ყველაზე დიდი მითი შავი ხვრელის შესახებ

ყველაზე დიდი მითი შავი ხვრელის შესახებ
ყველაზე დიდი მითი შავი ხვრელის შესახებ
Anonim

შავი ხვრელები არის გარე სივრცის ის უბნები, სადაც მცირე მოცულობით არის იმდენი მასა, რომ არსებობს მოვლენათა ჰორიზონტი - სივრცის ფართობი, საიდანაც ვერაფერი, სინათლეც კი ვერ გაექცევა. მაგრამ ეს არ ნიშნავს იმას, რომ შავი ხვრელები იწოვს მატერიას. ისინი უბრალოდ იზიდავენ მას.

შავი ხვრელები ალბათ ყველაზე უცნაური და საოცარი ობიექტებია სამყაროში. იქ უზარმაზარი მასა არის კონცენტრირებული ძალიან მცირე მოცულობით და შავი ხვრელები აუცილებლად იშლება სინგულარობის მდგომარეობაში, გარშემორტყმულია მოვლენათა ჰორიზონტით, რომლის მიღმაც ვერაფერი წავა. ეს არის სამყაროს ყველაზე მკვრივი ობიექტები. როდესაც რაღაც ძალიან ახლოვდება მათთან, შავი ხვრელის ძალები მას ანაწევრებენ. როდესაც მატერია, ანტიმატერია ან გამოსხივება კვეთს მოვლენების ჰორიზონტს, ისინი უბრალოდ ხვდებიან შავი ხვრელის ცენტრში, აფართოებენ მას და ამატებენ მასას.

შავი ხვრელების ეს თვისებები არსებობს და ისინი ყველა სიმართლეა. მაგრამ ამასთან არის დაკავშირებული ერთი იდეა, რომელიც არის აბსოლუტური გამოგონება: რომ შავი ხვრელები იწოვენ მათ გარშემო მდებარე მატერიას. ეს ძალიან შორს არის სიმართლისგან და ეს არის სიმძიმის სურათის სრული დამახინჯება. ყველაზე დიდი მითი შავი ხვრელების შესახებ არის ის, რომ ისინი იწოვენ მატერიას. და აქ არის მეცნიერული ჭეშმარიტება.

პრინციპში და პრაქტიკულად, შავი ხვრელი შეიძლება ჩამოყალიბდეს სხვადასხვა გზით. დიდ მასიურ ვარსკვლავს შეუძლია წავიდეს სუპერნოვა, რომლის ცენტრალური ბირთვი იშლება და ქმნის შავ ხვრელს. თქვენ ხედავთ, თუ როგორ ერწყმის ორი ნეიტრონული ვარსკვლავი და თუ ისინი გაივლიან მასის გარკვეულ ზღურბლს, მაშინ შედეგი იქნება ახალი შავი ხვრელი. ან მატერიის უზარმაზარი მტევანი (სუპერმასიური ვარსკვლავი ან შეკუმშვის აირის გიგანტური ღრუბელი) იშლება და პირდაპირ შავ ხვრელში გადაიქცევა.

თუ საკმარისი მასაა სივრცის საკმარისად კონცენტრირებულ მოცულობაში, მის გარშემო იქმნება მოვლენათა ჰორიზონტი. მოვლენათა ჰორიზონტის მიღმა, ჩვენ შეგვიძლია მისი დაშორება, თუკი ჩვენ შორს ვივლით შავი ხვრელიდან სინათლის სიჩქარით. მაგრამ თუ ჩვენ მოვლენათა ჰორიზონტის შიგნით ვართ, მაშინ თუნდაც სინათლის სიჩქარით, რომელიც კოსმიური სიჩქარის ზღვარია, მოძრაობის ნებისმიერი ტრაექტორია მაინც მიგვიყვანს შავი ხვრელის ცენტრამდე, ანუ სინგულარობისკენ. უბრალოდ შეუძლებელია შავი ხვრელიდან თავის დაღწევა მოვლენების ჰორიზონტზე ყოფნისას.

მაგრამ შავი ხვრელის გარეთ მდებარე ობიექტებსაც ბევრი პრობლემა აქვთ. შავი ხვრელები იმდენად მასიურია, რომ თუ ერთ მათგანს მივუახლოვდებით, ვიწყებთ მნიშვნელოვანი მოქცევის ძალების გამოცდილებას. თქვენ შეიძლება იცნობდეთ ამ მოქცევის ძალებს, თუ იცით რა არის მთვარე და როგორ მოქმედებს იგი დედამიწასთან.

უდავოდ, მთვარე და დედამიწა შეიძლება ჩაითვალოს მატერიალურ წერტილებად, რომლებიც მდებარეობს ერთმანეთისგან 380 ათასი კილომეტრის შედარებით დიდ მანძილზე. სინამდვილეში, დედამიწა არ არის წერტილი, არამედ ობიექტი, რომელიც იკავებს გარკვეულ და საკმაოდ რეალურ მოცულობას. დედამიწის ზოგიერთი მხარე მთვარეზე უფრო ახლოსაა ვიდრე სხვა. ისინი, ვინც უფრო ახლოს არიან, განიცდიან სიმძიმის ძალას საშუალოზე მეტად. ისინი, ვინც უფრო შორს არიან, განიცდიან საშუალოზე ნაკლებ სიმძიმეს.

მაგრამ არსებობს სხვა მახასიათებლები გარდა განსხვავებისა მანძილზე. როგორც ყველა ფიზიკური ობიექტი, დედამიწაც სამგანზომილებიანია. ეს ნიშნავს, რომ დედამიწის "ზედა" და "ქვედა" (როგორც ჩანს მთვარედან) შიგნით არის გაყვანილი, მისი ცენტრისკენ იმ ნაწილების მიმართ, რომლებიც შუაშია.

ამ ყველაფერთან ერთად, თუ ჩვენ გამოვაკლებთ საშუალო ძალას, რომელიც არსებობს დედამიწის ნებისმიერ წერტილში, ჩვენ დავინახავთ, რომ ზედაპირის სხვადასხვა წერტილები სხვადასხვა გზით ექვემდებარება მთვარეს გარე ძალებს.ამ ძალების ხაზები ქმნიან ობიექტზე მოქმედ ნათესავ ძალებს და განმარტავენ, თუ რატომ არის მოქცეული ძალის ზემოქმედების ქვეშ მყოფი ობიექტი მისკენ და შეკუმშული ამ ძალის მიმართულების პერპენდიკულარულად.

რაც უფრო ვუახლოვდებით მასიურ ობიექტს, მით უფრო მეტად ხდება მოქცევითი ძალები. ისინი უფრო სწრაფად იზრდებიან ვიდრე გრავიტაცია! იმის გამო, რომ შავი ხვრელები მასიური, მაგრამ ძალიან კომპაქტურია, ისინი ქმნიან ყველაზე ძლიერ მოქცევის ძალებს სამყაროში. ამ მიზეზით, როდესაც ვუახლოვდებით შავ ხვრელს, ჩვენ უფრო და უფრო ვჭიმავთ და ვხდებით თხელი სპაგეტივით.

აქედან გამომდინარე, ძალიან ადვილი გასაგებია, თუ რატომ შეუძლია შავ ხვრელს ჩაგვაგდოს. რაც უფრო ვუახლოვდებით მას, მით უფრო მძლავრი ხდება გრავიტაცია და მით უფრო იწყებს მოქცევის ძალა დაჭიმულობას და დაგლეჯას.

თუმცა, იდეა, რომ ჩვენ შეგვიძლია შავ ხვრელში ჩავწეროთ, მცდარია. ნებისმიერი ნაწილაკი, რომელიც ქმნის ობიექტს, რომელიც შავი ხვრელის ზემოქმედების ქვეშ იმყოფება, მაინც ემორჩილება ფიზიკის ცნობილ კანონებს, მათ შორის ფარდობითობის ზოგადი ფარდობითობის მრუდის წესს.

დიახ, მასის არსებობის გამო, სივრცის ქსოვილი მრუდეა და შავი ხვრელი მასის უდიდესი დაგროვებაა სამყაროში. მაგრამ ისიც მართალია, რომ ამ მასის სიმკვრივე არანაირად არ ახდენს გავლენას სივრცის გამრუდებაზე. თუ მზის ადგილას განთავსდება თეთრი ჯუჯა, ნეიტრონული ვარსკვლავი ან შავი ხვრელი იმავე მასით, დედამიწაზე გრავიტაციული მოქმედების ძალა არ შეიცვლება. ჩვენს გარშემო არსებული სივრცე მრუდება მთლიანი მასით და სიმჭიდროვე პრაქტიკულად არაფერ შუაშია.

შორიდან შავი ხვრელი ჰგავს სამყაროს ნებისმიერ სხვა მასას. მაგრამ თუ მას მივუახლოვდებით შვარცშილდის სფეროს რამდენიმე რადიუსის მინიმალურ მანძილზე, მაშინ ვიწყებთ ნიუტონის გრავიტაციიდან გადახრების შემჩნევას. თუმცა, შავი ხვრელი ჯერ კიდევ მოქმედებს როგორც გრავიტაციის ცენტრი და ობიექტები, რომლებიც მას უახლოვდებიან, ორბიტაზე მოძრაობენ ნორმალურ ორბიტაზე: წრე, ელიფსი, პარაბოლა ან ჰიპერბოლა ძალიან კარგი მიახლოებით.

მოქცევის ძალებმა შეიძლება გამოიწვიოს მიმდებარე ობიექტების გაჭიმვა და დაშლა. და რადგან მატერია გროვდება შავი ხვრელის გარშემო აკრეციული დისკის სახით, შეიძლება წარმოიშვას დამატებითი შედეგები, როგორიცაა მაგნიტური ველები, ხახუნები და გათბობა. ამ დამატებითი ზემოქმედების გამო, ზოგიერთი მატერია შენელდება და შთანთქავს შავ ხვრელს, მაგრამ მისი უმეტესობა მაინც გარეთ დარჩება.

ფაქტი ფაქტად რჩება, რომ შავი ხვრელები არაფერს იწოვს. ყველა სხვა ჩვეულებრივ ობიექტს (მთვარე, პლანეტები, ვარსკვლავები) აქვთ იგივე ძალები, რასაც შავი ხვრელი ფლობს. ყოველ შემთხვევაში, ეს ყველაფერი მხოლოდ გრავიტაციაა. ყველაზე დიდი განსხვავება ისაა, რომ შავი ხვრელები უფრო მკვრივია ვიდრე ობიექტები, იკავებენ გაცილებით ნაკლებ მოცულობას გარე სივრცეში და შეიძლება იყოს ბევრად უფრო მასიური ვიდრე ნებისმიერი სხვა ობიექტი. სატურნი მშვიდად დაფრინავს თავის ორბიტაზე მზის გარშემო, მაგრამ თუ მზის ნაცვლად ირმის ნახტომის ცენტრში დავდებთ შავ ხვრელს, რომლის მასა ჩვენი ვარსკვლავის მასაზე ოთხ მილიონჯერ აღემატება, მაშინ მოქცევის ძალები დაარღვევს სატურნს გადააქციეს იგი გიგანტურ რგოლში და ის გახდება აკრედიციული დისკის განუყოფელი ნაწილი სწორედ ამ შავი ხვრელისა. და თუ საკმარისია ხახუნის, გათბობისა და აჩქარების მატერიის მიერ წარმოქმნილი გრავიტაციული, ელექტრული და მაგნიტური ველების არსებობისას, დროთა განმავლობაში ის შინაგანად დაეცემა და გადაყლაპავს.

მხოლოდ ჩანს, რომ შავი ხვრელები შთანთქავენ მატერიას, რადგან ისინი ძალიან მასიურია, ხოლო შავი ხვრელის გარშემო დაგროვილ მოქცეულ ძალებს და მატერიას შეუძლია გარე საგნები ნაწილებად გაანადგუროს, რის შემდეგაც ამგვარი ობიექტის ნაწილი გამწევ ძალის ზემოქმედებით, იქნება აკრეციის დისკის შიგნით და დროთა განმავლობაში და თავად შავი ხვრელის შიგნით.მაგრამ შავი ხვრელი ძალზედ არჩევითია და მატერიის უმეტესი ნაწილი, რომელიც მას ახლოსაა, უკან იფურთხება ამა თუ იმ ფორმით. და მხოლოდ მცირე ნაწილი ხვდება მოვლენათა ჰორიზონტს, რის გამოც შავი ხვრელი თანდათან იზრდება.

თუ სამყაროს მთელ მასას შევცვლით შავი ხვრელით შესაბამისი მასით და შემდეგ ამოვიღებთ ყველაფერს, რაც ქმნის ხახუნს, ვთქვათ, აკრეტულ დისკებს, მაშინ შავი ხვრელი ძალიან ცოტას შეიწოვს. ნაწილაკები გაივლიან ხახუნს მხოლოდ გრავიტაციული ტალღების გამოსხივების გამო, რომელიც გაივლის შავი ხვრელის მიერ წარმოქმნილ მრუდიან სივრცე-დროს. აინშტაინის თეორიის თანახმად, მხოლოდ ის მატერია, რომელიც შიგნით და სტაბილური ციკლური ორბიტის ცენტრშია, შეიწოვება შიგნით. ეს უმნიშვნელოა იმასთან შედარებით, რაც მოვლენათა ჰორიზონტში შედის ჩვენს ფიზიკურ რეალობაში.

შედეგად, ჩვენ გვაქვს მხოლოდ გრავიტაციის ძალა და მრუდი სივრცე-დრო, რომელიც წარმოიქმნება ამ მასების არსებობით. იდეა, რომ შავი ხვრელები რაღაცას შთანთქავენ, ყველაზე დიდი მითია. ისინი იმატებენ სიმძიმის გამო და სხვა არაფერი. მაგრამ ეს საკმარისზე მეტია სამყაროში.

გირჩევთ: