Главная » 2010 » Ноябрь » 28 » Просмотров 6151

 

Существуют или нет черные дыры во Вселенной?




Черной дырой называется область пространства-времени, ограниченная горизонтом, то есть поверхностью, которую даже свет не может покинуть вследствие действия гравитационных сил. Точка зрения теории относительности (ОТО) на черные дыры (и их внутреннюю структуру) состоит в следующем. Мы (по определению) не можем получить никакой информации из черной дыры, поэтому она для нас именно ЧЕРНАЯ, то есть в рамках этого подхода вопрос о внутренней структуре черной дыры не является полностью корректным, т.к. мы не можем произвести соответствующие измерения, а можем лишь предполагать что-то, не получая непосредственной информацию оттуда.

Черная дыра (как идея) первоначально появилась в 18 веке благодаря работам Митчела и Лапласа как предсказание в ньютоновской теории. Затем уже - как математическое решение ОТО. Для наиболее простой оценки радиуса горизонта черной дыры (как у Митчела и Лапласа) достаточно лишь положить вторую космическую скорость равной скорости света. Для случае вращающихся и заряженных черных дыр решения получаются уже только в рамках ОТО. Существуют или нет черные дыры во Вселенной, или, все-таки, это лишь наша игра ума и математики - вопрос пока остается открытым. Сейчас есть более 10 кандидатов в черные дыры в тесных двойных системах и несколько десятков кандидатов в сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик (в том числе и нашей). Однако, это лишь кандидаты, хотя и очень хорошие, и Нобелевская премия за открытие черных дыр пока никому не вручена. Но, оставив вопрос о физическом обосновании, никто не запрещает продлить решение внутрь черной дыры. Оказывается, что решение гладко продолжается под горизонт и заканчивается в точке, в которой одна из важнейших характеристик пространства - кривизна - становится равной бесконечности (как говорят "расходится"). Такое поведение и называется сингулярностью, то есть областью, в которой не работает не только физика, но и математика.

В какой-то мере исследование сингулярностей можно считать физичным и в рамках ОТО, особенно в свете недавних результатов о конечной стадии гравитационного коллапса. Дело в том, что несколько десятилетий назад была сформулирована "гипотеза космической цензуры", которая утверждает, что в обыкновенной Вселенной сингулярность может существовать, лишь закрытая от нас горизонтом, то есть в виде черной дыры. Так вот, недавно в ходе численного анализа разных сценариев гравитационного коллапса было установлено, что при определенных начальных условиях (вполне физических, надо отметить) процесс гравитационного коллапса может закончится возникновением "голой" сингулярности. В рамках ОТО аналитического ответа на этот вопрос пока нет. У ОТО есть один очень большой недостаток - она не поддается процедуре квантования, в отличии от теорий остальных физических взаимодействий (электромагнитного, слабого и сильного). Поэтому создаются так называемые теории суперобъединения, в которые входит не сама ОТО, а какой-либо (еще до конца не ясно, какой) вариант эффективной теории гравитации, включающий ОТО. С точки зрения идей квантовой механики, лежащей в основе объединения взаимодействий, вопрос о внутренней структуре вполне правомерен, потому что все пространство должно описываться одной характеристикой - волновой функцией. В рамках этого нового подхода были открыты (в математическом плане, конечно) новые типы сингулярностей, которых нет в ОТО. Можно выделить характеристики сингулярности, например, по скорости, с которой кривизна расходится. В какой-то мере и горизонт событий черной дыры можно считать сингулярностью, но не истинной, потому что кривизна в этом случае конечна (расходится лишь один коэффициент), более того, эту сингулярность можно убрать после соответствующего преобразования координат.


В заключение надо заметить, что в науке о сингулярностях на данный момент вопросов гораздо больше, чем ответов. Издавна в физике существует мнение, что появление сингулярности говорит о недостаточности наших знаний и неприменимости избранного подхода. Проблема сингулярностей в математике (при решении дифференциальных уравнений) еще только развивается, в физике белых пятен еще больше. Самой главной проблемой для физики здесь является принципиальная прямая экспериментальная непроверяемость наличия сингулярностей. Можно лишь искать какие-то следствия наличия сингулярностей в "большой" физике и думать о возможностях их экспериментальной проверки. Это направление сейчас активно развивается, вопросов - море, ответов почти нет.


Все материалы, представленные на сайте fisnyak.ru взяты из открытых источников или присланы посетителями сайта.Содержимое сайта выставляется в целях ознакомления.  Если Вы обнаружили  свою работу, размещенную каким-то пользователем Без Вашего разрешения, просьба связаться с Администрацией сайта. Это касается именно Авторских работ, а не материала собранного в Интернете и размещенного где-то.



прошлые записи нашего сайта!

 Гадания.
 Креатив.Часть 5
 Отличный юмор!
 Фантазия Эрика Йохансона!
 О женщинах с улыбкой
 Подборка великанов :)
 Великолепная вселенная
 Делаем плов
 НУМЕРОЛОГИЯ. УЗНАЕМ СУДЬБУ
 Актеры и перевоплощения
 Топ жестоких опытов психологов
 Подводные монстры.
 Профессиональные анимации. Красота
 В мире животных и фактов
 Своими руками к новому году!Продолжение ...
 Вечерняя зарядка для ума. Проверим?
 Алфавит дактильной азбуки!
 Не поверите, но перевод реальный
 Фотожаба.Часть 1
 думаете ванна может быть обычной?






Теги: существуют, появление сингулярности, состав черной дыры, космос, Черные дыры, что в черной дыре, Во Вселенной, матеамтика, о черных дырах, или нет



Всего комментариев: 21


№1 - Написал(а): viktoria
Интересная тема.




№2 - Написал(а): vova
Странный вопрос, а что тогда звезды поглощает?




№3 - Написал(а): Хаус


№4 - Написал(а): yarik
В природе всё в равновесии, а значит должны быть и чёрные дыры.




№6 - Написал(а): superstar
Есть теория что с помощью черных дыр можно путешествовать во времени.




№7 - Написал(а): Каролина
Загадка конечно очень интересная.




№9 - Написал(а): Сережа
Одно из самых загадочных тел во вселенной.




№11 - Написал(а): sterva
Любопытно до ужаса.




№13 - Написал(а): anjela
Изучить чёрные дыры не получится, к ним нельзя приблизиться.




№14 - Написал(а): zzzzz
Насколько мне известно черные дыры, это огромные звезды сжатые до очень маленьких размеров.




№19 - Написал(а): regina
Я то же такое слышала.




№15 - Написал(а): egor


№17 - Написал(а): lenya
Спасибо за интересный пост.




№18 - Написал(а): 111
Эта тема крайне интересна и не изучена.


Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]