Ma'lumot

Qora tuynuk nima?

Qora tuynuk nima?

Savol: Qora tuynuk nima?

Qora tuynuk nima? Qora tuynuklar qachon paydo bo'ladi? Olimlar qora tuynukni ko'ra oladimi? Qora tuynukning "voqealar gorizonti" nima?

Javob: Qora tuynuk - bu umumiy nisbiylik tenglamalari bilan taxmin qilingan nazariy shaxs. Qora tuynuk hosil bo'ladi, unda massasi ko'p bo'lgan yulduz gravitatsion siqilishni boshdan kechirar ekan, uning massasi ko'pi yoki hammasi kosmosning kichik qismiga siqilib, shu vaqt oralig'ida cheksiz kosmik egilish hosil bo'ladi ("yakkalik"). Kosmosdagi bunday ulkan egri chiziq hech narsaga, hatto yorug'likka ham "voqea ufqidan" yoki chegaradan qochishga imkon bermaydi.

Qora tuynuklar hech qachon to'g'ridan-to'g'ri kuzatilmagan, ammo ularning ta'sirini bashorat qilish kuzatuvlarga to'g'ri kelgan. Ushbu kuzatuvlarni tushuntirish uchun bir qator muqobil nazariyalar mavjud, masalan, Magnetosfera abadiy qulab tushadigan ob'ektlar (MECO), bu qora tuynukning markazida kosmosda yakka bo'lishdan qochadi, ammo fiziklarning aksariyati qora tuynukning izohiga ishonadilar. bu sodir bo'layotgan narsaning eng ehtimol jismoniy tasviridir.

Nisbiylikdan oldin qora tuynuklar

1700-yillarda supermassiv ob'ekt unga yorug'lik kiritishi mumkin deb taxmin qilganlar ham bor edi. Nyuton optikasi yorug'likning zarrachalar kabi muomala qiladigan korpuskulyar nazariyasi edi.

1784 yilda Djon Mishel bir gazetada, quyoshdan 500 marta radiusli jism (lekin bir xil zichlikda) uning yuzasida yorug'lik tezligidan qochib qutulib, ko'rinmas bo'lishini bashorat qilgan edi. 1900 yillarda nazariyaga qiziqish yo'qoldi, ammo yorug'likning to'lqin nazariyasi mashhur bo'lib boraverdi.

Zamonaviy fizikada kamdan-kam hollarda bu nazariy jismlar ularni haqiqiy qora tuynuklardan ajratish uchun "qorong'u yulduzlar" deb nomlanadi.

Nisbiylikdan qora tuynuklar

1916 yilda Eynshteyn tomonidan umumiy nisbiylik haqida nashr etilgan oylar ichida fizik Karl Shvartschild sferik massa uchun Eynshteyn tenglamasiga echim tayyorladi. Shvartschild metrikasi) ... kutilmagan natijalar bilan.

Radiusni anglatuvchi atama bezovta qiluvchi xususiyatga ega edi. Aftidan, ma'lum bir radiusda, atamaning manbai nolga teng bo'lib, bu atamani matematikada "portlatib yuborishga" olib keladi. Deb nomlanuvchi bu radius Shvartschild radiusi, rssifatida belgilangan:

rs = 2 GM/ v 2

G tortishish doimiy M massasi va v yorug'lik tezligi.

Shvartschildning ishi qora tuynuklarni tushunishda muhim ahamiyatga ega bo'lganligi sababli, Shvartschildning nomi "qora qalqon" deb tarjima qilinishi g'alati tasodifdir.

Qora tuynuk xususiyatlari

Butun massasi bo'lgan ob'ekt M ichida yotadi rs qora tuynuk deb hisoblanadi. Voqealar ufqi nom berilgan rs, chunki shu radiusdan qora tuynukning tortishish tezligidan yorug'lik tezligi. Qora tuynuklar tortishish kuchlari orqali massani tortadi, ammo bu massalardan hech biri aslo qochib qutula olmaydi.

Qora tuynuk ko'pincha ob'ekt yoki unga "tushgan" massa bilan izohlanadi.

Yuz soatlari X qora tuynukka tushadi

  • Y kuzatuvida idealizatsiya qilingan soatni X sekinlashtiradi va X urgan paytda muzlaydi rs
  • Y qizil redaktadan yorug'likni kuzatadi va u cheksizlikka etadi rs (Shunday qilib, X ko'rinmas bo'lib qoladi - ammo biz qandaydir tarzda ularning soatlarini ko'rishimiz mumkin. Nazariy fizika ajoyib emasmi?)
  • X nazariy jihatdan sezilarli o'zgarishni sezadi, garchi u bir marta o'tib ketgan bo'lsa ham rs qora tuynukning tortishish kuchidan hech qachon qutulib bo'lmaydi. (Hatto yorug'lik ham voqea ufqidan qochib qutula olmaydi.)

Qora tuynuk nazariyasini ishlab chiqish

1920-yillarda fiziklar Subrahmanyan Chandrasekhar har qanday yulduz massasi 1,44 Quyosh massasidan kattaroq degan xulosaga kelgan ( Chadrasekhar chegarasi) umumiy nisbiylik sharoitida qulashi kerak. Fizik Artur Eddington ba'zi mulklar yiqilishning oldini olishiga ishongan. Ikkalasi ham o'z yo'lida to'g'ri edilar.

Robert Oppenxaymer 1939 yilda juda katta yulduz yiqilib, shunchaki matematikada emas, balki tabiatda "muzlatilgan yulduz" paydo bo'lishini bashorat qilgan. Yiqilish sekinlashayotganday tuyuladi, aslida u kesib o'tgan joyda vaqt o'tishi bilan muzlashadi rs. Yulduz yorug'ligi shiddatli qizib ketishni boshlaydi rs.

Afsuski, ko'pgina fiziklar buni Shvartschild metrikasining juda nosimmetrik xususiyatining o'ziga xos xususiyati deb hisoblashgan va tabiatda bunday assimetriya tufayli bunday siqilish ro'y bermaydi deb ishonishgan.

Bu 1967 yilga qadar emas - kashfiyotdan taxminan 50 yil keyin rs - fiziklar Stiven Xoking va Rojer Penrose nafaqat qora tuynuklar umumiy nisbiylikning bevosita natijasi ekanligini, balki bunday siqilishni to'xtatishning iloji yo'qligini ko'rsatdilar. Pulsarlarning kashf etilishi ushbu nazariyani qo'llab-quvvatladi va ko'p o'tmay, fizik Jon Viler 1967 yil 29 dekabrdagi ma'ruzasida bu hodisa uchun "qora tuynuk" atamasini belgilab qo'ydi.

Keyingi ish Hawking radiatsiyasining kashfiyotini o'z ichiga oldi, unda qora tuynuklar radiatsiya chiqarishi mumkin.

Qora teshik spekulyatsiyasi

Qora tuynuklar - bu qiyinchilikni xohlaydigan nazariyotchilar va eksperimentallarni jalb qiladigan maydon. Bugungi kunda qora tuynuklar mavjudligi haqida deyarli universal kelishuv mavjud, garchi ularning aniq tabiati hali ham muhokama qilinmoqda. Ba'zilarning fikriga ko'ra, qora tuynuklarga tushgan materiallar, qurt teshigidagi kabi, koinotning boshqa joylarida paydo bo'lishi mumkin.

Qora tuynuklar nazariyasiga yana bir muhim qo'shimcha bu 1974 yilda Britaniyalik fizik Stiven Xoking tomonidan ishlab chiqilgan Xoking nurlanishidir.

Videoni tomosha qiling: Qora tuynuk haqida bilasizm. . (Aprel 2020).