Что такое черная дыра и почему она притягивает? Описание, фото и видео

Что такое черная дыра?

Черные дыры — это темные остатки коллапсировавших звезд, области пространства, отрезанные от остальной Вселенной. Если что-то упадет в черную дыру, оно никогда не сможет оттуда выбраться. Даже свет не может убежать, а это значит, что черные дыры невидимы даже с помощью мощных телескопов. Однако физики знают, что черные дыры существуют потому, что они соответствуют проверенным временем теориям, и потому, что астрономы наблюдали за тем, как материя ведет себя прямо за пределами черной дыры.

Естественно, научная фантастика любит такую загадочную сущность. Черные дыры играли главные роли в популярных книгах, фильмах и телевизионных шоу, от «Звездного пути» и «Доктора Кто» до блокбастера 2014 года «Интерстеллар».

Но черные дыры не так угрожающи, как их обычно изображают. «Они определенно не засасывают», — говорит Дэрил Хаггард, астрофизик из Университета МакГилла в Монреале. «Черная дыра просто сидит там, пассивно. Вещи могут падать на нее, так же, как метеоры могут падать на Землю, но она не притягивает вещи».

Как образуются черные дыры?

Сила гравитации управляет движением планет, звезд и галактик, и она ответственна за создание черных дыр.

Звезды сияют из-за реакций ядерного синтеза, происходящих в их ядрах. Эти реакции создают внешнее давление, которое противодействует внутреннему притяжению гравитации. В результате звезда не расширяется и не сжимается. Но когда звезда исчерпывает запасы топлива и внешнее давление останавливается, гравитация заставляет звезду сжиматься.

Что будет дальше, зависит от размера звезды. Если речь идет о массе нашего Солнца или немного больше, то она будет разрушаться до тех пор, пока не станет телом примерно земного размера, известным как белый карлик. Звезды, которые значительно больше, будут коллапсировать в сверхплотный объект, известный как нейтронная звезда. Если она действительно большая, коллапс нельзя остановить — и вы получите черную дыру.

Почему ничто не может вырваться из черной дыры? Ключ — это то, что называется скоростью убегания: скорость, необходимая для преодоления гравитационного притяжения определенной звезды или планеты и выхода в космос.

Космическая скорость Земли составляет около 7,91 км в секунду. Бросьте бейсбольный мяч в воздух, и он упадет обратно, потому что его скорость ниже скорости бегства от Земли; если ваш мяч превысит 40 225 км в час, он никогда не упадет вниз.

Скорость убегания наиболее высока для объектов, которые массивны, но малы по размеру. В случае черной дыры скорость побега больше скорости света. Так как ничто не может двигаться быстрее света (то, что Эйнштейн показал своей теорией относительности), звезда исчезает. Когда свет не может покинуть поверхность тела, то тело кажется черным.

Черная дыра ограничена своим горизонтом событий, воображаемой сферой, которая представляет собой область, где скорость побега точно равна скорости света.

Первое фото Черной дыры

Первое фото Черной дыры

Черные дыры различаются по размеру, их масса варьируется от нескольких солнц (и диаметра в несколько километров) до миллионов солнечных масс (и диаметра в несколько миллионов километров). Считается , что самая большая из этих так называемых сверхмассивных черных дыр находится в центре большинства галактик, включая наш собственный Млечный Путь.

Астрономы до сих пор обсуждают, как образуются эти колоссальные черные дыры. Одна из возможностей заключается в том, что они являются результатом слияния черных дыр размером со звезду.

Что внутри черной дыры?

Никто точно не знает, что находится за горизонтом событий черной дыры. Некоторые физики предполагают, что материя внутри настолько сжата, что образует точку бесконечной плотности, известную как сингулярность. С этой точки зрения черную дыру можно считать пустым пространством, масса которого сосредоточена в бесконечно малой точке в центре.

Любой, кому не посчастливится упасть в черную дыру, будет разорван на части интенсивной гравитацией — растянутой, как спагетти, как прекрасно выразился Стивен Хокинг — с его или ее массой, добавленной к массе черной дыры.

Другие физики подвергают сомнению этот взгляд на внутреннюю часть черной дыры, утверждая, что более всеобъемлющая физическая теория, сочетающая теорию гравитации Эйнштейна и квантовую теорию, может устранить сингулярность.

Черные дыры могут быть темными, но это не значит, что мы не можем их изучать.

Астрономы многое узнали о черных дырах, наблюдая за тем, что происходит с газом и пылью, которые попадают в них. Такой материал может достигать очень высоких температур, заставляя его излучать свет на различных длинах волн.

Симуляция, показывающая, как черная дыра искажает пространство-время

Телескоп Горизонт событий (Event Horizon), охватывающий весь земной шар массив радиотелескопов, дает астрономам их ближайший взгляд еще на область непосредственно за пределами черной дыры. Астрономы также использовали Очень большой телескоп (Very Large Telescope) для изучения движения звезд вблизи сверхмассивной черной дыры Млечного Пути, известной как Стрелец A* (произносится «Стрелец А со звёздочкой»). Из этих движений можно вывести некоторые свойства черной дыры.

Открытие гравитационных волн в 2015 году означает, что ученые могут использовать эти волны для изучения столкновений между черными дырами в глубоком космосе.

Черная дыра – что это за космический объект?

черная дыра

В воображении большинства людей, не сильно разбирающихся в астрономии, черная дыра – это огромная воронка в космическом пространстве. Она, как некий монстр, затягивает в себя близлежащие планеты, галактики и прочие объекты во вселенной, попадающиеся в ее поле действия.

На самом деле, черная дыра – это космический объект, бывший когда-то звездой. Ныне, это умершее светило. Образуется это загадочное явление, когда звезда отработала свой ресурс и умерла.

Черная дыра – что это за объект?

Чтобы понятно объяснить простыми словами, что такое черная дыра, нужно дать четкое представление о том, как рождаются и умирают звезды.

Зарождаются эти космические тела из огромных туманностей, состоящих из мельчайших частиц. Постепенно атомы притягиваются друг к другу и образуют огромный шар. Астрономы называют такие образования молодыми звездами.

В этих космических объектах, как и во всех других, все процессы подчиняются всемирному закону тяготения. Поэтому, тело, состоящее из частиц, продолжает сжиматься. В результате сильного сжатия, в центре его возникает огромное давление, которое запускает в действие процесс термоядерной реакции. Выделяется большое количество тепла и света.

Баланс сил

Возникает баланс сил. С одной стороны новую звезду сжимают снаружи гравитационные силы, с другой стороны ее распирают внутренние процессы. Такое уравновешивание может длиться довольно долго, около 10 миллиардов лет, пока живет звезда.

Но, со временем, наступает такой момент, когда топливо внутри космического тела заканчивается. Термоядерная реакция начинает затухать. Сила, которая как бы распирала звезду изнутри, исчезает. Следовательно, нарушается баланс сил.

черная дыра

Что происходит с объектом, когда затухает термоядерная реакция

В тот период, когда термоядерная реакция внутри звезды идет на спад и постепенно вовсе затухает, она начинает сильно сжиматься. В результате этого процесса возникает нейтронная материя – это очень плотная субстанция. Ее масса невообразимо велика.

Чтобы представить насколько плотная и тяжелая нейтронная материя, можно провести аналогию с привычным фруктом. Масса шара, состоящего из нейтронной материи, величиной с яблоко больше, чем вес всех морских обитателей планеты Земля в десять раз.

Именно такие процессы происходят, когда небесные светила заканчивают свое существование. Из огромного огненного шара они превращаются в маленькие и очень тяжелые объекты – нейтронные звезды.

Вокруг этого потухшего светила образуется гравитационное поле огромной силы. Именно оно притягивает к себе все, что приближается к нему в космическом пространстве. Сила притяжения очень велика.

черная дыра

Объект, поглощающий все — черная дыра

Притягивает к себе нейтронная звезда не только объекты, но и даже световое излучение. В итоге получается, что свет не может распространяться. Он постоянно притягивается к поверхности. Поэтому, со стороны кажется, что нейтронная звезда не имеет свечения, она бесцветная, то есть, черная. Отсутствие света стало причиной появления названия – черная дыра.

Получается, что черная дыра – это некая воронка с необычайно плотным ядром в центра, которая буквально засасывает в себя все, что попадает в зону ее воздействия. И все эти объекты, однажды притянутые силой гравитации, навсегда остаются там.

Пока что ученым неизвестна такая сила, которая могла бы вернуть все то, что притянула к себе черная дыра обратно.

Черные дыры – это объекты, очень интересные для наблюдения. В них не работают физические законы, которые известны сегодня науке. Приближение черных дыр к планетам и галактикам таит в себе серьезную угрозу. Ведь эти гигантские области сильнейшей гравитации способны поглощать все на своем пути.

черная дыра

Черные дыры – остаются объектами, таящими в себе много загадок и неразрешенных вопросов. Астрономы выдвигают по их поводу много теорий – реальных и фантастических. К ним пристально присматриваются исследователи, пытаясь хоть немного приоткрыть завесу тайны Вселенной.

Чёрная дыра: 10 теорий и фактов о самом загадочном объекте космоса

Чёрная дыра: 10 теорий и фактов о самом загадочном объекте космоса

Предположение о существовании чёрных дыр первым сделал Альберт Эйнштейн. Он представил пространство и время в виде ткани. Планеты и звёзды давят на эту ткань, образуя углубления. В минуту озарения он понял, что гравитация — это не сила, а искривление этой ткани. Углубления притягивают к себе объекты. Когда эта ткань растягивается до предела, в пространстве появляется дыра. Дыра, в которой могут исчезать объекты.

Что такое чёрная дыра?

Чёрная дыра — это область космоса, гравитационное притяжение которой настолько велико, что даже свет не может покинуть её пределы. В буквальном смысле пространство и время обрушиваются в бездну. Само пространство падает в чёрную дыру подобно водопаду, только в роли воды здесь выступает пространство. Представьте себе человека на байдарке, который пытается подняться вверх по течению реки, но течение оказывается слишком сильным для него. Таким же образом чёрная дыра затягивает в себя пространство. Роль быстрого течения здесь выполняет гравитация. В определённый момент объект, попавший в чёрную дыру, достигает горизонта событий — точки, из которой нет возврата.

Что такое чёрная дыра?

Как рождаются чёрные дыры?

Чёрные дыры возникают из огромных звёзд, известных как красные гиганты. Они в разы тяжелее нашего Солнца, но полностью выгорают всего за небольшой отрезок их жизни. Гравитационная сила такой звезды заставляет температуру подниматься выше миллиарда градусов. Гелий и углерод переплавляются в более тяжёлые элементы, а затем звезда сжимается и взрывается под тяжестью своей огромной гравитации, распространяя вокруг себя ударную волну.

Происходит взрыв со вспышкой сверхновой звезды. На её месте остаётся плотное ядро из субатомных частиц — нейтронная звезда либо чёрная дыра, диаметром всего несколько километров. Но его плотность настолько огромна, что чайная ложка, сделанная из такого материала, будет весить около миллиарда тонн. Гравитационное притяжение вырастет до таких пределов, что уже ничто не сможет вырваться оттуда.

Какова масса чёрной дыры?

Масса чёрной дыры в миллионы раз превышает массу Земли, и сама чёрная дыра настолько плотная, что в буквальном смысле выходит за пределы известной Вселенной. Эта масса порождает складку в пространстве, которая закручивается и принимает форму дыры.

Есть ли реальные изображения чёрных дыр?

Первое в истории реальное изображение черной дыры было получено в апреле 2019 года. Данное изображение — результат почти двух лет обработки данных, полученных радиотелескопами с разных точек нашей планеты. Чёрная дыра находится в далекой галактике Messier 87 (M87) на расстоянии почти 50 миллионов световых лет. Её масса превышает массу Солнца в 6,5 миллиардов раз.

Есть ли реальные изображения чёрных дыр?

5. Есть ли реальные изображения чёрных дыр?

Как получилось, что в центре крупных галактик встречаются чёрные дыры?

Из множества миллиардов галактик, составляющих наблюдаемую Вселенную, более миллиона уже были проанализированы. В центрах многих крупных галактик присутствуют чёрные дыры. Как так вышло? Чтобы понять это, нужно вернуться к самому началу — к Большому взрыву. Материя и энергия вырываются наружу и Вселенная начинает расширяться. Именно Большой взрыв даёт нам все компоненты для рождения: водород, гелий и другие элементы.

В течение десятков миллионов лет облака водорода сливались, становясь всё плотнее. Некоторые становятся такими горячими, что воспламеняются. Рождаются первые звёзды — гиганты, размером в сотни раз превышающие наше Солнце. Они быстро выгорают и взрываются, образуя вспышку сверхновой. Более крупные галактики поглощают более малые галактики, и если одна галактика съедает другую, в центре которой была чёрная дыра, значит она съедает и эту чёрную дыру. Она перемещается в центр новой галактики, делая её больше.

С какой скоростью движется объект, попавший под влияние чёрной дыры?

Когда материя попадает в чёрную дыру, она начинает вращаться по спирали. Это похоже на воду, входящую в водосток. Скорость, которую может достигать материя во время вращения вокруг чёрной дыры, приближается к скорости света. Чем ближе к чёрной дыре, тем выше скорость.

Что такое излучение Хокинга?

Стивен Хокинг установил, что чёрные дыры выделяют тепло, источником которого являются положительно заряженные частицы. Этот процесс получил название излучение Хокинга.

Что за Лебедь X-1?

В 1964 году канадские учёные обнаружили космический объект, который излучает мощные рентгеновские волны. Этот объект, получивший название Лебедь X-1, стал первым кандидатом в чёрные дыры. Лебедь X-1 был предметом пари между Стивеном Хокингом и его коллегой-физиком Кипом Торном. Хокинг ставил на то, что Лебедь X-1 не является чёрной дырой. Он признал поражение в 1990 году, когда данные наблюдений показали, что масса Лебедя X-1 уменьшилась до 5 масс Солнца, но его гравитационное притяжение остаётся огромным.

Что за Лебедь X-1?

Лебедь X-1 в представлении художника

Что такое радиус Шварцшильда и как он связан с чёрными дырами?

В математическом смысле всё что угодно может стать чёрной дырой, но при условии, что есть возможность сжать объект до достаточно малых размеров, при этом сохранив его массу. Всё во Вселенной имеет так называемый гравитационный радиус или радиус Шварцшильда. Это радиус сферы, до которого нужно сжать объект, сконцентрировав всю его массу в столь малом объёме, что его плотность станет настолько большой, а его гравитационное поле станет так велико, что даже свет не сможет избежать притяжения этого объекта. Размер чёрной дыры, а точнее — радиус сферы Шварцшильда пропорционален массе звезды. А поскольку астрофизика никаких ограничений на размер звезды не накладывает, то и чёрная дыра может быть сколь угодно велика.

Что такое чёрная дыра

Чёрная дыра — один из самых загадочных и будоражащих воображение объектов в космосе. На данный момент обнаружено большое количество чёрных дыр, однако относительно недавнее обнаружение этих объектов, а также их совершенно необычные свойства, породили немало предположений, версий и даже мифов, связанных с их природой и свойствами. Изучить чёрную дыру и дать точное определение всех свойств чёрных дыр пока не представляется возможным по той причине, что такие образования находятся на огромном расстоянии от Земли, а также из-за того, что проникнуть внутрь чёрной дыры, чтобы обследовать её состояние, на данном этапе развития науки невозможно. Что же такое чёрная дыра и какими свойствами она характеризуется?

Чёрная дыра — это одна из форм развития массивных звёзд, галактик или галактического газа. Три вышеназванных сценария считаются наиболее приемлемыми и реалистичными с научной точки зрения, но существуют также ещё два сценария, которые, хоть и не отвергаются, но всё таки имеют статус гипотетических — это образование чёрных дыр сразу после Большого Взрыва, и возникновение в ядерных реакциях высоких энергий. Рассмотрим образование чёрной дыры на примере эволюции массивной звезды.

Звезды, в том числе и наше Солнце, находятся в состоянии светящихся звёзд до того момента, пока не истощат все запасы топлива. После того как термоядерные реакции затухают, звёзды начинают сжиматься. Наибольшее сжатие испытывает ядро, которое становится не только плотным, но и очень горячим. В результате верхние слои атмосферы звезды сбрасываются. Сброс верхних слоёв может быть постепенным или в виде взрыва сверхновой. Считается, что звёзды, которые имеют массу, как три наших Солнца, сжимаются до определённого размера, после чего становятся нейтронными звёздами или белыми карликами. То есть Солнцу не грозит стать чёрной дырой. А вот звёзды более трёх масс Солнца продолжают сжиматься, в результате чего происходит гравитационный коллапс. Бывшая звезда под воздействием гравитации становится настолько плотной, что приобретает мощнейшие гравитационные способности. Сложно представить, но это факт: своей силой чёрная дыра притягивает не только окружающие объекты, но даже свет. Попавший в зону притяжения чёрной дыры свет, притягивается и не может вырваться обратно. Больше того, всё, что попадает в чёрную дыру, умножает её гравитационные силы.

О том что происходит внутри и вокруг чёрной дыры, размышляют многие учёные. По этому поводу написан и опубликован не один труд. Многие учёные всерьёз высказывают мнение, что внутри чёрной дыры, за счёт образования особых условий могут образоваться новые миры, которые состоят из антиматерии. Другие же предполагают, что чёрная дыра — это даже не объект в космосе, а всякое отсутствие объекта и представляет собой портал или коридор, ведущий в иной мир. К такому выводу исследователей привело одно необычное явление. Дело в том, что когда чёрная дыра начинает расширяться, её гравитация постепенно снижается, после чего она просто растворяется, оставляя после себя пустое пространство. И это при том, что за время существования чёрной дыры, помимо материи изначальной звезды, в ней должна была находиться огромная масса притянутой материи, однако при исчезновении чёрной дыры вся материя исчезает полностью, как будто уходит в другое пространство или полностью превращается в энергию.

Так это или не так, предстоит выяснить учёным будущего, а на сегодня наиболее достоверными являются исследования учёных, которые касаются классических физических законов, которые могут действовать внутри звезды с таким большим сжатием и гравитацией, как чёрные дыры. Так, например, учёные предполагают, что при такой мощной гравитации многие законы физики, которые мы можем наблюдать в обозримом пространстве вокруг себя, нарушаются. Здесь могут наблюдаться сильные искажения пространства, когда, например, две параллельные прямые, вопреки законам, буду пересекаться, а также искажение времени, когда время будет замедляться, а в непосредственной близости от центра дыры полностью остановится и будет равняться нулю. При пересечении горизонта событий чёрной дыры, за которой находится точка невозврата, покинуть пределы чёрной дыры невозможно, так как сила гравитации настолько сильная, что практически ничто, даже свет, не может преодолеть эти силы. За горизонтом событий плотность и тяготение становятся бесконечными.

Любите проводить время за просмотром интересных фильмов? Для вечернего просмотра превосходно подойдёт фильм Джоан Луи с неподражаемым Адриано Челентано. Всё самое интересное на сайте «AWorlds».

Сверхъестественное Вселенского масштаба: что такое тёмная материя, куда ведут черные дыры, и зачем нужна квантовая механика

что такое тёмная материя, куда ведут черные дыры, и зачем нужна квантовая механика

Физика, как ни парадоксально звучит, — наука наиболее разношёрстная, неизученная и неполноценная. И это мнение не только научных журналистов, но и самих учёных, понимающих как много ещё им предстоит открыть. Взять ту же Теорию относительности Эйнштейна: она идеально работает для планет и галактик, но для микромира субатомных частиц она совершенно непригодна. В микроскопических масштабах правит квантовая физика.

Если даже теоретические модели физики не могут объединиться, то что уж говорить об экспериментальных наблюдениях. Здесь как в притче об истине и слоне: один слепой мудрец сказал, что истина — это огромное и необъятное, потрогав слона за брюхо, другой — что она длинная и гибкая, коснувшись хобота животного, а третий — что у истины кисточка на тонком стебельке — как у хвоста.

И всё же, существуют в мире науки неоспоримые результаты наблюдений и идеальные с математической точки зрения гипотезы, в которых действительно интересно разобраться. Ведь они могут открыть такие просторы для размышлений, что попытка осмыслить бесконечность Вселенной покажется детской загадкой о качелях.

Тёмная материя

темная материя планк planck disgusting men тайн космоса тайны вселенной

В марте 2013 года учёные из Европейского космического агентства получили результаты наблюдений космической обсерватории «Планк» , изучавшей микроволновое фоновое излучение — свет, оставшийся в космосе после того самого Большого взрыва. Вместе с точной картой этого реликтового излучения физикам удалось составить наиболее полную диаграмму состава Вселенной.

что такое тёмная материя, куда ведут черные дыры, и зачем нужна квантовая механика

Выяснилось: на долю обычной материи, из которой состоим мы с вами, звёзды, планеты и все остальное, приходится всего 4,9% от общего состава. 26,8% приходится на долю тёмной материи; больше всего во Вселенной тёмной энергии — 68,3%. Осознав ничтожность наших галактик, кластеров и туманностей, учёные заволновались: что это такое, и почему мы до сих пор ничего об этом не знаем?

Тёмную материю можно охарактеризовать всего двумя словами: «вездесущая» и «неуловимая». Если вспоминать школьный курс физики, то можно припомнить, что видов взаимодействия (по крайней мере, нам известных) существует всего четыре — гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Всё, что мы можем увидеть или засечь каким-либо прибором, обязательно будет участвовать в электромагнитном взаимодействии, однако тёмная материя, как назло, этим не занимается.

Теоретики решили, что если есть материя, значит, она из чего-то состоит. В смысле, из каких-то частиц, похожих на наши атомы, или по крайней мере, протоны и электроны. Как только ни пытались назвать эти частицы физики — тёмными атомами, аксионами, космионами, тяжёлыми нейтрино. Наконец, сравнительно недавно с названием для частиц тёмной материи определились. Их назвали вимпами.

спутник планк обсерватория планк planck что такое тёмная материя, куда ведут черные дыры, и зачем нужна квантовая механика

Астрономический спутник «Планк».

Вимп — грубая калька с английской аббревиатуры WIMP, которая расшифровывается как Weakly Interacting Massive Particles, то есть, «слабо взаимодействующие массивные частицы». Из четырёх видов взаимодействий вимпы участвуют только в двух — слабом, как видно из названия, и гравитационном, как видно из наблюдений. Астрономы постоянно сталкиваются с гравитационной тягой, которую оказывают скопления тёмной материи на наши родные звёзды и галактики.

На этом познания физиков о тёмной материи заканчиваются, если, конечно, не учитывать массу громоздких расчётов. Совершенно неясно, какой массой обладают эти частицы: одни расчёты указывают на 6-8 гигаэлектронвольт, другие — на 33 гигаэлектронвольта, а третьи дают вообще несопоставимые с реальностью данные.

lux большой подземный ксеноновый детектор disgusting men тайны вселенной что такое тёмная материя, куда ведут черные дыры, и зачем нужна квантовая механикаТакже непонятно, как поймать злосчастные вимпы. Пока что физики-экспериментаторы пытаются зафиксировать случаи взаимодействия тёмной материи с обычной и используют для этого сверхчувствительные детекторы. Участники эксперимента LUX («Большой подземный ксеноновый детектор»), к примеру, недавно заявили об отрицательных результатах своих трёхмесячных поисков, и о том что искомых вимпов малой массы найдено не было.

Пока весь мир ждет, когда будут выделены средства на постройку более чувствительных и крупных детекторов, остается только фантазировать, что же такое тёмная материя и тёмная энергия, и что они скрывают под своей темнотой.

Чёрные дыры

черная дыра черные дыры тайны вселенной темная материя темная энергия disgusting men

Чёрные дыры — фактически мёртвые звёзды. Они не имеют ничего общего с тёмной материей и являются вполне обычными с определённой точки зрения объектами. После того, как массивное светило напрочь исчерпает свой запас топлива и взорвётся сверхновой, образуется собственно чёрная дыра.

Это тело представляет собой сверхплотную точку — так называемую сингулярность — аналогичную тому, что представляла собой Вселенная в момент Большого взрыва. Сингулярность окружена горизонтом событий — гипотетической границей, за которую не может выйти ни материя, ни свет, ни даже информация. К слову, знаменитый Стивен Хокинг немного несогласен с последним утверждением: его именем названо так называемое излучение Хокинга, представляющее собой частицы, которым всё же удалось выпрыгнуть за пределы горизонта событий.

После осознания того факта, что чёрные дыры удерживают своей гравитацией целые галактики и обладают массами, равными миллионам солнечных, но крайне малыми размерами, начинается самое интересное.

Вполне доказанным является тот факт, что в чёрных дырах нет времени . Совсем нет. Оно вообще не идёт. Как не шло до Большого Взрыва. При приближении к чёрной дыре время замедляется, а потом останавливается вовсе. Одни и те же часы в космосе, где гравитация Земли не действует, идут быстрее, пусть и на такие доли секунды, которые для нас совершенно незаметны. Но одно дело Земля, а совершенно другое — чёрная дыра с исполинской массой. Полная остановка времени удивительна сама по себе, но теоретикам и этого мало. Они придумали массу интересных гипотез, абсолютно идеальных с математической точки зрения и поражающих воображение.

Никодем Поплавский черная дыра исследования черных дыр

Например, американский физик польского происхождения Никодем Поплавский (Nikodem Poplawski) из университета Нью-Хейвена рассказал , что чёрные дыры могут быть фабричными печами для создания мельчайших семян материи. Теоретик уверен, что каждая чёрная дыра содержит в себе свою Вселенную, похожую на нашу. Согласно гипотезе Поплавского, все мы тоже живём внутри чёрной дыры и если прыгнем в чёрную дыру в центре Млечного Пути, то окажемся в параллельной Вселенной. Правда, скорее всего, в виде мельчайших частиц.

Чуть ранее другой теоретик, Ниайес Афшорди (Niayesh Afshordi) из Института теоретической физики «Периметр» предложил не менее экстравагантную гипотезу. Он зацепился за невероятное сходство сигнулярностей чёрных дыр и бесконечно малой точки, которую представляла собой Вселенная до Большого Взрыва. Космологи считают, что собственно Взрыв — единственное событие, которому не было причины. Но Афшорди не согласен.

черная дыра сингулярностьОн предположил, что в параллельном измерении существует другая Вселенная, но не трёхмерная, как наша, а четырёхмерная. Поэтому наша трёхмерность — всего лишь горизонт событий четырёхмерной чёрной дыры, и образовалась наша Вселенная в момент взрыва сверхновой, выброса вещества и рождения чёрной дыры в четырёх измерениях. Эта версия идеально подходит для объяснения странной равномерности температурного фона, которого вряд ли могла достичь Вселенная за 13,8 миллиардов лет своего существования.

Квантовая механика

atomy-i-molekuly-chasticy-veshhestva

Квантовая механика скрывает за собой самые интересные тайны Вселенной. Выше уже было сказано: законы квантовой механики идеально функционируют для описания взаимодействий субатомных частиц, однако для описания природы массивных тел, будь то стул и стол или звезда и галактика, квантмех непригоден.

Но что будет, если включить фантазию? В этом разделе физики есть, как минимум, два явления, достойных внимания и ближайшего рассмотрения. Первое из них называется суперпозиция. Некая частица обладает сразу несколькими состояниями до тех пор, пока её не измерят — всё зависит от нас, наблюдателей. Здесь же уместно вспомнить замученного интернет-пользователями кота Шрёдингера : теоретик придумал этот мысленный эксперимент именно для иллюстрации понятия суперпозиции — кот жив и мёртв одновременно, пока коробку не откроют и наблюдатель не сыграет свою роль.

По принципу суперпозиции строятся квантовые компьютеры. В них вместо привычных битов функционируют кубиты (qubit, quantum bit — квантовый бит), которые принимают значения «0» и «1» одновременно. За счёт этого увеличивается скорость вычислений и, соответственно, производительность компьютера.

Другое квантовомеханическое явление называется квантовой запутанностью. Представьте себе две частицы, разведённые по разным концам Вселенной. Если они «запутаны» друг с другом, то как только одна из них примет определённое состояние, другая мгновенно пример противоположное. Если бы они сообщались посредством какого-либо электрического сигнала, то он шёл бы миллиарды лет, а тут смена происходит одновременно.

квантовая запутанность disgusting menФантазии на тему квантовой запутанности приводят учёных к разным выводам. Например, крупная команда исследователей из Принстона, Стэнфорда и Вашингтонского университета рассмотрела это явление с точки зрения макромира, то есть Общей теории относительности. Как показали расчёты, с математической точки зрения связь запутанности между двумя частицами полностью идентична червоточине — гипотетическому туннелю между двумя чёрными дырами, сквозь который можно путешествовать по пространству и времени.

И если представить, что наша Вселенная — всего лишь голограмма, проекция от другой или других миров, это математически означает, что то, что мы видим как квантовую запутанность, есть червоточина, только в четырёхмерном мире.

хуан малдасена что такое черная дыра что такое темная материя зачем нужна квантовая физика disgustingmen.comИсследованием голографического принципа занимается и всю жизнь занимался аргентинец Хуан Малдасена (Juan Maldacena). Изучая квантовую механику, учёный пришёл к выводу, что с ОТО её может примирить лишь теория струн, пока что полностью математическая. В рамках этой теории действует принцип, согласно которому наша Вселенная — результат проекций нескольких других измерений, от каждой из последних взявший по одному измерению.

На одной идее о квантовой запутанности можно зайти очень далеко. В конце концов, мгновенная передача какой-либо информации есть прямо нарушение принципа непреодолимости скорости света. Если когда-нибудь кто-нибудь придумает, как заставить запутанные частицы передавать нужную нам информацию — а пока что к этому не подобрались даже теоретики — то у нас появится шанс, к примеру, связаться с обитателями далёких планет. Если на них, конечно, вообще кто-то живет.

А если придумают как по запутанности передавать материю, то мечты фантастов о телепортации станут реальностью.

Кстати, за чудесами физики не надо лезть ни в чёрную дыру, ни нырять внутрь атома, достаточно выйти завтра утром на пробежку. Знайте, чем быстрее вы бежите сквозь пространство, тем медленнее движетесь сквозь время. Так что душ будете принимать не только постройневшим, но и помолодевшим.

ментовские войны 12 сезон в хорошем качестве

смотреть онлайн аниме дьявольские возлюбленные 3 сезон

варкрафт продолжение фильма дата выхода

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector