Что происходит внутри черной дыры


Что происходит внутри черной дыры

Пол Саттер, астрофизик, ведущий научно-популярных программ и автор книги «Как умереть в космосе», рассказал о разных версиях происходящего внутри черной дыры.

Сингулярность в центре черной дыры — это абсолютная нейтральная зона: место, где материя сжимается до бесконечно крошечной точки, а все представления о времени и пространстве полностью рушатся. Что-то должно заменить сингулярность, и ученые предлагают различные версии этого, рассказал Пол Саттер в статье на Live Science.

Планковская звезда

Когда материя сжимается под огромным гравитационным весом коллапсирующей звезды, она встречает сопротивление. Дискретность пространства-времени не позволяет материи достичь размера менее длины Планка (около 1,68 x 10-35 м). Весь материал, который когда-либо попадал в черную дыру, сжимается в шар не намного больше этого. Совершенно микроскопический, но определенно не бесконечно маленький.


Это сопротивление продолжающемуся сжатию в конечном итоге заставляет материал взорваться, делая черные дыры лишь временными объектами. Но из-за экстремальных эффектов замедления времени вокруг черных дыр, с нашей точки зрения, во внешней Вселенной требуются миллиарды, даже триллионы лет, прежде чем они взорвутся.

Гравастар

Еще одна попытка искоренить сингулярность, не опирающаяся на теорию квантовой гравитации, известна как гравастар. Разница между черной дырой и гравастаром в том, что вместо сингулярности гравастар заполнен темной энергией. Темная энергия пронизывает пространство-время, заставляя его расширяться с ускорением. 

Когда материя падает на гравастар, она не может фактически проникнуть за горизонт событий (из-за темной энергии внутри) и поэтому просто висит на поверхности. Но за пределами этой поверхности гравастары выглядят и действуют как обычные черные дыры.

Вращение

Идея единой точки бесконечной плотности исходит из нашей концепции неподвижных черных дыр. Настоящие черные дыры — гораздо более интересные персонажи, особенно когда они вращаются.

Вращение вращающейся черной дыры вытягивает сингулярность в кольцо. И согласно общей теории относительности Эйнштейна, как только вы проходите через сингулярность кольца, вы входите в червоточину и вылетаете через белую дыру (полярная противоположность черной дыры, куда ничего не может войти и материя устремляется со скоростью света) в совершенно новый и захватывающий участок Вселенной.


Ранее астрофизики ответили на шесть занимательных вопросов о черных дырах.

Источник: naukatv.ru

Что происходит внутри черной дыры? Эта загадка не дает возможности получить ответ, поскольку внутрь этого удивительного космического объекта никому не удавалось заглянуть. Тем не менее ученые строят разные догадки и предположения, которые могут оказаться правдивыми при наличии определенных доказательств. Специалисты Института Флэтайрон считают, что нет никакого секрета и загадки. Они уверены, что в центре черной дыры происходит катастрофическая нестабильность. Свою гипотезу они связывают с сингулярностью в центре черной дыры.

Они считают центр абсолютно нейтральной зоной. Это место, где материя сжимается до бесконечно крошечной точки, и из-за этого все научные представления о пространстве и времени рушатся, словно карточный домик.

Но это всего лишь гипотеза, в реальности такого не существует. Вместо сингулярности может присутствовать что-то еще, а вот что именно – ученым неизвестно. Не исключено, что в глубине черной дыры материя не сжимается до бесконечно крошечной точки. Вполне возможно, что она приобретает наименьшую конфигурацию материи, меньший объем. Этот способ называется звездой Планка. В теории предполагается петлевая квантовая гравитация.


Сама по себе она всего лишь гипотетическое предположение, которое служит основой для создания квантовой версии гравитации. Если бы она могла существовать на самом деле, то в ней пространство и время квантуются, и тогда Вселенная бы состояла из миниатюрных дискретных частей.

Они бы имели невероятно маленький масштаб и все космические движения казались бы плавными и непрерывными. Эта теория дает ученым два преимущества. Первое заключается в мечте – квантовая механика таким образом получила бы основу для заключительного научного утверждения, объясняя гравитацию естественным путем. Второе заключается в отрицании формирования сингулярности внутри черной дыры.

Под воздействием гравитационного веса коллапсирующей звезды материя начинает сжиматься и встречать сопротивление. Дискретность пространства-времени не позволяют ей уменьшиться до пределов, меньше чем Длина Планка. И вся материя, попадающая в черную дыру, в конечном итоге сжимается в шар микроскопических размеров, но не бесконечно малый.

В таком случае сопротивление задерживает состояние материи, не позволяя ей взорваться и делая черные дыры лишь временными объектами. Но из-за экстремальных эффектов замедления времени вокруг черных дыр, во внешней Вселенной требуются миллиарды лет, прежде чем они начнут коллапсировать.

Это наводит ученых на мысль о том, что черные дыры не имеют определенных систем поведения, и внутри них может происходить бесконечная катастрофическая нестабильность.

Источник: ekovolga.com

1. Удлинение по-итальянски


Одна из теорий гласит, что материя внутри черной дыры не стремится к центру по кратчайшему пути, а находится в состоянии очень быстро вращающегося вихря. Провалившись в черную дыру, ты очень сильно удлинишься и будешь вращаться вокруг центра. Ученые назвали этот процесс . 

В пользу этой теории говорят процессы, которые происходят прямо за пределами горизонта событий, и ученые предполагают, что за его пределами эффект остается.

2. Пан пропал, но обещал вернуться антипаном

Теорию  черных дыр сформулировал Стивен Хокинг. Он предположил, что из объятий черной дыры кое-чему все-таки удается вырваться, это кое-что — излучение. А раз есть излучение, значит, со временем черные дыры сходят на нет. При этом с точки зрения квантовой механики черная дыра — неразрушаемый объект, он не может исчезнуть. 

Иными словами, согласно общей теории относительности и идеям Максвелла и Эйнштейна, ты в виде набора информации остаешься в черной дыре навсегда. А по мнению Хокинга, ты все же вернешься в наш мир в виде излучения (имени Хокинга). 

В рамках этой теории очень сложно рассуждать в терминах вроде «выживет ли космонавт». Речь идет о сохранении квантовых чисел, то есть зарядов элементарных частиц, а также о переходах из материи в антиматерию и обратно. 

Хотя понять это все равно проще, чем сюжет фильма «Тенет». 

3. Заходим, не стесняемся


Самая позитивная теория: в черной дыре с тобой не случится ничего плохого. Ученые только-только подтвердили само существование черных дыр, но во многих аспектах это все еще сильно теоретизированный космический объект.

Мы знаем наверняка, что за пределы горизонта событий не выходит свет. Не исключено, что это касается только света, а сам сверхмассивный гравитационный объект находится глубоко за горизонтом событий. Зонд или звездолет сможет легко влететь внутрь, разведать, что там и как, и свободно вылететь обратно. 

4. Белая дыра

Помнишь старый глупый анекдот про двух блондинок и холодильник? 

Блондинка выключает свет в комнате и спрашивает другую: «Видишь, свет пропал! А знаешь куда он делся?» Вторая недоумевает: «Нет! А куда?» Первая, открывая холодильник: «А вот где он!»

Представь себе, что это реальная история, однако спорили не блондинки, а Альберт Эйнштейн со Стивеном Хокингом. А холодильник — черная дыра. 

Если черная дыра не выпускает за свои пределы свет, то что же тогда с ним происходит внутри черной дыры?  утверждает, что внутри черных дыр в действительности находятся другие вселенные, но в сжатом (по сравнению с нашей вселенной) виде. А мета-вселенная — это матрешка из вселенных. 

5. Поживи в одной вселенной и получи вторую в подарок


Обычно о параллельных вселенных мечтают фантасты, но эту гипотезу  Стивен Хокинг. Он не исключил, что состояние сингулярности черной дыры — это на самом деле альтернативная пространственно-временная реальность. Или, иначе говоря, параллельная вселенная. Но, в отличие от предыдущей теории, эта вселенная действительно параллельная, но не вложенная одна в другую.

Если теория верна, то через черные дыры все же удастся безболезненно попадать в другие миры. Но вернуться ты вряд ли сможешь.

Источник: www.MaximOnline.ru

Клонирование

Что происходит внутри черной дыры

Для этого нужен наблюдатель. У вас есть друг, который следит за вашим проходом в черную дыру на безопасной дистанции. Он заметит, как вы медленно растягиваетесь и умираете. Пока он оплакивает потерю, вы в своей позиции все еще остаетесь живы, но вам кажется, что процесс прохода растянулся на бесконечность. То есть, друг думает, что вы умерли, а вы все никак не можете достигнуть процесса перехода, будто зависли в одной точке. Интересно то, что путешественник и наблюдатель одинаково правы.

Некоторые думают, что здесь нет парадокса, потому что обе реальности могут наблюдаться в одном временном промежутке. Были и те, кто говорил о клонировании, что не вписывается в законы квантовой механики.

  1. Спагеттификация


Что происходит внутри черной дыры

Как только перешагнете черту горизонта событий черной дыры, на вас набросятся приливные силы. Они заставят вас вытягиваться и разрываться на мелкие кусочки. Голова так сильно вытянется, что вы будете по форме напоминать длинную лапшу.

  1. Искаженность

Что происходит внутри черной дыры

Внутри вы сразу же отметите, что свет, время и пространство изменены. В черной дыре привычные физические законы теряют полномочия и происходит нечто новое. Сигнулярность создает бесконечное число гравитаций в центре, что и играет роль главного источника деформации.

  1. Путешествие во времени


Что происходит внутри черной дыры

Эйнштейн и Хокинг часто утверждали, что есть возможность временных перемещений. И черная дыра подходит для этого как нельзя лучше. В конце концов, она игнорирует физические законы, причем особенно сильно внутри нее отличается время. Возможно, искажением можно воспользоваться, чтобы переместиться во времени. Математические расчеты показывают, что на черте внутреннего и внешнего горизонтов событий можно вернуться в период, когда вы были моложе. Но это скорее только ваше омоложение, так как все остальные (за пределами черной дыры) постареют.

  1. Вы выживите

Что происходит внутри черной дыры

Если решили рискнуть, то лучше отправиться к черной дыре Керра на удаленности в 25000 световых лет. Она превосходит нашу звезду в 4.3 миллиона раз и может предложить неплохие условия для выживания. Суть в том, что приливная сила здесь незначительна, потому что горизонт событий слегка отдален от центра. Так что вы зависните на черте горизонта событий и будете бороздить пространство, пока не умрете от голода и обезвоживания.

  1. Удачная мысль Эйнштейна


Что происходит внутри черной дыры

Он полагал, что если использовать свободно падающее перемещение, то можно сократить силу притяжения. То есть, мы больше не будем чувствовать свой вес пока падаем. И это может пригодиться, если вы прыгнули в черную дыру. Вы не заметите полета, пока не окажитесь уже внутри бездны, но наблюдателю пришлось бы наблюдать за вашим непрекращающимся полетом.

  1. Белые дыры

Что происходит внутри черной дыры

Черная дыра – чудовище, от которого не сбежишь, а белая дыра – формирование, в которое не попадешь (полная противоположность черной дыре). Существует теория, что все поглощенные частички должны найти выход с другого конца. Никто не видел белые дыры, потому что они существуют лишь в математических формулах, но эта противоположность может стать порталом в другую вселенную.

  1. Осмотр вселенской истории


Что происходит внутри черной дыры

Есть вариант столкнуться с червоточиной. В таком переходе вам повезет просмотреть всю функциональность Вселенной. Вы будто разглядываете историю развития космического пространства в быстрой перемотке. Но в конце вас ожидает смерть. Свет станет активнее и оживленнее, пока не испепелит вас.

  1. Путь в параллельный мир

Что происходит внутри черной дыры

Раз вы уже оказались в этом мрачном мире, то срочно ищите выход. Да, назад пути нет, но физики предполагают, что сингулярность способна функционировать в качестве моста в иной мир. Это может быть точно такая же вселенная или же вы встретите своего клона, или столкнетесь с внеземными существами или местом, где все перевернуто вверх дном.

  1. Станете частью всего

Что происходит внутри черной дыры

Хокинг считал, что в вакууме возле горизонта событий могут рождаться частицы и античастицы. Одни из них (отрицательные) падают внутрь черной дыры, а другие (положительные) скапливаются возле черной дыры в виде излучения. В итоге, черная дыра уменьшается, нагревается и однажды взрывается, выплескивая излучение Хокинга.

+ Просто умрете

Что происходит внутри черной дыры

Это печальная правда и наиболее вероятный исход. Вас просто разорвет на мелкие элементы, и вы даже не успеете постичь всех вселенских загадок.


Самые самые в космосе

<<< Часть 1

Источник: v-kosmose.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.