შეიძლება თუ არა ტალღები სივრცეში მიუთითებდეს ჭიის ხვრელებზე?

Სარჩევი:

შეიძლება თუ არა ტალღები სივრცეში მიუთითებდეს ჭიის ხვრელებზე?
შეიძლება თუ არა ტალღები სივრცეში მიუთითებდეს ჭიის ხვრელებზე?
Anonim

სივრცე-დრო, როგორც დღეს ვიცით, არის ფიზიკური მოდელი, რომელიც ავსებს სივრცეს თანაბარი დროის განზომილებით. ამ მოდელის წყალობით შეიქმნა თეორიულ-ფიზიკური სტრუქტურა, რომელსაც სივრცე-დროის კონტინუუმი ეწოდა. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ აინშტაინის ფარდობითობის ზოგად თეორიამდე ფიზიკის ფუნდამენტური კანონების გაგება არასრული იყო, მაგრამ 1905 წელს ზოგადი ფარდობითობის გამოქვეყნებამ დატოვა ბევრი კითხვა, რომელთაგან ერთ -ერთი იყო შავი ხვრელები და ჭიების ხვრელები - "გვირაბი" სივრცე-დრო, რომელიც აკავშირებს სივრცე-დროის სხვადასხვა წერტილს … და თუ შავი ხვრელების არსებობა რამდენიმე წლის წინ დადასტურდა, მაშინ ჭიების ხვრელებთან ერთად ყველაფერი არც ისე ცალსახაა - ისინი მიეკუთვნებიან ჰიპოთეტურად არსებულ ობიექტებს. მაგრამ ზოგიერთი მეცნიერი თვლის, რომ ჩვენ მალე შევძლებთ მათ პოვნასაც. ამრიგად, ბოლო რამდენიმე თვის განმავლობაში გამოქვეყნდა ერთდროულად რამდენიმე სამეცნიერო კვლევა, რომლებიც გვთავაზობენ ახალ, დამაინტრიგებელ გზებს ამ კოსმოსური ობიექტების მოსაძებნად.

Საინტერესო ფაქტი

მეცნიერები იუწყებიან, რომ შავი ხვრელი, რომელიც ბრუნავს ჭიის ხვრელის გარშემო, გამოყოფს გრავიტაციული ტალღების სპეციალურ ნიმუშს - უნიკალურია ჭიების ხვრელებისთვის.

როგორ მოვძებნოთ ჭიის ხვრელი?

დასაწყისისთვის, შავი ხვრელები და ჭიების ხვრელები არის აინშტაინის განტოლებების ამონახსნების სპეციალური ტიპები, რომლებიც წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც სივრცის დროის სტრუქტურა ძლიერ მობნეულია გრავიტაციით. მაგალითად, როდესაც მატერია უკიდურესად მკვრივია, კოსმოსური დროის ქსოვილი შეიძლება ისეთი მრუდი გახდეს, რომ შუქიც კი ვერ გაექცევა. ჩვენ ასეთ ობიექტებს შავ ხვრელებს ვუწოდებთ.

ვინაიდან ზოგადი ფარდობითობა სივრცის დროის ქსოვილის გაჭიმვისა და მოხრის საშუალებას იძლევა, 1935 წელს აინშტაინმა და ფიზიკოსმა ნათან როზენმა აღწერეს, თუ როგორ შეიძლება სივრცის დროის ორი ნაწილის ერთმანეთთან დაკავშირება, რაც ქმნის ერთგვარ ხიდს ორ სამყაროს შორის. ეს არის ჭიის ხვრელის ტიპი, მაგრამ მას შემდეგ ბევრი სხვა აღწერილია.

Image
Image

აინშტაინ-როზენის ხიდი არის მონაკვეთი სურათზე, რომელიც აერთიანებს სივრცე-დროის ორ ფურცელს.

ჭიის ხვრელებზე საუბრისას არ შეიძლება არ აღინიშნოს გრავიტაციული ტალღები, რომელთა არსებობა დადასტურდა 2015 წელს. ფაქტია, რომ მძლავრი დეტექტორების LIGO და VIRGO- ს დახმარებით მკვლევარებმა უკვე აღმოაჩინეს შავი ხვრელები, მაგრამ მათმა შემდგომმა აღმოჩენამ შეიძლება ჭიების ხვრელები ჰიპოთეტური ობიექტებიდან რეალურ ობიექტებზე გადაიტანოს. და თუ ჭიის ხვრელები არსებობს, მაშინ გარედან ისინი შეიძლება შავ ხვრელებად გამოიყურებოდეს.

ჭიის ხვრელსა და შავ ხვრელს შორის განსხვავება ისაა, რომ ერთხელ შავ ხვრელში, ობიექტი ვერ გაექცევა მისგან, ხოლო ერთხელ ჭიის ხვრელში, ის შეძლებს მის გავლას მეორე მხარეს. ძალა, რომელსაც ჩვენ გრავიტაციად აღვიქვამთ, ფაქტობრივად, სივრცობრივი დროის მრუდის შედეგია.

სამყაროს უცნაურობები

ასე რომ, პლანეტები ბრუნავს მზის გარშემო, რადგან ის ქმნის თასის ფორმას სივრცის ქსოვილში. (ყველაზე ადვილია წარმოვიდგინოთ პლანეტები, როგორც ბურთები, რომლებიც წრიულობენ ამ ბუჩქის გარშემო და შიგნით). შავი ხვრელები, თავის მხრივ, სივრცე-დროს ისე ღრმად იჭრებიან, რომ ვერაფერი დატოვებს მათ. მაგრამ სივრცულ დროსაც შეუძლია სხვა უცნაურ ფორმებში მოხვედრა, გვირაბების მსგავსად.

Image
Image

აქ ნაჩვენები მატლის ხვრელი არის გვირაბი სივრცის დროში, რომელიც სამყაროს სხვადასხვა ნაწილს აკავშირებს.

ამ გვირაბებს, ანუ ჭიის ხვრელებს შეუძლიათ უზრუნველყონ უმოკლესი გზა სივრცესა და დროში ორ შორეულ ადგილს შორის, ან ორ განსხვავებულ სამყაროს შორის. სივრცითი დრო შეიძლება მოხრილი იყოს, მაგრამ ასევე შეიძლება მერყეობდეს.ამ ტალღებს ეწოდება გრავიტაციული ტალღები და შეიძლება მიუთითებდეს ჭიის ხვრელებზე.

გრავიტაციული ტალღები, შავი ხვრელები და ჭიის ხვრელები

მკვლევარებს მიაჩნიათ, რომ შავი ხვრელი, რომელიც სპირალურად გადადის ჭიის ხვრელში, უნდა შექმნას უცნაური ტალღის ნიმუში სივრცეში. და სწორი ინსტრუმენტებით, ზოგიერთ ობსერვატორიას შეეძლო მათი აღმოჩენა.

Image
Image

ჭიის ხვრელში შესვლა და გამოსვლა, სავარაუდოდ, ასე გამოიყურება.

ფიზიკოსები ამ დასკვნამდე მივიდნენ ნაშრომში, რომელიც გამოქვეყნდა ზაფხულის შუა რიცხვებში arXiv.org– ის ამობეჭდვის სერვერზე. ტალღები შავი ხვრელიდან-ჭიის ხვრელიდან ციმციმებს და ჩაირთვება, როდესაც შავი ხვრელი გაივლის ჭიის ხვრელს და შემდეგ კვლავ გამოდის. მაგრამ დღემდე, არ არსებობს რაიმე მტკიცებულება ამ ობიექტების არსებობის შესახებ.

ჭიის ხვრელები, რა თქმა უნდა, სპეკულაციურია, დიდი ასო C”, - ამბობს უილიამ გაბელა. ის არის ფიზიკოსი ვანდერბილტის უნივერსიტეტში ნეშვილში, ტენესი. თუმცა, თუკი ჭიის ხვრელები არსებობს, მკვლევარებს უნდა ჰქონდეთ მათი პოვნის შანსი. ის უბრალოდ საჭიროებს შესაბამის პირობებს და გრავიტაციული ტალღის დეტექტორს.

შავი ხვრელი ჭიის ხვრელში გადის

Live Science- ის თანახმად, გაბელას გუნდმა შეისწავლა შავი ხვრელი, რომლის მასა ხუთჯერ აღემატება მზის მასას. მათ წარმოიდგინეს შავი ხვრელი, რომელიც ბრუნავს ჭიის ხვრელიდან დედამიწიდან დაახლოებით 1,6 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე. მათი გათვლებით, როდესაც შავი ხვრელი ბრუნავს მატლის ხვრელის გარშემო, მან უნდა დაიწყოს სპირალი შინაგანად, გამოუშვას გრავიტაციული ტალღები.

და თავიდან ისინი ზუსტად წააგავდნენ გრავიტაციულ ტალღებს ორი შავი ხვრელიდან. ტალღების სტრუქტურა, რომელსაც ზოგი ფიზიკოსი ჭიკჭიკს უწოდებს, დროთა განმავლობაში სიხშირე გაიზრდება. მაგრამ როგორც კი ის მიაღწევს ჭიის ხვრელის ცენტრს, ანუ "კისერს", შავი ხვრელი გაივლის მას.

Image
Image

აინშტაინ-როზენის ხიდი, როგორც მხატვარმა დაინახა.

შემდეგ მკვლევარებმა დაათვალიერეს რა მოხდებოდა, თუ შავი ხვრელი შორეულ ადგილას გაჩნდა. მაგალითად, სხვა სამყაროში. ამ შემთხვევაში, პირველ სამყაროში გრავიტაციული ტალღები მოულოდნელად შეწყდება, ხოლო მეორე სამყაროში შავი ხვრელი გარედან "გადაისროლებს" ხელახლა სპირალის წინ. შემდეგ მან უნდა გაიაროს ჭიის ხვრელში და დაბრუნდეს პირველ სამყაროში.

როდესაც შავი ხვრელი ბრუნდება, ის პირველად გამოვა ჭიის ხვრელიდან. ამან შეიძლება გამოიწვიოს "ანტი -ჭიკჭიკი" - გრავიტაციული ტალღების ნიმუში ჭიკჭიკის საწინააღმდეგოდ - სანამ ისევ ამ მდგომარეობაში ჩავარდეთ, წერენ სამეცნიერო ნაშრომის ავტორები.

დროთა განმავლობაში შავი ხვრელი გააგრძელებს ორ სამყაროს შორის ხტუნვას, რამაც უნდა გამოიწვიოს გრავიტაციული ტალღების განმეორებითი აფეთქება. მაგრამ შუალედში იქნება დუმილის პერიოდი - როგორც კი შავი ხვრელი კარგავს საკმარის ენერგიას გრავიტაციული ტალღების შესაქმნელად, მისი მოგზაურობა მთავრდება და ის ჭიის ხვრელის კისერზე დასახლდება.

გირჩევთ: