Өткен ғасырлардағы ғалымдар үшін де, біздің заманның зерттеушілері үшін де ғарыштың ең үлкен құпиясы – қара құрдым. Физика үшін бұл мүлдем бейтаныс жүйенің ішінде не бар? Онда қандай заңдар қолданылады? Қара құрдымда уақыт қалай өтеді және одан неліктен жарық кванттары да қашып құтыла алмайды? Енді біз, әрине, тәжірибе тұрғысынан емес, теория тұрғысынан қара құрдымның ішінде не бар екенін, оның неліктен пайда болғанын және бар екенін, оны қоршап тұрған объектілерді қалай тартатынын түсінуге тырысамыз.
Алдымен осы нысанды сипаттайық
Сонымен, Ғаламдағы кеңістіктің белгілі бір аймағы қара құрдым деп аталады. Оны бөлек жұлдыз немесе планета деп бөлу мүмкін емес, өйткені ол қатты дене де, газ тәрізді дене де емес. Кеңістік уақытының не екенін және бұл өлшемдер қалай өзгеретіні туралы негізгі түсініксіз қара құрдымның ішінде не бар екенін түсіну мүмкін емес. Өйткені, бұл аймақ тек кеңістіктік бірлік емес. Бұл бізге белгілі үш өлшемді де (ұзындық, ені және биіктігі), сонымен қатар уақыт шкаласын бұрмалайтын нысан. Ғалымдар көкжиек аймағында екеніне сенімді(бұл тесікті қоршап тұрған аумақтың атауы) уақыт кеңістіктік мән алады және алға және артқа жылжи алады.
Гравитацияның құпияларын біліңіз
Қара құрдымның ішінде не бар екенін түсінгіміз келсе, тартылыс күші деген не екенін толығырақ қарастырайық. Дәл осы құбылыс тіпті жарық қашып құтыла алмайтын «құрт саңылаулары» деп аталатын табиғатты түсінудің кілті болып табылады. Гравитация – материалдық негізі бар барлық денелердің өзара әрекеттесуі. Мұндай ауырлық күші денелердің молекулалық құрамына, атомдардың концентрациясына, сондай-ақ олардың құрамына байланысты. Кеңістіктің белгілі бір аймағында неғұрлым көп бөлшектер құласа, тартылыс күші соғұрлым көп болады. Бұл біздің ғаламның өлшемі бұршақтай болған Үлкен жарылыс теориясымен тығыз байланысты. Бұл максимум ерекшелік күйі болды және жарық кванттарының жарқырауы нәтижесінде бөлшектердің бірін-бірі итеруіне байланысты кеңістік кеңейе бастады. Тура керісінше ғалымдар қара құрдым деп сипаттайды. TBZ деректері бойынша мұндай нәрсенің ішінде не бар? Ерекшелік, ол біздің Ғаламға оның туылған кездегі тән көрсеткіштеріне тең.
Материя құрт тесігіне қалай түседі?
Адам қара құрдым ішінде не болып жатқанын ешқашан түсіне алмайды деген пікір бар. Өйткені, бір рет ол жерде гравитация мен тартылыс күшімен жаншылады. Шындығында бұл дұрыс емес. Иә, шынында да, қара құрдым - бұл бәрі қысылған ерекшелік аймағымаксимумға дейін. Бірақ бұл барлық планеталар мен жұлдыздарды өзіне тарта алатын «ғарыштық шаңсорғыш» емес. Оқиға горизонтында тұрған кез келген материалдық объект кеңістік пен уақыттың қатты бұрмалануын байқайды (әзірше бұл бірліктер бір-бірінен бөлек тұрады). Евклидтік геометрия жүйесі сәтсіздікке ұшырай бастайды, басқаша айтқанда, параллель түзулер қиылысады, стереометриялық фигуралардың контурлары таныс болмай қалады. Уақытқа келетін болсақ, ол бірте-бірте баяулайды. Тесікке жақындаған сайын сағат Жер уақытына қатысты баяу жүреді, бірақ сіз оны байқамайсыз. «Құрт тесігіне» соғылған кезде дене нөлдік жылдамдықпен түседі, бірақ бұл бірлік шексіздікке тең болады. Бұл қисықтық парадоксы, ол шексізді нөлге теңестіреді, ол уақытты сингулярлықта тоқтатады.
Шығарылатын жарыққа реакция
Ғарыштағы жарықты тартатын жалғыз нысан – қара тесік. Оның ішінде не бар және қандай пішінде екені белгісіз, бірақ олар бұл елестету мүмкін емес тым қараңғылық деп санайды. Жарық кванттары, оған жету, жай ғана жоғалып кетпейді. Олардың массасы даралықтың массасына көбейтіліп, оны одан да үлкен етеді және оның тартылыс күштерін арттырады. Осылайша, айналаға қарау үшін құрт тесігінің ішіндегі фонарьды қоссаңыз, ол жанбайды. Шығарылатын кванттар үнемі саңылау массасына көбейіп отырады және, шамамен айтқанда, сіз өз жағдайыңызды тек қиындатасыз.
Барлық жерде қара тесік
Бұған дейін түсінгеніміздей, кері қайтарымсыз нүктелердің пайда болуының негізі жердегіден миллиондаған есе көп болатын гравитация болып табылады. Дүниеге қара дыры дегеннің нақты идеясын Карл Шварцшильд берді, ол шын мәнінде оқиғаның көкжиегі мен қайтып келмейтін нүктесін ашты, сонымен қатар ерекшелік күйіндегі нөл шексіздікке тең екенін анықтады.. Оның ойынша, қара құрдым ғарыштың кез келген жерінде пайда болуы мүмкін. Бұл жағдайда сфералық пішіні бар белгілі бір материалдық объект гравитациялық радиусқа жетуі керек. Мысалы, қара құрдымға айналу үшін планетамыздың массасы бір бұршақ көлеміне сәйкес келуі керек. Ал Күннің диаметрі оның массасымен 5 километр болуы керек - сонда оның күйі ерекше болады.
Жаңа дүниенің пайда болу көкжиегі
Физика мен геометрия заңдары ғарышта вакуумға жақын жерде және ғарыш кеңістігінде тамаша жұмыс істейді. Бірақ олар оқиға көкжиегінде өз маңызын толығымен жоғалтады. Сондықтан математикалық тұрғыдан қара құрдымның ішінде не бар екенін есептеу мүмкін емес. Біздің әлем туралы идеяларымызға сәйкес ғарышты иілсеңіз, сіз жасай алатын суреттер, әрине, шындықтан алыс. Мұнда уақыттың кеңістіктік бірлікке айналатыны және, ең алдымен, бар өлшемдерге тағы бірнеше өлшемдер қосылғаны ғана анықталды. Бұл қара тесіктің ішінде (фотосуретте, сіз білетіндей, бұл көрсетілмейді, өйткені онда жарық бар) деп сенуге мүмкіндік береді.өзі жейді) мүлде басқа дүниелер қалыптасады. Бұл ғаламдар қазіргі уақытта ғалымдарға беймәлім антиматериядан тұруы мүмкін. Сондай-ақ қайтып келмейтін сфера басқа әлемге немесе біздің Ғаламның басқа нүктелеріне апаратын жай ғана портал деген нұсқалар бар.
Туылу және өлім
Қара құрдымның бар болуы оның тууы немесе жойылып кетуінен де жұмбақ жерде. Кеңістік-уақытты бұрмалайтын сфера, біз бұрыннан белгілі болғандай, құлдырау нәтижесінде пайда болады. Бұл үлкен жұлдыздың жарылуы, ғарышта екі немесе одан да көп денелердің соқтығысуы және т.б. Бірақ теориялық тұрғыдан сезінуге болатын материя қалайша уақыттың бұрмалану саласына айналды? Пазл орындалуда. Бірақ одан кейін екінші сұрақ туындайды - неге мұндай қайтарымсыз салалар жойылады? Ал егер қара тесіктер буланып кетсе, онда неге сол жарық және олар тартып алған барлық ғарыштық заттар олардан шықпайды? Ерекшелік аймағындағы материя кеңейе бастағанда, гравитация бірте-бірте азаяды. Нәтижесінде қара құрдым жай ериді, ал кәдімгі вакуумды ғарыш кеңістігі өз орнында қалады. Бұдан тағы бір жұмбақ туындайды - оның басына түскеннің бәрі қайда кетті?
Гравитация біздің бақытты болашақтың кілті ме?
Зерттеушілер адамзаттың энергетикалық болашағы қара құрдым құра алатынына сенімді. Бұл жүйенің ішінде не бар екені әлі белгісіз, бірақ оқиға горизонтында кез келген материя энергияға айналатынын анықтау мүмкін болды, бірақ, әрине, ішінара. Мысалы, қайтып келмейтін нүктеге жақындаған адам өз материясының 10 пайызын оны энергияға өңдеуге береді. Бұл көрсеткіш жай ғана орасан зор, ол астрономдар арасында сенсацияға айналды. Өйткені, Жерде ядролық синтез кезінде заттың тек 0,7 пайызы ғана энергияға айналады.
