Slišite besede 'črna luknja' in morda boste pomislili na vrtinčni vrtinec, ki bo vse skupaj posesal v svojo čeljust kot vaš stric na poročnem bifeju. Lahko si predstavljate zvezdo, ki jo vlečejo k sebi kot kos špagetov, ki plapola okoli praznine, dokler ne izpade iz obstoja. Resničnost ni tako preprosta ali tako okusna. Tu je naš priročnik.
Kaj je črna luknja?
Črne luknje so fizike že stoletja zmedle, a preprost opis bi bil območje v vesolju in času, ki ima tako močno gravitacijo, niti svetloba ne more uiti.
Ena prvih stvari, ki jih je treba razumeti pri črnih luknjah, je, da niso prazen prostor, ampak snov strnjena na zelo majhno območje. Črna luknja ima lahko na primer maso 20 zvezd, vendar velikosti le osrednjega Londona. Ta gostota naredi nenavadne stvari s časovnimi in prostorskimi zakoni, med katerimi je tudi pojav teoretične ovire, imenovane horizont dogodkov.
PREBERITE NAPREJ: Preboj črne luknje razkriva nihajne curke, ki so jih opazili superračunalniki
Oglejte si povezani preboj s črno luknjo, ki razkriva mahajoče curke, ki so jih opazili superračunalniki. Najstarejša supermasivna črna luknja, ki so jo kdajkoli našli, je opažena 13,7 milijarde svetlobnih let stran
V splošni teoriji relativnosti Alberta Einsteina je obzorje dogodkov točka brez povratka. Ko se objekt približa obzorju dogodkov, se vedno več poti, ki jih preidejo njegovi delci, upogne proti črni luknji. Ko se prebije obzorje dogodkov, postane deformacija vesolja-časa tako velika, da se delci ne morejo premakniti navzven.
To je točka, kjer luknja postane črna, ko svetloba ne more uiti, da bi jo potegnila naprej, naprej, proti gravitacijski singularnosti; točka, kjer se je prostor-čas tako izkrivil, je njegova ukrivljenost neskončna. Tu so vsi zakoni fizike, kot jih razumemo, vrženi skozi okno. Nihče v resnici ne ve, kaj se zgodi pri singularnosti.
Kako velike so črne luknje?
Obstajajo štirje razredi črnih lukenj, čeprav sta dva hipotetična. Na zgornjem koncu spektra so supermasivne črne luknje, za katere se domneva, da prebivajo v središču večine galaksij. Tista v naši Rimski cesti, znana kot Strelec A *, naj bi imela maso 4 milijone soncev z obzorjem dogodkov, ki se razteza na 44 milijonov kilometrov.
Na spodnjem koncu spektra je mikro črna luknja, ki bi bila lahko majhna kot en sam atom, čeprav tega še nismo dejansko izmerili. Vmes sta ti dve hipotetični črni luknji z vmesno maso in zvezdni črni luknji - ustvarjeni s kolapsom zvezd s približno trikratno ali večjo maso našega sonca.
(Vtis umetnikov o zvezdni črni luknjiCygnus X-1. Kredit:NASA / CXC / M. Weiss)
Druga zanimiva možna kategorija je prvotna črna luknja, ki jo je prvi predlagal Stephen Hawking leta 1971. Te hipotetične črne luknje so lahko nastale med rojstvom vesolja, še preden so zvezde nastale, in lahko vsebujejo ključne razlage za obstoj temne snovi .
PREBERITE NAPREJ: Najbolj podrobna simulacija našega vesolja, ki je bila kdaj koli narejena, obsega neverjetno milijardo svetlobnih let
Prizadevanja za njihovo iskanje so se doslej izsušila, čeprav bi se to lahko spremenilo zahvaljujoč partnerstvu Ligo-Devica in zaznavanju gravitacijskih valov. Zmožnost odkrivanja valov v tkivu vesolja bi lahko odprla pot nadaljnjim preiskavam in se ozrla nazaj v čas za združitve črnih lukenj, ki so bile pred datumom.
Kaj bi se zgodilo z mano, če bi padel v črno luknjo?
Če se vam je posrečilo, da ste se prisesali v črno luknjo (moje sožalje), se vam bodo zgodile nekatere čudne stvari, nekatere pa tudi bolj čudne se bodo zgodile nekomu, ki vas bo gledal z varne razdalje.
Kaj se zgodi, ko objekt prebije horizont dogodkov, ni lahko razumljivo in to zato, ker je to točka, ko si dva različna modela fizike - kvantna mehanika in splošna relativnost - nasprotujeta.
Ta kvadram - imenovan informacijski paradoks o črni luknji - je odlično napisal avtor Amanda Gefter zaBBC . Bistvo tega je v tem: nekomu, ki vas opazuje, kako kršite obzorje dogodkov, bi vas počasi izbrisalo izkrivljanje prostora, upočasnitev časa in vročina Hawkingsovega sevanja - nekaj, kar bo sčasoma sčasoma razpršilo Črna luknja.
Torej si mrtev, kajne? Ne ravno. Glede na splošno relativnost bi dejansko šli skozi horizont dogodkov, ne da bi opazili učinke gravitacije, ker bi bili v prostem padu (nekaj, kar je Einstein imenoval najsrečnejša misel ), ki se spušča proti singularnosti.
Toda kako lahko potujete skozi vesolje in se hkrati opečete? Ta težava se zgodi, ker kvantna fizika pravi, da informacij ni mogoče izgubiti, zato mora vaše telo ostati zunaj obzorja. Če ne prestopite obzorja dogodkov, pa boste kršili zakone splošne relativnosti. Znanstveniki so postavili številne rešitve za uskladitev teh nasprotujočih si zakonov narave, toda paradoks je nenehno vprašaj v središču fizike.
Ko gre za črne luknje, potem ne more ubežati le svetloba, temveč tudi možgani generacij mislecev.
ali Amazon fire stick potrebuje internet
Zasluga za vodilno sliko: Wikimedia Commons
