Ви, напевно, вже не раз чули про чорні діри або ж бачили сюжети по ТВ. А все почалось із Ейнштейна, який у 1915 році, у своїй славнозвісній Теорії Відносності, відкрив світу ці містичні об’єкти.
Що таке чорна діра? Чи насправді вони існують? Як їх знаходять? Відповіді на ці питання та багато інших, Ви зможете отримати в даній серії статей.
Історія
Ідея об’єкта, здатного поглинати світло вперше була запропонована П’єром Симоном Леплейсом в 1795році. Використовуючи теорію гравітації Ньютона, Леплейс підрахував, що за умови достатнього стиснення об’єкта до певного мінімального радіусу, швидкість його утікання буде вищою за швидкість світла.
Частина перша: “Що ж таке Чорна діра?”
Чорна діра народжується тоді, коли помирає велика зірка.
Через те, що зірки настільки масивні і складаються з газу, вони мають сильне гравітаційне поле, що постійно намагається «колапсувати» зірку, тобто стиснути її до розмірів маленької кульки. З іншого боку, в центрі зірки постійно відбуваються реакції ядерного синтезу, що працюють за принципом величезної ядерної бомби, постійно намагаючись розірвати зірку. Баланс між силам гравітації та вибуховими силами і є тим чинником, що визначає розмір зірки.
Помираючи, ядерний реактор зірки зупиняється через закінчення пального. В той самий час, сила тяжіння стискає зірку та її ядро. Стиснувшись, ядро зірки перегрівається і вибухає надновою. На місці колишньої зірки залишається лише сильно стиснуте, надзвичайно важке ядро. Важке настільки, що навіть світло не може уникнути його гравітації.
Ядро стає чорним і зникає з виду. Через свою неймовірну гравітацію, ядро проходить через матерію часопростору, утворюючи в ній діру. Ось чому ми називаємо цей феномен чорною дірою.
Ядро стає центральною частиною чорної діри – сингулярністю. Початок діри називають горизонтом подій.
Можна уявити горизонт подій, як рот чорної діри. Все, що перетне його кордон – зникає назавжди. Час там зупиняється і назад дороги немає, навіть для світла. Радіус горизонту подій називається радіусом Шварцшильда, названого в честь астронома Карла Шварцшильда, праця якого уможливила виникнення теорії про чорні діри.
Читайте другу частину “Типи чорних дір”
Читайте третю частину: “Як ми знаходимо чорні діри?”
Лабораторні досліди
Для підтвердження створення штучного згустку енергії і досліди з чорним тілом.
Згідно 2 закону Ньютона, центр обіжна сила направлена до центру кола і рівна масі тіла, помноженій на центр обіжне прискорення. F= 4п2 n2 rm.
Дослід 1. – створення згустку енергії тепла.( найпростіший ).
Що таке дим ? Дим – це пофарбоване у сажу тепло. Завдяки цьому можливо спостерігати створенню згустку енергії. Набираємо в пластикову пляшку дим ( спалюючи щось в середині ). Натискаючи на пляшку з рівномірною силою і дотримуючись потрібних інтервалів ( щоб надати димові швидкості його розповсюдження ) з горловини виштовхується кільце – це і є згусток енергії тепла. Швидкість розповсюдження ( руху ) диму залежить від різниці температури диму і повітря. Чим навколишня температура вища тим швидкість диму менша, тим довше можливо спостерігати отриманий згусток енергії.
Дослід 2. ( реально також провести без великих зусиль ) розкручуємо джерело звуку до швидкості розповсюдження звуку – 330 м/c або 18540 об/хв. При обертанні і досягненні швидкості звуку – звук повинен зникнути. Це буде згусток енергії звуку.
Дослід 3. створюємо одночасно 4 електродуги, які всі 4 перехрещуються в центрі і спостерігаємо, що відбувається в центральній точці. Коли полюси ізолювати і скласти щільно по колу і створити одночасно електричні розряди подаючи струм по всій площі сфери, в середині сфери також виникнуть явища, які буде можливо проаналізувати. Коли знати швидкість руху блискавки, її можливо буде обертати – змінюючи заряди по радіусі обертання – обертаючи один чи багато розрядів.
Дослід 4. обертання звичайного магніту і заміряння при цьому сили магнітного потоку, змінюючи швидкість обертання. Проведення дослідів з магнітним полем аналогічні.
Дослід 5. для створення згустку енергії світла – потрібно створити двигун для прискорення швидкості світла у декілька раз. Щоб надати інерції світлу потрібно з’єднати тунелем дві ізольовані сфери. В першій сфері у вакуумі знаходиться лазерний пристрій, що створює лазерний промінь, а в другій сфері у вакуумі і максимальному холоді знаходиться чорне тіло ( створюється мініатюрна чорна дірка ). Відкриваючи отвір в обох сферах, по тунелю між ними пропускаємо лазерний промінь під дією втягування чорної дірки виникає прискорення. ( весь цей дослід в теоретичному вигляді є досить примітивним. Щоб здійснити його на практиці потрібно не тільки багато зусиль, але і здійснення багатьох інновацій.)
Також можливо поспостерігати, що буде відбуватися при створені 4 лазерних променів, які перехрещуються в центрі, або здійснити аналогічний дослід подібний електричним розрядам у сфері.
Досліди найкраще проводити у вакуумі і невагомості.
Можливо проводити досліди прямо направленої взаємодії, обернено направленої і багато направленої.
Якщо досліди підтвердяться, то використання даного виду субстанції неможливо переоцінити.