได้มันเกิดขึ้นจากการระเบิดของซูเปอร์โนวา

แสงสว่างในความมืด

ในเวลานี้นักดาราศาสตร์สังเกตการระเบิดของซูเปอร์โนวาและพบวัตถุที่พบเห็นในสถานที่ซึ่งในความเห็นของพวกเขาเป็นหลุมดำ การค้นพบใหม่เป็นหลักฐานที่แท้จริงครั้งแรกของการเชื่อมต่อระหว่างเหตุการณ์หนึ่งและอื่น ๆ (หลุมดำไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรง แต่บางครั้งพวกเขาสามารถถูกตัดสินโดยการกระทำของฟิลด์ความโน้มถ่วงของพวกเขาบนวัตถุที่ใกล้ที่สุด

ระบบ "Star-Black Hole" ซึ่งได้รับการกำหนดให้เป็น GRO J1655-40 อยู่ที่ระยะเวลาประมาณ 10,000 ปีแสงใน Galaxy ทางช้างเผือกของเรา ตรวจพบในปี 1994 เธอดึงดูดความสนใจของนักดาราศาสตร์ด้วยการระบาดที่แข็งแกร่งของรังสีเอกซ์และคลื่นวิทยุปอกเปลือกเนื่องจากหลุมดำผลักก๊าซไปยังดาวเทียมดาวเทียมในระยะทาง 7.4 ล้านไมล์

นักวิจัยจากสเปนและอเมริกาเริ่มมองอย่างระมัดระวังที่ดาวเทียมดาวเทียมเชื่อว่าเธอสามารถรักษาการติดตามใด ๆ ที่บ่งบอกถึงกระบวนการในการสร้างหลุมดำ

เป็นที่เชื่อกันว่าหลุมดำขนาดของดาวเป็นร่างของดาวขนาดใหญ่ซึ่งลดลงเพียงขนาดดังกล่าวหลังจากที่พวกเขาใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนทั้งหมด แต่จากเหตุผลดังกล่าวดาวที่ซีดจางจะถูกเปลี่ยนเป็นซูเปอร์โนวาก่อนที่จะระเบิด

การสังเกตของระบบ GRO J1655-40 ในเดือนสิงหาคมและกันยายน 1994 อนุญาตให้เราบันทึกว่าเธรดของก๊าซที่ล้าสมัยมีความเร็วที่ทำให้ความเร็วสูงถึง 92% ของแสงซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีรูดำบางส่วน

ดาราฝุ่น

หากนักวิทยาศาสตร์ไม่เข้าใจผิดส่วนหนึ่งของดาวฤกษ์ที่ระเบิดซึ่งอาจสูงกว่าดวงอาทิตย์ของเรา 25-40 เท่าของเรากลายเป็นดาวเทียมที่รอดชีวิต

เหล่านี้เป็นข้อมูลเหล่านี้ที่นักดาราศาสตร์ค้นพบ

บรรยากาศของดาวเทียมดาวมีสูงกว่าปกติความเข้มข้นของออกซิเจนแมกนีเซียมซิลิกอนและซัลเฟอร์ซึ่งสามารถสร้างขึ้นในปริมาณมากที่อุณหภูมิในระดับปริญญาตรีซึ่งประสบความสำเร็จในช่วงการระเบิดของซูเปอร์โนวา นี่เป็นหลักฐานแรกที่ยืนยันความถูกต้องของทฤษฎีที่หลุมดำบางหลุมมีต้นกำเนิดเป็นดาว Supernovae เพราะเขาเห็นไม่สามารถเกิดดาวได้ซึ่งเป็นนักดาราศาสตร์