Jak pro vědce minulých staletí, tak pro badatele naší doby je největší záhadou vesmíru černá díra. Co je uvnitř tohoto pro fyziku zcela neznámého systému? Jaké zákony tam platí? Jak plyne čas v černé díře a proč z ní nemohou uniknout ani světelná kvanta? Nyní se samozřejmě pokusíme z hlediska teorie a ne praxe pochopit, co je uvnitř černé díry, proč v zásadě vznikla a existuje, jak přitahuje objekty, které ji obklopují.
Nejprve popišme tento objekt
Takže určitá oblast prostoru ve vesmíru se nazývá černá díra. Není možné ji vyčlenit jako samostatnou hvězdu nebo planetu, protože to není ani pevné, ani plynné těleso. Bez základního pochopení toho, co je časoprostor a jak se tyto dimenze mohou měnit, je nemožné pochopit, co je uvnitř černé díry. Faktem je, že tato oblast není pouze prostorovou jednotkou. Jedná se o objekt, který zkresluje jak tři nám známé rozměry (délka, šířka a výška), tak i časovou osu. Vědci jsou si jisti, že v oblasti horizontu(toto je název oblasti kolem díry) čas nabývá prostorové hodnoty a může se pohybovat dopředu i dozadu.
Naučte se tajemství gravitace
Pokud chceme pochopit, co je uvnitř černé díry, podívejme se blíže na to, co je gravitace. Právě tento jev je klíčový pro pochopení podstaty tzv. „červích děr“, ze kterých nemůže uniknout ani světlo. Gravitace je interakce mezi všemi tělesy, která mají hmotný základ. Síla takové gravitace závisí na molekulárním složení těles, na koncentraci atomů a také na jejich složení. Čím více částic kolabuje v určité oblasti prostoru, tím větší je gravitační síla. To je nerozlučně spjato s teorií velkého třesku, kdy byl náš vesmír velký jako hrášek. Byl to stav maximální singularity a v důsledku záblesku světelných kvant se prostor začal rozpínat díky tomu, že se částice vzájemně odpuzovaly. Přesně opačně vědci popisují jako černou díru. Co je uvnitř takové věci podle TBZ? Singularita, která se rovná ukazatelům, které jsou vlastní našemu vesmíru v době jeho zrodu.
Jak se hmota dostane do červí díry?
Existuje názor, že člověk nikdy nebude schopen pochopit, co se děje uvnitř černé díry. Jakmile tam bude, bude doslova rozdrcen gravitací a gravitací. Ve skutečnosti to není pravda. Ano, skutečně, černá díra je oblast singularity, kde je vše stlačenoaž na maximum. Nejde ale vůbec o „vesmírný vysavač“, který do sebe dokáže vtáhnout všechny planety a hvězdy. Jakýkoli hmotný objekt, který je na horizontu událostí, bude pozorovat silné zkreslení prostoru a času (zatím jsou tyto jednotky odděleny). Euklidovský systém geometrie začne selhávat, jinými slovy, rovnoběžné čáry se budou protínat, obrysy stereometrických obrazců přestanou být známé. Co se týče času, ten se bude postupně zpomalovat. Čím blíže se k díře přiblížíte, tím pomaleji půjdou hodiny vzhledem k pozemskému času, ale vy si toho nevšimnete. Při nárazu do „červí díry“bude tělo padat nulovou rychlostí, ale tato jednotka se bude rovnat nekonečnu. Toto je paradox zakřivení, který přirovnává nekonečno k nule, což nakonec zastaví čas na singularitě.
Reakce na vyzařované světlo
Jediný objekt ve vesmíru, který přitahuje světlo, je černá díra. Co je uvnitř a v jaké podobě to tam je, není známo, ale věří, že jde o temnou temnotu, kterou si nelze představit. Světelná kvanta, která se tam dostala, jen tak nezmizí. Jejich hmotnost se násobí hmotností singularity, čímž je ještě větší a zvyšuje její gravitační síly. Pokud tedy rozsvítíte baterku uvnitř červí díry, abyste se rozhlédli, nebude svítit. Vyzařovaná kvanta se budou neustále násobit hmotností díry a, zhruba řečeno, svou situaci jen zhoršíte.
Všude samé černé díry
Jak jsme již zjistili, základem pro vznik bodů, odkud není návratu, je gravitace, jejíž hodnota je milionkrát větší než na Zemi. Přesnou představu o tom, co je černá díra, dal světu Karl Schwarzschild, který ve skutečnosti objevil samotný horizont událostí a bod, odkud není návratu, a také stanovil, že nula ve stavu singularity se rovná nekonečnu.. Podle jeho názoru může černá díra vzniknout kdekoli ve vesmíru. V tomto případě musí určitý hmotný objekt, který má kulový tvar, dosáhnout gravitačního poloměru. Například hmotnost naší planety se musí vejít do objemu jednoho hrášku, aby se stala černou dírou. A Slunce by mělo mít při své hmotnosti průměr 5 kilometrů - pak se jeho stav stane singulárním.
The New World Formation Horizon
Zákony fyziky a geometrie dokonale fungují na Zemi i ve vesmíru, kde se vesmír blíží vakuu. Na horizontu událostí ale zcela ztrácejí svůj význam. To je důvod, proč je z matematického hlediska nemožné vypočítat, co je uvnitř černé díry. Obrázky, které můžete vymyslet, když ohýbáte prostor v souladu s našimi představami o světě, jsou jistě daleko od pravdy. Pouze se zjistilo, že čas se zde mění v prostorový celek a pravděpodobně se k těm stávajícím přidávají další dimenze. To umožňuje věřit, že uvnitř černé díry (fotka, jak víte, to neukáže, protože světlo tampožírá se) se tvoří úplně jiné světy. Tyto vesmíry mohou být složeny z antihmoty, která je v současnosti vědcům neznámá. Existují také verze, že sféra, odkud není návratu, je jen portál, který vede buď do jiného světa, nebo do jiných bodů v našem Vesmíru.
Narození a smrt
Kde záhadnější než existence černé díry je její zrození nebo zánik. Koule, která deformuje časoprostor, jak jsme již zjistili, vzniká v důsledku kolapsu. Může se jednat o výbuch velké hvězdy, srážku dvou nebo více těles ve vesmíru a podobně. Jak se ale z hmoty, která by teoreticky mohla být cítit, stala sféra zkreslení času? Hádanka probíhá. Ale následuje druhá otázka – proč mizí takové sféry, odkud není návratu? A pokud se černé díry vypaří, proč z nich pak to světlo a všechna vesmírná hmota, kterou vtáhly, nevychází? Když se hmota v zóně singularity začne rozpínat, gravitace postupně klesá. V důsledku toho se černá díra jednoduše rozpustí a na jejím místě zůstane obyčejný vakuový vesmír. Z toho plyne další záhada - kam se podělo všechno, co se do ní dostalo?
Gravitace je náš klíč ke šťastné budoucnosti?
Výzkumníci jsou přesvědčeni, že energetická budoucnost lidstva může tvořit černou díru. Co je uvnitř tohoto systému, je stále neznámé, ale bylo možné zjistit, že na horizontu událostí se jakákoliv hmota přeměňuje na energii, ale samozřejmě částečně. Například člověk, který se ocitne blízko bodu, odkud není návratu, dá 10 procent své hmoty za její zpracování na energii. Toto číslo je prostě kolosální, mezi astronomy se stalo senzací. Faktem je, že na Zemi se během jaderné fúze pouze 0,7 procenta hmoty přemění na energii.