»Зарег. на сайте Всего: 80332 Новых за месяц: 0 Новых за неделю: 0 Новых вчера: 0 Новых сегодня: 0 »Из них Свои люди: 269 Новые юзеры: 80055 » Из них Парней: 79732 Девушек: 592
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.
