Hallja meg a „fekete lyuk” szavakat, és gondolkodhat egy forgó örvényről, amely mindent a szívébe szív, mint a nagybátyja egy esküvői büfében. Képzelheti, hogy egy csillag egy spagettidarabként húzódik felé, és az üreg körül csapkod, amíg ki nem süllyed a létéből. A valóság nem olyan egyszerű, vagy annyira finom. Itt az alapozónk.
Mi a fekete lyuk?
A fekete lyukak évszázadok óta zavarták a fizikusokat, de egy egyszerű leírás olyan terület lenne a téridőben, amelynek olyan erős gravitációja van, még a fény sem kerülheti el a húzását.
Az egyik első dolog, amit meg kell érteni a fekete lyukakkal kapcsolatban, hogy ezek nem üres helyek, hanem egy nagyon kis területre tömörített anyagok. A fekete lyuk tömege például 20 csillag lehet, de csak akkora, mint London központja. Ez a sűrűség furcsa dolgokat tesz az idő és a tér törvényeivel szemben, ezek egyike az eseményhorizontnak nevezett elméleti akadály megjelenése.
OLVASSA TOVÁBB: A fekete lyuk áttörése a szuperszámítógépek által észlelt hullámzó sugárzásokat tárja fel
A kapcsolódó fekete lyuk áttöréséből kiderül, hogy a szuperszámítógépek észlelték a hullámzó sugárokat. A legrégebbi szupermasszív fekete lyukat 13,7 milliárd fényévnyire észlelték
Albert Einstein általános relativitáselméletében az eseményhorizont a visszatérés pontja. Ahogy egy tárgy közelebb kerül az eseményhorizonthoz, részecskéi által megtett újabb és újabb utak hajlanak a fekete lyuk felé. Miután megtört az eseményhorizont, a téridő deformációja olyan nagy lesz, hogy a részecskéknek nincs módjuk kifelé mozogni.
Ez az a pont, ahol a lyuk feketévé válik, amikor a fény nem tud menekülni attól, hogy előre, előre húzza a gravitációs szingularitás felé; egy olyan pont, ahol a téridő annyira eltorzult, görbülete végtelen. Itt a fizika összes törvényét, ahogy értjük, kidobják az ablakon. Senki sem tudja igazán, mi történik a szingularitásnál.
Mekkora a fekete lyuk?
A fekete lyukaknak négy osztálya van, bár ezek közül kettő hipotetikus. A spektrum felső végén szupermasszív fekete lyukak találhatók, amelyekről úgy gondolják, hogy a legtöbb galaxis közepén helyezkednek el. Úgy gondolják, hogy a saját Tejútrendszerünkön lévõ, Nyilas A * néven ismert, tömege 4 millió nap, eseményhorizontja 44 millió kilométer.
A spektrum alsó végén található a mikro fekete lyuk, amely akár egyetlen atom is lehet, bár ekkora méretet még nem mértünk. E kettő között hipotetikus közepes tömegű fekete lyukak és csillag fekete lyukak találhatók - a csillagok összeomlása hozta létre napunk körülbelül háromszorosával vagy annál nagyobb tömegével.
(A művészek benyomása a csillag fekete lyukárólCygnus X-1. Hitel:NASA / CXC / M.Weiss)
Egy másik érdekes kategória az ős fekete lyuk, amelyet először Stephen Hawking javasolt 1971-ben. Ezek a hipotetikus fekete lyukak az univerzum születése során, még a csillagok létrejötte előtt kialakulhattak, és létfontosságú magyarázatokat tartalmazhatnak a sötét anyag létezésére. .
OLVASSA TOVÁBB: Univerzumunk legrészletesebb szimulációja megdöbbentően egymilliárd fényévre tett át
A megtalálásukra irányuló erőfeszítések eddig szárazon jöttek, bár ez megváltozhat a Ligo-Virgo partnerségnek és a gravitációs hullámok észlelésének köszönhetően. Az, hogy érzékelheti a hullámokat a téridő szövetében, előkészítheti az utat a további vizsgálatok számára, visszanézve az időben a csillagokat megelőző fekete lyukak összeolvadását.
Mi történne velem, ha fekete lyukba esnék?
Ha nem volt szerencséd ahhoz, hogy egy fekete lyukba szívódj (megengedéseim), akkor furcsa dolgok történnek veled, és még furcsább dolgok történnek azzal, ha valaki biztonságos távolságból figyel rád.
Az, hogy mi történik, ha egy tárgy megtöri az eseményhorizontot, nem könnyen érthető, és ez azért van, mert ez az a pont, amikor a fizika két különböző modellje - a kvantummechanika és az általános relativitáselmélet - ellentmond egymásnak.
Kiválóan írta ezt a kvadrátot - az úgynevezett fekete lyuk információs paradoxont - Amanda Gefter aBBC . Ennek lényege a következő: annak, aki figyel téged az eseményhorizont megsértésére, lassan eltüntetné a tér torzulása, az idő lelassulása és a Hawkings-sugárzás hője - ami szintén általánosságban végül eloszlatja a fekete lyuk.
Szóval meghaltál, igaz? Nem pontosan. Az általános relativitáselmélet szerint valóban áthaladna az eseményhorizonton, és nem veszi észre a gravitáció hatásait, mert szabadesésben lesz (amit Einstein az övének nevezett) legboldogabb gondolat ), bukdácsolva a szingularitás felé.
De hogyan lehet utazni az űrben, és egyszerre ropogóssá égni? Ez a veszekedés azért következik be, mert a kvantumfizika szerint az információ nem veszhet el, ezért testének a láthatáron kívül kell maradnia. Ha azonban nem lépi át az esemény horizontját, akkor megsérti az általános relativitáselmélet törvényeit. A tudósok számos megoldást feltételeztek ezen ellentmondó természeti törvények összeegyeztetésére, de a paradoxon állandó kérdőjel a fizika középpontjában.
Ha fekete lyukakról van szó, akkor nemcsak a fény nem menekülhet el, hanem a gondolkodók generációinak agya is.
tud futtatni pc-t ram nélkül
Vezérkép hitel: Wikimedia Commons
