17 серпня 2017, четвер

Що відбувається всередині чорної діри. Стівен Хокінг – про найзагадковіші об'єкти у Всесвіті

коментувати
Стівен Хокінг: Чорні діри – явище більш дивовижне, ніж що-небудь, придумане фантастами

Стівен Хокінг: Чорні діри – явище більш дивовижне, ніж що-небудь, придумане фантастами

Падіння в чорну діру можна порівняти зі спуском на каное по Ніагарському водоспаду

«Я розповім вам про чорні діри. Кажуть, що реальність іноді виявляється дивнішою, ніж вигадка, і стосовно чорних дірок це особливо справедливо», - зазначив професор Кембриджського університету Стівен Хокінг, виступаючи для ВВС.

За його словами, чорні діри – явище більш дивовижне, ніж що-небудь, придумане фантастами, але при цьому їх існування є доведеним науковим фактом. Наукове співтовариство не відразу усвідомило, що масивні зірки можуть руйнуватися самі собою, під дією власної гравітації, і як будуть поводити себе об'єкти, які залишилися.

Якщо ви вирішите подивитися, як чорна діра виглядає зсередини, спочатку переконайтеся, що вона досить велика

«Більшу частину життя звичайної зірки, багато мільярдів років, вона сама захищає себе від своєї гравітації за допомогою термального тиску, викликаного атомними процесами, при яких водень перетворюється на гелій», - пояснює він, додаючи, що з часом зірка вичерпує свої запаси ядерного палива. Зірка починає стискатися. В деяких випадках вона може продовжити своє існування в класі карлика.

У 1930 році Субраманьян Чандрасекар показав, що максимальна маса білого карлика – в 1,4 рази перевищує масу нашого Сонця. Схожі розрахунки провів радянський фізик Лев Ландау для зірки, що складається виключно з нейтронів.

«Але що ж відбувається з незліченними зірками, чия маса перевищує масу білих карликів і нейтронних зірок, коли вони виснажують свої запаси ядерного палива?» - задається питанням Він.

Він перераховує вчених, які досліджували цю проблему: Роберта Оппенгеймера, Джорджа Волкоффа і Хартланда Снайдера. У 1939 році Оппенгеймер,який пізніше прославився розробками атомної бомби, довів, що такі зірки не зможуть підтримувати себе за рахунок тиску.

«Якщо знехтувати тиском, сферична симетрична зірка стиснеться до однієї-єдиної точки з нескінченною щільністю. Така точка називається сингулярністю», - зазначає він. Науковець говорить, що всі теорії про космос будуються, виходячи з припущення, що матерія простору і часу є гладкою і практично пласкою, тому вони ламаються на сингулярності, де вигин простору-часу нескінченний.

Він каже, що продовжити дослідження завадила війна, і поновилися дослідження тільки після відкриття квазарів – найяскравіших об'єктів у Всесвіті (вважається, що квазари являють собою активні ядра галактик з надмасивними чорними дірами в центрі - НВ).

Перший квазар, 3C273, було відкрито в 1963 році. Незабаром було відкрито й інші квазари, яскраві, незважаючи на величезні відстані.

«Атомні процеси не могли забезпечувати такий викид енергії, оскільки вони вивільняють тільки незначну частку своєї маси у вигляді чистої енергії. Єдиною альтернативою була гравітаційна енергія, вивільнена гравітаційним колапсом», - пояснює він. Було наново відкрито гравітаційні колапси зірок, а факт існування сингулярності став очевидним.

«Рівняння Ейнштейна не можуть бути визначені як сингулярність. Це означає, що в цій точці нескінченної щільності не можна передбачити майбутнє. Мається на увазі, що в момент колапсу зірки може статися щось дивне», - розповідає вчений.

Він каже, що запропонований Джоном Уілером в 1967 році термін чорна діра замінив більш ранню назва, застигла зірка. Термін Уїлера робив акцент на тому, що залишки зірок,що колапсували цікаві самі по собі, незалежно від того, як були сформовані.

«Зовні не можна визначити, що знаходиться всередині чорної діри. Ви можете кидати туди телевізори, діамантові кільця або навіть найлютіших ворогів ваших, але все, що запам'ятає діра – це загальна маса та стан обертання»,- пояснює учений.

Він розповідає, що у чорної діри є межа, яка носить назву горизонт подій. Тут гравітація досить сильна, щоб затягнути світло назад і перешкодити йому вирватися.

«Оскільки ніщо не може рухатися швидше світла, все інше також буде затягнуте всередину. Падіння за горизонт подій можна порівняти зі спуском на каное по Ніагарському водоспаду, - ділиться своїми міркуваннями вчений. – Якщо ви знаходитесь вище за течією, то можете вибратися, якщо будете рухатися досить швидко, але, як тільки ви перетинаєте кордон, шляху назад немає. Чим ближче ви до водоспаду, тим більше посилюється течія. Це означає, що вона тягне ніс каное сильніше, ніж корму. Є ризик, що каное просто розірве».

З чорними дірами, стверджує Хокінг, відбувається те ж саме. Якщо ви падаєте в чорну діру ногами вперед, гравітація буде сильніше тягнути вас за ноги, оскільки вони знаходяться ближче до діри.

В результаті ви будете розтягуватися в довжину і стискуватися в ширину. Якщо маса чорної діри всього в кілька разів перевищує масу Сонця, вас розірве задовго до того, як ви досягнете горизонту подій.

«Але якщо ви будете падати у велику чорну діру, маса якої в мільйони разів перевищує масу Сонця, ви досягнете горизонту подій без особливих труднощів. Тому, якщо ви вирішите подивитися, як чорна діра виглядає зсередини, спочатку переконайтеся, що вона досить велика. В центрі нашої галактики, Чумацького Шляху, як раз є відповідна - її маса перевищує масу Сонця в чотири мільйони разів», - підсумовує Він.

Повну версію виступу Стівена Хокінга читайте на сайті ВВС

Коментарі

1000

Правила коментування
Показати більше коментарів

Останні новини

ТОП-3 блога

Читайте на НВ style

Ми рекомендуємо ТОП-10

Погода
Погода в Киеве

влажность:

давление:

ветер: