Stejnosměrný motor kartáče z čeho. Co je to bezkomutátorový stejnosměrný motor a princip jeho práce. Jednofázový asynchronní elektromotor

Černé díry jsou jedinými vesmírnými tělesy schopnými přitahovat světlo gravitační silou. Jsou to také největší objekty ve vesmíru. Je nepravděpodobné, že se v dohledné době dozvíme, co se stane poblíž jejich horizontu událostí (známého jako „bod, odkud není návratu“). Jde o nejzáhadnější místa našeho světa, o kterých se i přes desítky let výzkumu stále ví velmi málo. Tento článek obsahuje 10 faktů, které lze označit za nejzajímavější.

Černé díry do sebe hmotu nenasávají

Mnoho lidí si černou díru představuje jako jakýsi „vesmírný vysavač“, kreslící v okolním prostoru. Ve skutečnosti jsou černé díry obyčejné vesmírné objekty, které mají výjimečně silné gravitační pole.

Pokud by na místě Slunce vznikla stejně velká černá díra, Země by nebyla vtažena, rotovala by po stejné dráze jako dnes. Hvězdy umístěné vedle černých děr ztrácejí část své hmoty ve formě hvězdného větru (to se děje během existence jakékoli hvězdy) a černé díry absorbují pouze tuto hmotu.

Existenci černých děr předpověděl Karl Schwarzschild

Karl Schwarzschild byl první, kdo použil Einsteinovu obecnou teorii relativity k prokázání existence „bodu, odkud není návratu“. Sám Einstein o černých dírách neuvažoval, ačkoli jeho teorie jejich existenci předpovídá.

Schwarzschild předložil svůj návrh v roce 1915, bezprostředně poté, co Einstein publikoval svou obecnou teorii relativity. V té době vznikl termín „Schwarzschildův poloměr“ – to je hodnota, která ukazuje, jak moc byste museli objekt stlačit, aby se z něj stala černá díra.

Teoreticky se z čehokoli může stát černá díra, pokud je dostatečně stlačena. Čím hustší objekt, tím silnější gravitační pole vytváří. Země by se například stala černou dírou, kdyby měla hmotnost objektu velikosti arašídu.

Černé díry mohou zrodit nové vesmíry

Myšlenka, že černé díry mohou dát vzniknout novým vesmírům, se zdá absurdní (zvláště proto, že si stále nejsme jisti existencí jiných vesmírů). Vědci však takové teorie aktivně rozvíjejí.

Velmi zjednodušená verze jedné z těchto teorií je následující. Náš svět má mimořádně příznivé podmínky pro vznik života v něm. Kdyby se některá z fyzikálních konstant byť jen trochu změnila, nebyli bychom na tomto světě. Jedinečnost černých děr má přednost před normálními fyzikálními zákony a mohla by (alespoň teoreticky) dát vzniknout novému vesmíru, který se bude lišit od našeho.

Černé díry vás (a cokoli jiného) mohou proměnit ve špagety

Černé díry protahují objekty, které jsou v jejich blízkosti. Tyto předměty začínají připomínat špagety (existuje dokonce speciální termín - „špagetifikace“).

To se děje díky způsobu, jakým funguje gravitace. V přítomný okamžik vaše nohy jsou blíže středu Země než vaše hlava, takže jsou přitahovány silněji. Na povrchu černé díry začne rozdíl v gravitaci působit proti vám. Nohy jsou přitahovány ke středu černé díry stále rychleji, takže horní polovina těla s nimi nemůže držet krok. Výsledek: špagetování!

Černé díry se časem vypařují

Černé díry nejen pohlcují hvězdný vítr, ale také se vypařují. Tento jev byl objeven v roce 1974 a byl nazván Hawkingovo záření (podle Stephena Hawkinga, který objev učinil).

Černá díra může časem spolu s tímto zářením uvolnit veškerou svou hmotu do okolního prostoru a zmizet.

Černé díry zpomalují čas v jejich blízkosti

Jak se blížíte k horizontu událostí, čas se zpomaluje. Abychom pochopili, proč se to děje, musíme se podívat na „paradox dvojčat“, myšlenkový experiment často používaný k ilustraci základních principů Einsteinovy ​​teorie obecné relativity.

Jedno z dvojčat zůstává na Zemi a druhé odlétá na vesmírnou cestu a pohybuje se rychlostí světla. Dvojče vracející se na Zemi zjišťuje, že jeho bratr zestárnul více než on, protože při cestování rychlostí blízkou rychlosti světla čas plyne pomalejší.

Když se přiblížíte k horizontu událostí černé díry, budete se pohybovat takovou rychlostí vysoká rychlostže se ti čas zpomalí.

Černé díry jsou nejpokročilejší energetické systémy

Černé díry generují energii lépe než Slunce a jiné hvězdy. Je to kvůli hmotě, která kolem nich obíhá. Překročení horizontu událostí obrovská rychlost Hmota na oběžné dráze kolem černé díry se extrémně zahřeje vysoké teploty. Toto se nazývá záření černého tělesa.

Pro srovnání, jaderná fúze přeměňuje 0,7 % hmoty na energii. V blízkosti černé díry se 10 % hmoty stává energií!

Černé díry ohýbají prostor kolem sebe

Prostor si lze představit jako nataženou gumovou desku s nakreslenými čarami. Pokud na záznam vložíte předmět, změní svůj tvar. Černé díry fungují stejně. Jejich extrémní hmotnost přitahuje vše, včetně světla (jehož paprsky, abychom pokračovali v analogii, by se dali nazvat čáry na talíři).

Černé díry omezují počet hvězd ve vesmíru

Hvězdy vznikají z plynových mračen. Aby mohla začít tvorba hvězd, musí se mrak ochladit.

Záření z černých těles brání ochlazení oblaků plynu a zabraňuje vzniku hvězd.

Teoreticky se černou dírou může stát jakýkoli objekt

Jediný rozdíl mezi naším Sluncem a černou dírou je gravitační síla. Ve středu černé díry je mnohem silnější než ve středu hvězdy. Pokud by bylo naše Slunce stlačeno na průměr asi pět kilometrů, mohla by to být černá díra.

Teoreticky se černou dírou může stát cokoliv. V praxi víme, že černé díry vznikají pouze v důsledku kolapsu obrovských hvězd, které hmotnostně převyšují Slunce 20-30krát.

Datum zveřejnění: 27.09.2012

Většina lidí má vágní nebo nesprávnou představu o tom, co jsou černé díry. Přitom jsou to takové globální a mocné objekty Vesmíru, ve srovnání s nimiž je naše Planeta a celý náš život ničím.

Esence

Jedná se o kosmický objekt s tak obrovskou gravitací, že pohlcuje vše, co spadá do jeho hranic. Černá díra je v podstatě objekt, který ani nepropouští světlo a ohýbá časoprostor. V blízkosti černých děr se dokonce čas pohybuje pomaleji.

Ve skutečnosti je existence černých děr jen teorie (a trocha praxe). Vědci mají předpoklady a praktické zkušenosti, ale zatím nebyli schopni zblízka zkoumat černé díry. Proto jsou černé díry konvenčně nazývány všechny objekty, které se hodí tento popis. Černé díry byly málo prozkoumány, a proto zůstává mnoho otázek nevyřešených.

Každá černá díra má horizont událostí – tu hranici, po které nemůže nic uniknout. Více než bližší objekt je směrem k černé díře, tím pomaleji se pohybuje.

Školství

Existuje několik typů a metod tvorby černých děr:
- vznik černých děr v důsledku vzniku Vesmíru. Takové černé díry se objevily bezprostředně po velkém třesku.
- umírající hvězdy. Když hvězda ztratí svou energii a termonukleární reakce se zastaví, hvězda se začne zmenšovat. Podle stupně komprese se rozlišují neutronové hvězdy, bílí trpaslíci a vlastně i černé díry.
- získané experimentem. Například kvantová černá díra může být vytvořena v urychlovači.

Verze

Mnoho vědců se přiklání k názoru, že černé díry vyvrhují veškerou absorbovanou hmotu jinam. Tito. Musí existovat „bílé díry“, které fungují na jiném principu. Pokud se můžete dostat do černé díry, ale nemůžete se dostat ven, pak se naopak nemůžete dostat do bílé díry. Hlavním argumentem vědců jsou ostré a silné výbuchy energie zaznamenané ve vesmíru.

Zastánci teorie strun obecně vytvořili vlastní model černé díry, který neničí informace. Jejich teorie se nazývá „Fuzzball“ – umožňuje nám odpovídat na otázky související s výjimečností a mizením informací.

Co je singularita a mizení informací? Singularita je bod v prostoru charakterizovaný nekonečným tlakem a hustotou. Mnoho lidí je zmateno skutečností singularity, protože fyzici s ní neumí pracovat nekonečná čísla. Mnozí jsou si jisti, že v černé díře existuje singularita, ale její vlastnosti jsou popsány velmi povrchně.

Pokud budeme mluvit jednoduchým jazykem, pak všechny problémy a nedorozumění vyplývají ze vztahu mezi kvantovou mechanikou a gravitací. Vědci zatím nemohou vytvořit teorii, která by je spojovala. A proto vznikají problémy s černou dírou. Koneckonců se zdá, že černá díra ničí informace, ale zároveň jsou porušeny základy kvantové mechaniky. Ačkoli se zdálo, že S. Hawking tento problém nedávno vyřešil, uvedl, že informace v černých dírách nakonec nejsou zničeny.

Stereotypy

Za prvé, černé díry nemohou existovat donekonečna. A to vše díky Hawkingovu odpařování. Není proto třeba si myslet, že černé díry dříve či později pohltí Vesmír.

Za druhé, naše Slunce se nestane černou dírou. Protože hmotnost naší hvězdy nebude stačit. Naše slunce se s větší pravděpodobností promění v bílého trpaslíka (a to není pravda).

Za třetí, Velký hadronový urychlovač nezničí naši Zemi vytvořením černé díry. I když záměrně vytvoří černou díru a „uvolní“ ji, pak díky své malé velikosti pohltí naši planetu na velmi, velmi dlouhou dobu.

Za čtvrté, nemusíte si myslet, že černá díra je „díra“ ve vesmíru. Černá díra je kulový objekt. Odtud plyne většina názorů, ke kterým černé díry vedou paralelní vesmír. Tato skutečnost však zatím nebyla prokázána.

Za páté, černá díra nemá barvu. Detekuje se buď rentgenovým zářením nebo na pozadí jiných galaxií a hvězd (čočkový efekt).

Protože si lidé často pletou černé díry s červími dírami (které skutečně existují), některé obyčejní lidé tyto pojmy se neliší. Červí díra skutečně umožňuje pohyb v prostoru a čase, ale zatím pouze teoreticky.

Složité věci jednoduše řečeno

Je těžké jednoduchým jazykem popsat takový jev jako černá díra. Pokud se považujete za technika, který tomu rozumí exaktní vědy, pak vám radím číst přímo díla vědců. Pokud se chcete o tomto fenoménu dozvědět více, přečtěte si díla Stephena Hawkinga. Pro vědu toho udělal hodně a především v oblasti černých děr. Po něm je pojmenováno vypařování černých děr. Je zastáncem pedagogického přístupu, a proto budou všechna jeho díla srozumitelná i běžnému člověku.

knihy:
- „Černé díry a mladé vesmíry“ 1993.
- "Svět v kostce 2001."
- „Stručná historie vesmíru 2005“.

Doporučit chci především jeho populárně-vědecké filmy, které vám napoví jasným jazykem nejen o černých dírách, ale také o vesmíru obecně:
- „Stephen Hawking's Universe“ - série 6 epizod.
- „Hluboko do vesmíru se Stephenem Hawkingem“ - série 3 epizod.
Všechny tyto filmy byly přeloženy do ruštiny a často se promítají na kanálech Discovery.

Děkuji za pozornost!

Nejnovější tipy sekce "Věda a technologie":

Pomohla vám tato rada? Projektu můžete pomoci tím, že věnujete libovolnou částku dle svého uvážení na jeho rozvoj. Například 20 rublů. Nebo víc :)

Ze všech objektů, které lidstvo zná a které se nacházejí ve vesmíru, působí černé díry nejděsivějším a nepochopitelným dojmem. Tento pocit zahalí téměř každého člověka, když se řekne černé díry, a to navzdory skutečnosti, že lidstvo o nich ví už více než století a půl. První poznatky o těchto jevech byly získány dlouho před Einsteinovými publikacemi o teorii relativity. Skutečné potvrzení existence těchto objektů však bylo přijato teprve nedávno.

Černé díry jsou samozřejmě právem proslulé svou podivností fyzikální vlastnosti, které dávají vzniknout ještě více záhadám ve Vesmíru. Snadno zpochybňují všechny vesmírné zákony fyziky a kosmické mechaniky. Abychom porozuměli všem detailům a principům existence takového jevu, jako je kosmická díra, musíme se seznámit s moderní výdobytky v astronomii a používat představivost, navíc budete muset jít za hranice standardních pojmů. Pro snazší pochopení a seznámení s vesmírnými dírami toho portál připravil hodně zajímavé informace, která se týká těchto jevů ve Vesmíru.

Vlastnosti černých děr z portálu

V první řadě je třeba poznamenat, že černé díry nevznikají z ničeho, jsou tvořeny z hvězd, které jsou gigantické velikosti a hmotnosti. Navíc nejvíc skvělá vlastnost a jedinečná věc na každé černé díře je, že mají velmi silnou gravitační sílu. Síla přitažlivosti objektů k černé díře přesahuje druhou únikovou rychlost. Takové indikátory gravitace naznačují, že ani světelné paprsky nemohou uniknout z pole působení černé díry, protože mají mnohem nižší rychlost.

Zvláštností přitažlivosti je, že přitahuje všechny předměty, které jsou v těsné blízkosti. Čím větší objekt projde v blízkosti černé díry, tím větší vliv a přitažlivost se mu dostane. V souladu s tím můžeme dojít k závěru, že čím větší je objekt, tím silnější je přitahován černou dírou, a aby se takovému vlivu zabránilo, musí mít vesmírné těleso velmi vysokou rychlost pohybu.

Je také bezpečné poznamenat, že v celém vesmíru neexistuje žádné těleso, které by se mohlo vyhnout přitažlivosti černé díry, pokud by se ocitla v těsné blízkosti, protože ani ten nejrychlejší světelný proud nemůže uniknout tomuto vlivu. Teorie relativity, kterou vyvinul Einstein, je vynikající pro pochopení charakteristik černých děr. Podle této teorie může gravitace ovlivňovat čas a deformovat prostor. Také uvádí, že čím větší je objekt umístěný ve vesmíru, tím více zpomaluje čas. V blízkosti samotné černé díry se čas jakoby úplně zastavil. Pokud by kosmická loď vstoupila do pole působnosti vesmírné díry, bylo by možné pozorovat, jak se zpomalí, když se přiblíží, a nakonec úplně zmizí.

Neměli byste se příliš bát takových jevů, jako jsou černé díry, a věřit všem nevědeckým informacím, které mohou na momentálně. Nejprve musíme vyvrátit nejrozšířenější mýtus, že černé díry mohou nasávat veškerou hmotu a předměty kolem sebe, a jak to dělají, rostou a pohlcují víc a víc. Nic z toho není tak úplně pravda. Ano, skutečně, mohou absorbovat vesmírná tělesa a hmotu, ale pouze ty, které jsou v určité vzdálenosti od samotné díry. Kromě své silné gravitace se příliš neliší od běžných hvězd s gigantickou hmotností. I když se naše Slunce promění v černou díru, bude schopno nasávat pouze objekty umístěné na na krátkou vzdálenost a všechny planety zůstanou rotovat na svých obvyklých drahách.

Přejdeme-li k teorii relativity, můžeme dojít k závěru, že všechny objekty se silnou gravitací mohou ovlivnit zakřivení času a prostoru. Navíc, než více hmoty tělo, bude zkreslení silnější. Takže poměrně nedávno to vědci mohli vidět v praxi, když mohli uvažovat o dalších objektech, které měly být pro naše oči nepřístupné kvůli obrovským vesmírným tělesům, jako jsou galaxie nebo černé díry. To vše je možné díky tomu, že ti, kteří procházejí poblíž černé díry nebo jiného tělesa světelné paprsky se vlivem své gravitace velmi silně ohýbají. Tento typ zkreslení umožňuje vědcům podívat se mnohem dále do vesmíru. Ale s takovými studiemi je to velmi obtížné určit skutečné umístění studované tělo.

Černé díry se neobjevují z ničeho nic, vznikají v důsledku exploze supermasivních hvězd. Navíc, aby mohla vzniknout černá díra, musí být hmotnost vybuchlé hvězdy alespoň desetkrát větší než hmotnost Slunce. Každá hvězda existuje díky termonukleárním reakcím, které probíhají uvnitř hvězdy. V tomto případě se vodíková slitina uvolňuje během procesu fúze, ale nemůže opustit oblast vlivu hvězdy, protože její gravitace přitahuje vodík zpět. Celý tento proces umožňuje existenci hvězd. Syntéza vodíku a gravitace hvězd jsou docela dobře fungující mechanismy, ale narušení této rovnováhy může vést k explozi hvězdy. Ve většině případů je způsobena vyčerpáním jaderného paliva.

V závislosti na hmotnosti hvězdy je možných několik scénářů jejich vývoje po explozi. Hmotné hvězdy tedy tvoří pole výbuchu supernovy a většina z nich zůstává za jádrem bývalé hvězdy, astronauti takové objekty nazývají Bílí trpaslíci. Ve většině případů se kolem těchto těles tvoří oblak plynu, který je držen na místě gravitací trpaslíka. Možná je i jiná cesta vývoje supermasivních hvězd, kdy výsledná černá díra bude velmi silně přitahovat veškerou hmotu hvězdy do svého středu, což povede k jejímu silnému stlačení.

Takto stlačená tělesa se nazývají neutronové hvězdy. V nejvzácnějších případech je po explozi hvězdy možný vznik černé díry v našem přijímaném chápání tohoto jevu. Ale aby se vytvořila díra, musí být hmotnost hvězdy prostě gigantická. V tomto případě, když je narušena rovnováha jaderných reakcí, gravitace hvězdy se prostě zblázní. Zároveň se začne aktivně hroutit, načež se stává pouze bodem v prostoru. Jinými slovy, můžeme říci, že hvězda jako fyzický objekt přestává existovat. Navzdory tomu, že zmizí, vznikne za ním černá díra se stejnou gravitací a hmotností.

Právě kolaps hvězd vede k tomu, že úplně zmizí a na jejich místě vznikne černá díra se stejnými fyzikálními vlastnostmi jako zmizelá hvězda. Jediným rozdílem je větší stupeň stlačení otvoru, než je objem hvězdy. Většina hlavní rys Všechny černé díry mají svou singularitu, která určuje jejich střed. Tato oblast se vzpírá všem fyzikálním, hmotným a vesmírným zákonům, které přestávají existovat. Abychom pochopili koncept singularity, můžeme říci, že se jedná o bariéru zvanou horizont vesmírné události. Je to také vnější hranice černé díry. Singularitu lze nazvat bodem, odkud není návratu, protože právě tam začíná působit gigantická gravitační síla díry. Ani světlo, které překročí tuto bariéru, není schopno uniknout.

Horizont událostí má tak atraktivní efekt, že při přibližování se k samotné černé díře přitahuje všechna tělesa ještě více; Proto jsou všechny předměty, které spadají do dosahu této síly, odsouzeny k nasátí do otvoru. Je třeba poznamenat, že takové síly jsou schopny modifikovat těleso zachycené působením takové přitažlivosti, načež se natáhnou do tenkého provázku a poté v prostoru zcela přestanou existovat.

Vzdálenost mezi horizontem události a singularitou se může měnit, tento prostor se nazývá Schwarzschildův poloměr. Proto než větší velikostčerná díra, tím větší bude rozsah působení. Můžeme například říci, že černá díra, která by byla hmotná jako naše Slunce, by měla Schwarzschildův poloměr tři kilometry. Podle toho mají velké černé díry větší dosah.

Hledání černých děr je poměrně obtížný proces, protože světlo z nich nemůže uniknout. Hledání a definice jsou proto založeny pouze na nepřímých důkazech jejich existence. Nejvíce jednoduchá metoda Jejich hledání, které vědci používají, je hledat tak, že najdou místa v temném prostoru, pokud mají velkou hmotnost. Ve většině případů se astronomům podaří najít černé díry v binárních hvězdných systémech nebo v centrech galaxií.

Většina astronomů se přiklání k názoru, že ve středu naší galaxie je také supervýkonná černá díra. Toto prohlášení vyvolává otázku, bude tato díra schopna spolknout vše v naší galaxii? Ve skutečnosti je to nemožné, protože samotná díra má stejnou hmotnost jako hvězdy, protože je vytvořena z hvězdy. Všechny výpočty vědců navíc nepředpovídají žádné globální události související s tímto objektem. Navíc ještě další miliardy let budou vesmírná tělesa naší galaxie tiše rotovat kolem této černé díry bez jakýchkoli změn. Důkazy o existenci díry ve středu Mléčné dráhy lze získat z rentgenových vln zaznamenaných vědci. A většina astronomů se přiklání k názoru, že černé díry je aktivně emitují v obrovském množství.

Poměrně často v naší galaxii existují hvězdné systémy sestávající ze dvou hvězd a často se jedna z nich může stát černou dírou. Černá díra v této verzi pohltí všechna tělesa na své dráze, přičemž kolem ní začne rotovat hmota, díky čemuž vzniká tzv. urychlovací disk. Zvláštností je, že zvyšuje rychlost otáčení a přibližuje se ke středu. Je to hmota, která spadá do středu černé díry, která vyzařuje rentgenové záření a hmota samotná je zničena.

Binární hvězdné systémy jsou úplně prvními kandidáty na status černé díry. V takových systémech je nejsnazší najít černou díru díky objemu viditelné hvězdy, je možné vypočítat ukazatele jejího neviditelného bratra. V současnosti může být úplně prvním kandidátem na status černé díry hvězda ze souhvězdí Labutě, která aktivně vyzařuje rentgenové záření.

Na základě všeho výše uvedeného o černých dírách lze říci, že se nejedná o tak nebezpečné jevy, samozřejmě v případě těsné blízkosti jde o nejmocnější objekty ve vesmíru díky gravitační síle. Proto můžeme říci, že se nijak zvlášť neliší od ostatních těles, jejich hlavním znakem je silné gravitační pole.

O účelu černých děr bylo navrženo velké množství teorií, z nichž některé byly dokonce absurdní. Podle jednoho z nich se tedy vědci domnívali, že černé díry mohou zrodit nové galaxie. Tato teorie spoléhá na to, že náš svět je docela příznivým místem pro vznik života, ale pokud by se jeden z faktorů změnil, život by byl nemožný. Z tohoto důvodu se jedinečnost a rysy změny fyzikální vlastnosti v černých dírách může dát vzniknout zcela novému Vesmíru, který se bude výrazně lišit od toho našeho. Ale to je pouze teorie a dosti chabá vzhledem k tomu, že neexistují žádné důkazy o takovém účinku černých děr.

Pokud jde o černé díry, mohou nejen absorbovat hmotu, ale také se mohou vypařovat. Podobný jev byl prokázán již před několika desítkami let. Toto vypařování může způsobit, že černá díra ztratí veškerou svou hmotu a poté úplně zmizí.

To vše je nejmenší informace o černých dírách, kterou se můžete na stránkách portálu dozvědět. Máme také obrovské množství zajímavých informací o dalších vesmírných jevech.

Pravděpodobně jste viděli sci-fi filmy, kde se hrdinové cestující vesmírem ocitnou v jiném vesmíru? Nejčastěji se tajemné vesmírné černé díry stávají dveřmi do jiného světa. Ukazuje se, že na těchto příbězích je něco pravdy. Tvrdí to vědci.

Když samotnému středu hvězdy – v jejím jádru – dojde palivo, všechny její částice velmi ztěžknou. A pak se celá planeta zhroutí do svého středu. To způsobí silnou rázovou vlnu, která protrhne vnější, stále hořící obal hvězdy a ta exploduje v oslepujícím záblesku. Jedna čajová lžička malé vyhaslé hvězdy váží několik miliard tun. Taková hvězda se nazývá neutron. A pokud je hvězda dvacetkrát až třicetkrát větší než naše Slunce, její zničení vede ke vzniku nejpodivnějšího jevu ve vesmíru – černá díra.

Gravitace v Černé díře je tak silná, že zachycuje planety, plyny a dokonce i světlo. Černé díry jsou neviditelné, lze je najít pouze pomocí obrovského trychtýře kosmických těles, která do něj vlétají. Pouze kolem některých otvorů se tvoří jasná záře. Koneckonců, rychlost rotace je velmi vysoká, částice nebeských těles se zahřívají na miliony stupňů a jasně září

Kosmická černá díra přitahuje všechny předměty a stáčí je do spirály. Když se objekty přiblíží k černé díře, začnou se zrychlovat a natahovat, jako obří špagety. Síla přitažlivosti se postupně zvyšuje a v určitém okamžiku se stává tak monstrózní, že ji nic nepřekoná. Tato hranice se nazývá horizont událostí. Jakákoli událost, která se za tím stane, zůstane navždy neviditelná.

Vědci naznačují, že černé díry mohou vytvářet tunely ve vesmíru - „červí díry“. Pokud do něj spadnete, budete moci projít vesmírem a ocitnete se v jiném vesmíru, kde existuje protější bílá díra. Možná, že jednoho dne bude toto tajemství odhaleno na mocných kosmické lodě lidé budou cestovat do jiných dimenzí.

Pojem černé díry zná každý – od školáků po seniory se používá ve sci-fi literatuře, ve žlutých médiích a dál vědeckých konferencích. Ale co přesně takové díry jsou, není známo každému.

Z historie černých děr

1783 První hypotézu o existenci takového jevu, jako je černá díra, předložil v roce 1783 anglický vědec John Michell. Ve své teorii spojil dva Newtonovy výtvory – optiku a mechaniku. Michellova myšlenka byla tato: pokud je světlo proudem drobných částic, pak jako všechna ostatní tělesa by částice měly zažít přitažlivost gravitačního pole. Ukazuje se, že čím hmotnější je hvězda, tím těžší než světlo odolat jeho tahu. 13 let po Michellovi předložil francouzský astronom a matematik Laplace (s největší pravděpodobností nezávisle na svém britském kolegovi) podobnou teorii.

1915 Všechna jejich díla však zůstala nevyžádaná až do začátku 20. století. V roce 1915 Albert Einstein publikoval Obecnou teorii relativity a ukázal, že gravitace je zakřivení časoprostoru způsobené hmotou, a o pár měsíců později ji německý astronom a teoretický fyzik Karl Schwarzschild použil k řešení konkrétního astronomického problému. Zkoumal strukturu zakřiveného časoprostoru kolem Slunce a znovu objevil fenomén černých děr.

(John Wheeler vymyslel termín „černé díry“)

1967 Americký fyzik John Wheeler načrtl prostor, který lze zmačkat jako kus papíru do nekonečně malého bodu a označil jej pojmem „černá díra“.

1974 Britský fyzik Stephen Hawking dokázal, že černé díry, přestože absorbují hmotu bez návratu, mohou vyzařovat záření a nakonec se vypařit. Tento jev se nazývá „Hawkingovo záření“.

Náš čas. Nejnovější výzkumy pulsarů a kvasarů a také objev kosmického mikrovlnného záření na pozadí konečně umožnily popsat samotný koncept černých děr. V roce 2013 se oblak plynu G2 přiblížil velmi blízko k Černé díře a bude jí s největší pravděpodobností pohlcen, pozorování unikátního procesu poskytnou obrovské příležitosti za nové objevy rysů černých děr.

Co jsou vlastně černé díry

Lakonické vysvětlení jevu vypadá takto. Černá díra je časoprostorová oblast, jejíž gravitační přitažlivost je tak silná, že ji žádný objekt, včetně světelných kvant, nemůže opustit.

Černá díra byla kdysi masivní hvězdou. Zatímco v jeho hloubkách se udržují termonukleární reakce vysoký krevní tlak, vše zůstává normální. Časem se ale zásoby energie vyčerpají a nebeské těleso se vlivem vlastní gravitace začne zmenšovat. Poslední fází tohoto procesu je kolaps hvězdného jádra a vznik černé díry.

• 1. Černá díra vyvrhne jet vysokou rychlostí


• 2. Disk hmoty roste v černou díru


• 3. Černá díra


• 4. Detailní diagram oblasti černé díry


• 5. Velikost nově zjištěných pozorování

Nejběžnější teorie je, že podobné jevy existují v každé galaxii, včetně středu naší Mléčné dráhy. Obrovská gravitační síla díry je schopná udržet kolem sebe několik galaxií a zabránit jim, aby se od sebe vzdalovaly. „Oblast pokrytí“ může být různá, vše závisí na hmotnosti hvězdy, která se proměnila v černou díru, a může být tisíce světelných let.

Schwarzschildův poloměr

Hlavní vlastností černé díry je, že jakákoliv látka, která do ní spadne, se už nikdy nemůže vrátit. Totéž platí pro světlo. Díry jsou ve svém jádru tělesa, která zcela pohlcují veškeré světlo dopadající na ně a nevyzařují žádné vlastní. Takové předměty se mohou vizuálně jevit jako shluky absolutní tmy.

• 1. Pohybující se hmota poloviční rychlostí světla


• 2. Fotonový prstenec


• 3. Vnitřní fotonový prstenec


• 4. Horizont událostí v černé díře

Počínaje od Obecná teorie Podle Einsteinovy ​​teorie relativity, pokud se těleso přiblíží ke kritické vzdálenosti ke středu díry, už se nebude moci vrátit. Tato vzdálenost se nazývá Schwarzschildův poloměr. Co přesně se děje uvnitř tohoto poloměru, není s jistotou známo, ale existuje nejběžnější teorie. Předpokládá se, že veškerá hmota černé díry je soustředěna v nekonečně malém bodě a v jejím středu je objekt s nekonečnou hustotou, který vědci nazývají singulární porucha.

Jak se stane pád do černé díry?

(Na obrázku vypadá černá díra Sagittarius A* jako extrémně jasný shluk světla)

Není to tak dávno, v roce 2011, vědci objevili oblak plynu a dali mu jednoduchý název G2, který vyzařuje neobvyklé světlo. Tato záře může být způsobena třením v plynu a prachu způsobeném černou dírou Sagittarius A*, která kolem ní obíhá jako akreční disk. Stáváme se tak pozorovateli úžasného jevu absorpce plynového mračna superhmotnou černou dírou.

Podle nedávných studií dojde k nejbližšímu přiblížení k černé díře v březnu 2014. Můžeme si znovu vytvořit obrázek o tom, jak bude tato vzrušující podívaná probíhat.

• 1. Když se oblak plynu poprvé objeví v datech, připomíná obrovskou kouli plynu a prachu.


• 2. Nyní, v červnu 2013, je oblak desítky miliard kilometrů od černé díry. Padá do něj rychlostí 2500 km/s.


• 3. Očekává se, že mrak projde kolem černé díry, ale slapové síly způsobené rozdílem gravitace působící na náběžnou a zadní hranu mraku způsobí, že bude mít stále protáhlejší tvar.


• 4. Po roztržení mraku většina z něj s největší pravděpodobností proteče do akrečního disku kolem Sagittarius A* a vytvoří v něm rázové vlny. Teplota vyskočí na několik milionů stupňů.


• 5. Část mraku spadne přímo do černé díry. Nikdo přesně neví, co se s touto látkou stane dál, ale očekává se, že při pádu bude emitovat mocné proudy Rentgen a už ho nikdo neuvidí.

Video: Černá díra spolkne oblak plynu

(Počítačová simulace jak většina plynný oblak G2 bude zničen a pohlcen černou dírou Sagittarius A*)

Co je uvnitř černé díry?

Existuje teorie, která tvrdí, že černá díra je uvnitř prakticky prázdná a veškerá její hmota je soustředěna v neuvěřitelně malém bodě umístěném v jejím samém středu – singularitě.

Podle jiné teorie, která existuje již půl století, vše, co spadne do černé díry, přechází do jiného vesmíru umístěného v samotné černé díře. Nyní tato teorie není hlavní.

A existuje třetí, nejmodernější a nejhouževnatější teorie, podle níž se vše, co spadne do černé díry, rozpouští ve vibracích strun na jejím povrchu, který je označen jako horizont událostí.

Co je tedy horizont událostí? Do nitra černé díry se nelze podívat ani pomocí supervýkonného dalekohledu, protože ani světlo, které vstupuje do obřího kosmického trychtýře, nemá šanci se vrátit zpět. Vše, o čem lze alespoň nějak uvažovat, se nachází v jeho bezprostřední blízkosti.

Horizont událostí je konvenční povrchová čára, z níž nemůže uniknout nic (ani plyn, ani prach, ani hvězdy, ani světlo). A to je velmi tajemný bod, odkud není návratu v černých dírách vesmíru.