Черная дыра - это объект с настолько сильной гравитацией, что даже свет не может покинуть ее пределов. Обычная черная дыра представляет собой последний этап жизни некогда массивной звезды.
Прошлая жизнь черной дыры
Звезда по большей части является скоплением огромного числа атомов водорода. В ядре звезды под действием собственной сильной гравитации происходят термоядерные реакции, в ходе которых атомы водорода объединяются в атомы гелия, выделяя в этом процессе огромное количество энергии. Эта энергия в виде излучения оказывает сопротивление гравитации, сохраняя баланс между этими двумя силами. До тех пор пока в звезде имеется достаточно водорода, звезда остается стабильной.
Более массивные звезды могут производить более тяжелые элементы, вплоть до железа. Таким образом в звезде начинает образовываться железное ядро, которое замедляет процессы термоядерного синтеза. В какой-то момент железа в звезде становится настолько много, что излучения от термоядерных реакций становится недостаточным, чтобы сдерживать гравитацию.
Рождение черной дыры
Когда баланс сил нарушается, то звезда начинает коллапсировать. За доли секунд звезда в буквальном смысле падает сама на себя. Весь этот процесс сопровождается выделением огромного количества энергии в виде взрыва сверхновой . Именно в таких процессах рождается большинство тяжелых химических элементов, которые окружают нас в повседневной жизни. Если звезда имела достаточно большую массу, то на месте взрыва остается либо нейтронная звезда , либо черная дыра .
Горизонт событий и сингулярность
Если мы посмотрим на черную дыру, то сможем увидеть только ее границу , которая называется горизонтом событий . Все что находится за горизонтом событий должно развить скорость большую, чем скорость света, чтобы покинуть пределы черной дыры. Но поскольку любой физический объект не может превысить скорость света, то покинуть границы черной дыры невозможно.
Но если внешней частью черной дыры является горизонт событий, то что находится внутри? У науки нет однозначного ответа на этот вопрос, однако математика говорит нам о том, что в центре черной дыры находится сингулярность . Мы не очень понимаем с физической точки зрения что это такое, но математика описывает сингулярность, как точечную массу с нулевым объемом и без поверхности. Такую математическую интерпретацию сингулярности можно сравнить с делением на ноль.
Строение черной дыры в проекции
Черная дыра не является каким-то космическим пылесосом. Если заменить Солнце на черную дыру такой же массы, то ничего не изменится, за исключением того, что мы перестанем получать тепло от нашей звезды.
Испарение черной дыры
Черные дыры разделяются на черные дыры звездных масс и сверхмассивные черные дыры .
Черные дыры звездных масс представляют из себя конечный этап эволюции массивных звезд. Имея массу нескольких Солнц, такие черные дыры имеют размер большого города.
Сверхмассивные черные дыры являются центрами галактик. Самая большая известная сверхмассивная черная дыра имеет размер в 23 раза больший, чем орбита Плутона и массу равную 40 миллиардам масс Солнца.
Галактика Сомбреро в центре которой находится сверхмассивная черная дыра, окруженная горячим высокоэнергетичным веществом
Какой бы огромной и массивной ни была черная дыра, она рано или поздно испарится благодаря процессу под названием излучение Хокинга . Чтобы понять как это работает, нужно обратить внимание на механизмы, которые происходят в космическом вакууме .
Космический вакуум не является абсолютно пустым - в нем постоянно происходят процессы рождения и моментального взаимоуничтожения пар частица-античастица. Но когда этот процесс происходит на краю черной дыры, то одну из частиц может затянуть за горизонт событий. При этом вторая частица останется в космическом пространстве. Согласно закону сохранения энергии родившаяся частица как бы берет энергию "в долг" у черной дыры, поэтому черная дыра в таком процессе немного уменьшается, другими словами - испаряется .
Излучение Хокинга
Смерть черной дыры
Черные дыры большого размера испаряются очень медленно, однако, по мере уменьшения, скорость испарения возрастает. Также, чем быстрее испаряется черная дыра, тем больше тепла она производит. В последние секунды своей жизни черная дыра взрывается, испуская огромное количество тепла, сопоставимое с детонацией миллиардов ядерных бомб.
Например, черная дыра массой 1000 тонн испарится всего за 84 секунды. Некоторые черные дыры настолько огромны, что температура их излучения ниже фоновой температуры космоса, поэтому на данном этапе развития Вселенной они могут только расти. Такие черные дыры начнут испаряться только тогда, когда Вселенная достаточно расширится и, следовательно, охладится.
При этом, время испарения столь огромных черных дыр, как показывают расчеты, несопоставимо больше возраста Вселенной. Когда будут испаряться последние черные дыры, то, скорее всего, они будут практически единственными макроскопическими объектами на всех просторах темного космоса.
То, что у тебя женщина-дыра, женщина банный лист, почувствовать легко. Сложнее признать это самой женщине. А придется.
Она страстная, горячая, сексуальная. Загорается от каждого прикосновения, как спичка, все готова отдать за мужчину. Ради него сворует, убьет. Дня не может без него прожить. А он бежит от нее, не понимая, почему. Видимо, интуитивно чувствует: спасайся! Перед тобой женщина-дыра. Женщина-прилипала. Женщина-пустота.
Некоторые женщины считают такую свою любовь высокой и самоотверженной. Для них это целая профессия. Причем, они искренне не понимают, что же тут не так. Я ведь его любила! Жила его проблемами, жертвовала ради него всем. А он со мной вот так! Почему мир так несправедлив. За что?
Проблема в том, что в таком сильном эмоциональном залипании, в такой удушливой зависимости от мужчины нет любви. А есть что-то другое. Попробую объяснить…
Это как будто подворовывать чужую жизнь. Это как будто питаться чужой энергией. Это как будто пытаться заткнуть мужчиной бесконечную дырку. Это кончается трагедией в ста процентов из ста.
Зависимость от мужчины рождается из того, что он обладает некоторым ресурсом, который женщина без него не может получить от мира. Зависимость бывает сексуальной, эмоциональной, материальной, не важно. Где-то в душе женщины есть брешь. Чего-то ей так отчаянно не хватает, и лишь в мужчине она находит удовлетворение, лишь с ним утоляет жажду.
Допустим, женщина жила бедно, плохо, а тут богатый мужчина случился в ее жизни. Обогрел, накормил. Прилипнет, как банный лист к заднице. Будет преданно смотреть в глаза.
Или, жила себе одинокая женщина в возрасте «кому за». Встретился ей паренек лет 18-ти, дерзкий, до секса голодный. И вдруг вдохнул в изголодавшееся тело такой ресурс, что хоть вены режь без него.
Или жила такая девочка-глупышка, без своей воли, без своих решений. А он твердый, как скала, он все знает, все подскажет. Ушел – сникла. Не уходи!
А, может, жила провинциалка. Умненькая, цепкая, но ведь не знает ничего. А у него какие-то связи, знания, все концы от ее жизненных решений. У него другая жизнь, нового уровня и класса. Все, пропала. Поделись жизнью, дай я за тебя поживу!
И тут женщина хватается зубами за мужчину, не отдерешь.
Она удушлива, она заполняет собой все его пространство.
Она забывает ради него все свои интересы, так что аж неудобно становится.
Она звонит по 10 раз на дню, и ночью тоже, сцены устраивает.
Говорит, жить не стану без тебя. Себя порешу.
И вот как только мужчина слышит эту фразу, в глубине его все кончено. Пусть не сразу, пусть через несколько дней или месяцев. Нам не нужны те, кто не могут без нас. Наше сердце знает: получит то, что получает со мной другим путем, тут же вся любовь закончится. Прожует и выплюнет. Это не любовь, а попытка удушения.
То, что у тебя женщина-дыра, женщина банный лист, почувствовать легко.
Сложнее признать это самой женщине. А придется.
Признаки… Есть некоторые…
- ты не можешь без него от слова совсем. Нормальной женщине без мужчины плохо, но можно выжить. Хоть и не хочется терять. Без человека, к которому прилипаешь, жизни нет, как без воздуха
- он для тебя важнее всего, даже таких святых вещей, как дети и родители. Кажется, ты можешь убить не просто, чтобы его защитить, а по его прихоти
- ты экономишь на себе ради него, или жертвуешь ему деньги, или навязчиво пытаешься делать подарки
- ты готова терпеть любое унижение, лишь бы был рядом
- тебя без него физически ломает. Подключается психосоматика. Сводит мышцы, например. Скрючивает пальцы. Спазмирует горло. В душе боль такая адская, будто там сорок кошек.
Что делать в таких случаях мужчине? Да ничего. Бежать. Не настоящая она. И приготовиться к потоку проклятий на свою голову.
Что делать женщине? Лечение одно. Проанализировать, что именно затыкалось этим мужчиной, а другим не затыкается. Только тогда ты сможешь подобрать заплатку к личной душевной дырке. Возможно, придется научиться самой зарабатывать. Или развлекаться, или знакомиться. Или управлять собой. Не важно. Но придется подрасти.
Как только получишь, что хотела от жизни без него, дыра будет залатана. А любовь поцветет-поцветет, да и скукожится.
Потому что полноценно любить может лишь та женщина, которая умеет полноценно быть одна.
Есть что-то знакомое в этом описании?
Черная дыра - удивительное место пространства, которая все притягивает и все поглощает, ничего не выпуская из своего плена, в том числе, световые лучи. Отсюда и название - черная дыра. Гипотез о возникновении несколько. Главное объяснение - нарушение энергобаланса пространства, проникновение материи одного мира в другой, другое - гибель звезды, и третья причина - появление новой звезды.
Существует не одна теория о черных дырах, которые подробно изучают причины и процессы их зарождения, законы существования.
В статье ниже - самые интересные факты о черных дырах.
Время вблизи черной дыры замедляется, течет не спеша. Минута здесь равна годам на Земле.
Открыл дыры Джон Митчел в конце 18 века. Повторно теорию об их существовании доказал Эйнштейн уже в 1916 году, а развил и популяризировал учение Арчибальд Уилер.
Человеку трудно представить черную дыру. Дело в том, что материя внутри нее так сжимается, что время и пространство здесь приближаются к нулю и практически не существуют. Законы физики здесь также не действуют.
Размеры дыры не определены и могут достигать гигантских размеров. Однако, когда дыра умирает, она становится такой маленькой, меньше атома, и тогда ее величину нельзя даже измерить. Умирая, дыра продолжает вращаться, искажая пространство. Если одна дыра встретиться с другой, столкнувшись, дыры словно сливаются, увеличивая свой размер.
Черная дыра невидима. Из-за своей гравитации она не отражает свет, потому ее нельзя увидеть в процессе поглощения объектов. Есть предположение, что кроем известных тысяч дыр их может быть миллионы.
Во Вселенной множество черных дыр, расстояние от Земли до ближайшей - 2000 световых лет. Если говорить о нашей Галактике, то прямо в центре Млечного пути расположена черная дыра, которая в 30 миллионов раз крупнее Солнца. Расстояние до этой дыры от Земли - 30 тысяч световых лет. Кроме того, чтобы силой гравитации поглощать в себя все, даже солнечный свет, массы дыры должна быть огромна. По примерным предположениям она в 30 миллиардов раз превышают массу Солнца.
Несмотря на большие размеры, черная дыра имеет границу - горизонт событий. Если его пересечь, то возврата назад уже не будет. Однако Хокинг выдвинул гипотезу, что некоторые объекты, способные находиться в границе событий и покинуть ее, будут изменены.
В момент притяжения и поглощения космических объектов дыра издает определенные звуки, который можно зафиксировать лишь с помощью оборудования.
Черные дыры не одинаковы. Так, классификация на основе количества выделяемой энергии, различает вращающиеся, электрические и вращающиеся электрические виды дыр. Самые популярные - сверхмассивные. Их легче обнаружить из-за огромной массы. Они составляют центр галактик.
Дыра, поглощает все вокруг, в том числе, солнечный свет, имеет «врага». Радиация - единственное явление, способное разрушить дыру.
Хотя большинство изображений передают черную дыру как воронку, все же больше подойдет представление сферы. Центр сферы составляет неисчислимое количество сжатой материи.
Черные дыры убивают и поглощают. Они выделяют такой объем космической энергии, которая уничтожает все вокруг. Неподтвержденный, но высоко вероятный факт о возможности выступать в качестве источника энергии и совершения путешествий по космосу.
У другим характеристикам черных дыр по мнению Хокинга относится свойство изменяться, испаряться, излучать фотоны и даже радиацию.
Черные дыры несут «пользу», создавая в результате расщепления веществ элементы (железо и углерод). А засасывая и сжимая материю, дыра выбрасывает в пространство вещество, которое называют «белой дырой». Связь черных дыр с образованием элементов и газовых облаков, как считают некоторые ученые, оказывает влияние на количество звезд во Вселенной. Так, сверхмассивные представительницы в своем «чреве» скрывают множество звездных систем и планет.
Победить черную дыру можно, если скорость объекта превысит скорость света.
В 1930 году 20-летний индийский студент по имени Субраманьян Чандрасекар отправился из Мадраса в Англию. Там он намеревался продолжить свое образование в области астрофизики. Во время путешествия он работал с уравнениями, описывающими устойчивость звезд. И нескольких математических строк, с которыми он работал, позволили сделать важное открытие.
Астрономы того времени имели лишь приблизительное понимание того, как работают звезды. Они знали, что звезда — это шар из горячего газа. Этот газ пытается распространиться в вакуум окружающего пространства, но сила тяжести удерживает его. В звёздах, подобных , достигается равновесие этих сил. Но только до тех пор, пока газ не сгорает как топливо. Сейчас мы знаем, что это вызвано термоядерными реакциями в ядре звезды.
Черные дыры
Однако у ученых оставался вопрос — что происходит, когда звездное топливо заканчивается? Было очевидно, что гравитация неизбежно одержит верх. Она заставит звезду сжиматься. И чем меньше будет ее радиус, тем более сильной будет гравитация на ее поверхности. Астрономам давно известны небольшие звезды, которые они называют белыми карликами. Они имеют массу, сравнимую с массой Солнца. Но при этом их объем примерно равен размеру . Эти остатки сгоревших звезд настолько плотны, что их атомы буквально прижаты друг к другу. Дальнейшее сжатие таких объектов означает, что атомы будут раздавлены. Такое событие изначально предполагалось невозможным из-за законов квантовой физики.
Чандрасекар в ходе своих расчетов обнаружил, что это не так. Его уравнения позволили предположить, что если звезда имеет достаточно большую массу, ее огромная гравитация заставит электроны разгоняться до скорости света. Это сделает звездный материал более мягким. И это означает возможность дальнейшего гравитационного коллапса звезды. В отсутствие какого-либо другого фактора материя звезд образует объекты, которые мы знаем сегодня как черные дыры. Но в начале 1930-х годов такой объект считался слишком диковинным, чтобы воспринимать всерьез.
Предел Чандрасекара
Чандрасекар смог вычислить критическую массу, при которой эта гравитационная неустойчивость будет реализована. Ее значение составляло 1,44 солнечных масс. Сейчас оно известно как предел Чандрасекара. По прибытию в Англию ученый объявил о своем открытии. Но его игнорировали, или отвергали его слова как вздор молодого выскочки. Самый выдающийся астроном тех дней, сэр Артур Эддингтон, публично высмеял Чандрасекара. Это произошло в ходе печально известной встречи в Королевском астрономическом обществе в 1935 году. Он заявил, что существуют законы природы, «которые не допустят, чтобы звезда вела себя столь абсурдно».
Однако история доказала, что Эддингтон ошибался. Если звезда имеет массу, превышающую предел Чандрасекара, то в конце своей эволюции она действительно коллапсирует. Один из вариантов ее судьбы предполагает формирование так называемой нейтронной звезды. В ней атомы измельчаются в нейтроны, и объект стабилизируется в размерах. Эти размеры сравнимы с габаритами крупного индустриального города.
Нейтронные звезды
Подобные объекты были открыты в 1960-х годах, и сегодня изучаются . Большинство из них имеют массы, близкие к пределу Чандрасекара. Более массивные звезды заканчивают свои дни полностью разрушаясь. Когда они сжимаются в объекты, имеющие размеры несколько километров в поперечнике, их гравитация становиться настолько огромна, что даже свет не может покинуть их. Так рождаются черные дыры.
Несмотря на то, что концепция черной дыры явно вытекала из обшей теории относительности Энштейна, потребовались десятилетия, чтобы эта идея получила жизнь. Чандрасекар признал это в 1983 году, когда писал: «Этот важный результат скрыт в фундаментальной статье Карла Шварцшильда, опубликованной в 1916 году». Хотя теоретическая возможность существования черной дыры присутствовала в теории Эйнштейна, юношескому гению Чандрасекара потребовалось доказать, что такой объект может быть результатом трансформации умирающей звезды.
Со временем возможность существования черных дыр была принята наукой. И расчеты Субраманьяна Чандрасекара полностью оправдались. Тем не менее он был настолько обижен , что решил покинуть Великобританию. И в 1937 году переехал в США. Там он сделал выдающуюся карьеру и умер в 1995 году.
Кварковые звезды
Чандрасекар ушел, оставив открытым один увлекательный вопрос. Может ли существовать промежуточное состояние между нейтронной звездой и черной дырой? Это был бы объект больше 1,44 массы Солнца, слишком тяжелый, чтобы образовать нейтронную звезду. Но при этом предотвративший полный коллапс с помощью экзотической формы сверхплотного вещества. Им мог бы быть некий суп из кварков — составляющих протонов и нейтронов. На сегодняшний день никто не обнаружил кварковую звезду. Но понятие о ней остается теоретической возможностью. И кто знает, может быть новый гений решит этот вопрос.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
