Здравствуйте, гость Правила · Помощь

 
»  Черные дыры ©, Из сборника "Физика на селе" Подписаться | Сообщить другу | Версия для печати
      » 16/01/2014, 02:33,  Michael 
Ну раз предыдущая публикация не была забросана тухлыми помидорами, ничто не помешает нам вдарить по плодовитому коллективу авторов с разрекламированным брендом Ст. ХОКИНГ smile.gif

ИТАК, ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ

Эпиграф: "У черных дыр нет волос" Джон Уилер



ЧЁРНАЯ ДЫРА — физический объект, результат теоретических изысканий. Ничто не может вырваться из чёрной дыры из-за ее гравитации, даже свет, даже небо, даже БЭТМЭН! Открыт английским СВЯЩЕННИКОМ Джоном Мичеллом «на кончике пера» еще в 1783 году, но тогда всем было реально не до этого.

Просек фишку, уже в XX веке, некто Шварцшильд, и теперь она уже пришлась по нраву, сначала физикам, а потом и прочим любителям научной экзотики.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

С точки зрения классических теорий, при некоторой гравитации, вторая космическая скорость (то есть та скорость, что требуется для отрыва от звезды/планеты в прекрасное далёко) на радиусе Шварцшильда превышает скорость света, а значит, даже свет не сможет уйти наружу, не то что какое-либо тело средней упитанности. Этот радиус как раз и является условной внешней границей дыры - ГОРИЗОНТОМ СОБЫТИЙ.

Кстати СТРУНЩИКАМ сабж показался недостаточно кошерным, поэтому они запилили свою чёрную дыру с формулами и уравнениями. Физики старой закалки ехидно смеются и тыкают пальцами… или тайно завидуют, что до них не дошло это раньше.

ОТКУДА БЕРЕТСЯ

В природе:

При издыхании массивной (более 3 солнечных масс) звезды, когда иссякает энергия термоядерного синтеза, а масса остаётся, звезда превращается в такую чёрную дыру. Считается, что Солнце НИАСИЛИТ — масса маловата.

Ежели масса ядра звезды больше предела Чандрасекара, то электронный газ физически становится неспособным удержать звезду от сжатия, и она коллапсирует до другой точки равновесия, превращаясь в нейтронную звезду, фактически представляющую собой одно сплошное гигантское «жидкое» атомное ядро, которое в поперечнике размером с Тулу, а весит как полтора Солнца. Но перед этим как @банёт! Вообще, в подобных условиях образуются много разных штук, вроде пульсаров и сверхновых, но они не разрекламированы быдлокультурой и не столь эпичны, поэтому и говорить о них здесь не будем.

При массах ядра звезды, больших 3,5 масс Солнца, коллапс продолжается и дальше, пока на некотором радиусе (тот самый радиус Шварцшильда) кривизна пространства не становится бесконечной. Происходит классическое деление на ноль: большой звёздной массы на совершенно никакой объём — и звезда превращается в чёрную дыру. При этом захватывается с собой всё, что плохо лежало рядом, и продолжает ЗОХАВЫВАТЬСЯ и далее всё доступное. Собственно, по этому захвату их и обнаружили — падающее в бездонный гравитационный колодец вещество, разогнанное почти до световых скоростей, испускает вопли OH SHIT! в гамма- и рентген-диапазонах.

Есть мнение, что в центрах многих (или даже всех) галактик есть сверхмассивные черные дыры с массами от сотен тысяч до миллиардов солнечных. И в нашей тоже. Так что всякое может произойти! Не веришь, детка? Допустим, к нам приближается M31 (ну ты понял - наша красотка соседка - Туманность Андромеды). Да и не стоит забывать, что за галактический год (200—250 млн земных лет) Солнце может повстречать очень много представителей сабжа, и не только их.

В лаборатории:

Накачать заметную, хотя и вполне разумного размера энергию, но зато в крайне малый объем, например, при столкновении атомных частиц. Специально для экспериментальной проверки подобной методики был построен и сейчас вовсю ДОСТАВЛЯЕТ столкновениями этих самых частиц Большой Адронный Коллайдер. 95% ужасов, накручиваемых хомячками вокруг БАК, также растут из идеи «вот создадут на нём дыру — И ВСЕМ П@ЗДЕЦ!!!». Что, естественно, П@ЗДЕЖ.

Во-первых, чёрная дыра размером с атом водорода (а это очень и очень до@уя массы — 2.16·10−15кг) будет поглощать эту вашу Землю астрономическое количество времени.

Во-вторых, планктону невдомёк, что атмосфера планеты регулярно обстреливается космическими лучами с энергиями куда более ох@ительными, чем может выдать этот ваш Большой Адронный МОЙДОДЫР — и ничего, все живы-здоровы.

Ну а в-третьих, маленькие чёрные дыры довольно быстро выкипают — теряют массу из-за излучения ТОГО-САМОГО-ХОКИНГА. Причем, некоторые ученые считают, что вообще ВСЕ элементарные частицы — и так миниатюрные черные дыры.

Чисто теоретически, еще присутствуют такие понятия, как «белая дыра» и «серая дыра». Есть теория, что всё вещество, попадающее в черную дыру в нашей вселенной, вываливается пачками в другую (например, параллельную) или опять в нашу, и тот объект, который все это там вываливает — и является белой дырой (собсно, название «чёрная дыра» дано сабжу потому, что по теории даже свет не может оттуда выбраться, и его не видно, а «белой дырой» может называться объект, из которого свет выпадает, то есть свет появляется кагбэ из ниоткуда). Эдакий пищеварительный тракт, всё как у людей, те же рот и жопа. Однако у нас во Вселенной белых дыр ещё видеть не видывали. Возможно потому, что белые дыры нарушают ПРИНЦИП ПРИЧИННОСТИ. Или потому, что строение нашей вселенной позволяет только про@бывать все в черную дыру. Или еще потому что теория Большого взрыва как раз и есть та дыра(которая белая)из которой и получилась наша с вами вселенная.

И ЧО?

И ВСЕ! Попавший в чёрную дыру обратного хода уже не имеет. В системе отсчёта, связанной с самим телом, время падения будет конечно. Впрочем, с точки зрения внешнего наблюдателя, ему наоборот гарантирована вечная жизнь, парадокс времени из той же ОТО обеспечивает бесконечное время наблюдаемого ухода объекта В МИР ИНОЙ.

Хотя, конечно, всё это — мелочи. Средняя чёрная дыра порвёт этого героя задолго до достижения горизонта событий. Кровожадные физики даже термин придумали - СПАГЕТТИФИКАЦИЯ - это когда отдельные куски ГЕРОЯ вытягиваются гравитацией в многокилометровые макаронины. Представили? То-то...

Важно отметить следующее: все вышесказанные рассуждения верны для черной дыры, которая не вращается. Но так как большинство космических объектов (звёзд, скоплений, галактик) всё-таки вертится, то по закону сохранения момента импульса умирающая звезда будет х@ячить обороты как бешеная. Вполне возможно, что её разорвёт на куски ещё на фазе сжатия. Но если ей повезёт, то получится ещё ХУЖЕ.

Дело в том, что если невращающаяся ЧД формально похожа на колодец, то вращающаяся — уже на червоточину, и теоретическая физика не отрицает возможности существования безопасных траекторий внутри оной. Однако сама возможность таких путешествий заставляет физиков всего мира срать кирпичами, а фантастов, соответственно, клепать свои бредни о машинах времени и параллельных вселенных, от которых учёные пуще прежнего рвут волосы на жопе.

Впрочем, стоит заметить, что по состоянию на 1 января 2014 года теории, которая бы объединяла квантовую механику и гравитацию, нет (и не предвидится), поэтому, в общем, хрен знает, что там на самом деле происходит.

Кроме того, существует проблема, связанная с потерей информации. Если вкинуть внутрь ЧД томики Акунина (где им и место), книжки разорвет на кванты и засосет. Со временем за счет излучения Хокинга масса уменьшится к первоначальной. И если ленточки из шредера склеить можно, то вот ЧД - такой себе добротный биореактор, в котором происходит НЕОБРАТИМЫЙ процесс переработки информации в х@ету. Проблема в том, что если такое происходит на самом деле, то квантовой механике самое место - в ТОЙ ЖЕ пи... дыре.

На самом деле чёрные дыры являются одними из самых простых объектов в теорфизике. Для полного описания чёрной дыры необходимо всего лишь 3 числа: масса, заряд и момент импульса. Это, разумеется, не означает, что не@бически сложной метрикой, пульсациями, схлопываниями сингулярности и прочими радостями можно пренебречь. Но для стороннего наблюдателя все представители сабжа, у которых одинаковы эти три параметра, будут абсолютно идентичны, о чём, кстати, и говорит эпиграф.

МИФЫ

Прежде, чем переходить к откровенной х@ите, рассмотрим наиболее часто встречающиеся среди масс заблуждения:
● Чёрные дыры засасывают всё на своём пути, оказавшись рядом с ней, тебя неминуемо ждут Адъ и Погибель!!!11
○ На самом деле на достаточно большом расстоянии гравитационное воздействие чёрной дыры такое же, как если бы на её месте была звезда с той же массой. А что вы хотели, предельный случай ОТО — это, как ни странно, ньютоновская теория гравитации. Более того, пока тело не засосало за горизонт, у него всегда есть шанс показать ей кукиш.

● Чёрные дыры Керра ведут в параллельные вселенные.
○ А возможно, снова в нашу. Или вообще в никуда. Включаем «бритву Оккама». В любом случае, оттуда еще никто не возвращался чтобы рассказать о путешествии.

● «Ой, нам на работе секретарша Шефа рассказала, что в Коллайдере…»
○ Оставьте уже в покое этот Коллайдер!

● Чёрная дыра чёрная
○ Единственный способ её увидеть — это гравитационная линза либо в момент кормления, либо на фоне светящегося объекта — например, звезды-спутника. В этом случае она и вправду будет чёрной, а звезда-спутник — прикольно искажённой в результате линзирования. Во всех же остальных случаях мы видим не собственно дыру, а следы поглощения ею внешней массы — аккреционный диск и релятивистские джеты (струи чистой энергии) вдоль его оси — которые, сцуко, бл@дь, дох@я ЯРКИЕ. Такой вот парадокс.

ЧЁРНЫЕ ДЫРЫ В ЛИТЕРАТУРЕ И ПРОЧИХ КРЕАТИВАХ

Служат постоянным пугалом, а также очень удобны в качестве не очень четко описанного, но зато заведомо существующего Страшного Объекта™. Например, см. у Ларри Нивена рассказ «Дырявый», «Гиперион» и «Эндимион» Симмонса.
Множество, тысячи их, фантастических прогонов насчёт мужественных космолётчиков, бороздящих окрестности чёрных дыр. Чёрные дыры применялись некоторыми авторами для телепортации. При этом, очевидно, попутаны понятия чёрной дыры и червоточины, с помощью последних теоретически можно путешествовать. Теория путешествий через червоточины вперемешку с инопланетным п@здецом подробно и весьма винрарно описаны в книгах Р.Аллена «Кольцо Харона» и «Разбитая Сфера».

Генераторы чёрных дыр как корабельное оружие встречаются во многих игрушках и фантастических произведениях. Это х@ита. Во-первых, ЧД нестабильны и неуправляемы, что делает их для космических баталий не опаснее кидания какашками. Во-вторых, для создания солидной ЧД необходимы очень и очень большие энергии, потому что её радиус пропорционален массе в отношении «1 см : одна земная масса». В-третьих, эту энергию можно куда эффективнее использовать в тех же самых лазерах...

ЧЁРНЫЕ ДЫРЫ В ЭКОНОМИКЕ

Наблюдаются повсеместно, обнаруживают свойства засасывать из окружающего пространства бабло. При достижении поглощаемым баблом горизонта событий распила его нельзя вытащить, даже действуя со скоростью света и охрененной энергией. Потеря информации в такой черной дыре никакая не проблема, а условие ее существования. Информация от субъектов, находящихся рядом с экономической черной дырой сильно искажена, а чаще всего просто недоступна.
Особое положение занимают сверхмассивные бюджетные черные дыры. Есть теория, что в каждой стране существует как минимум одна сверхмассивная черная дыра. Эпическая черная дыра в РАШКЕ находится в ДЕФОЛТ-СИТИ. Еще Кутузов говорил: чтобы спасти Россию — надо сжечь Москву!
Экономические черные дыры таки излучают. В общем случае излучение баблоса полностью поглощается прилежащим пространством и субъектами в нем. Однако, излучение сверхмассивных черных дыр (в виду его масштаба) заметно для Анонимуса, но не сравнимо с их баблоидной массой. Также черные дыры могут схлопываться в результате хокинговского сталинского излучения, свинцовые кванты которого, массой в девять грамм, попадают в головы вороватым чиновникам. В результате дыра взрывается, производя колоссальную работу по валке леса и оставляя после себя детские дома и дворцы пионеров.

Несколько более полно тема раскрыта у Пелевина в рассказе «Пространство Фридмана».

ТРОЛЛИНГ

Да-да, а как же без него!
Во-первых, сабжем троллят ученых, в особенности релятивистов. Ну как же, гениальный Эйнштейн создал мудрую теорию, которая не может ошибаться! Или можно прикинуться дилетантом и пороть антинаучную чушь, вызывая гнев даже, казалось бы, спокойных персонажей. Впрочем, их троллинг уныл и безблагодатен, так как довольно быстро скатывается в матан.
Во-вторых, кошмаром от засасывания в черную дыру журналюги нередко пугают простых обывателей, ничего в данной теме не смыслящих. Особенно случаи учащаются при запуске какой-нибудь исследовательской вундервафли, как коллайдер, например. От этих высеров учёные кусают локти, скрипят зубами, и вообще, хотят переработать их в метан.

И наконец, троллят сами черные дыры, плюя релятивистскими струями в планеты, население которых не верит в существование сабжа.

Это сообщение отредактировал Michael - 16/01/2014, 02:38
      » 16/01/2014, 10:12,  котофей 
У меня вопрос к докладчику.
Михаил, как Вы считаете, автор прошел курс гламура и дискурса?
      » 16/01/2014, 10:34,  Джору 
карочи по последним сведениям масса величина аналогичная температуре. чему например равна температура электрона? с массой та же х..ня на определенном минимальном расстоянии её уже нет.
так что черные дыры с..сут
      » 16/01/2014, 12:20,  котофей 
Один даос во время медитации пришел к выводу, что структура Вселенной ничем не отличается от того, как устроен микромир. Но этого даоса не взяли даже в Калифорнийский университет, потому что он не знал школьного курса физики.
Любая теория жива до тех пор, пока ее не опровергнут.
      » 16/01/2014, 15:07,  Michael 
котофей ("16/".$m["янв"]."/2014," 10:12)
У меня вопрос к докладчику.
Михаил, как Вы считаете, автор прошел курс гламура и дискурса?

Евгений, попробуйте к Сашуну )
 
« Предыдущая тема | Перечень тем | Следующая тема »
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей)
0 Пользователей: