На что похоже падение в черную дыру
Вселенная по-разному уничтожает что-либо. Если вы попытаетесь задержать дыхание в космосе, ваши легкие взорвутся; если вместо этого вы вдохнете каждую молекулу воздуха, вы потеряете сознание. В некоторых местах вы замерзнете, лишившись последнего тепла своего тела; в других будет настолько жарко, что атомы вашего тела превратятся в плазму. Но из всех способов, которыми Вселенная избавляется от объектов, самый увлекательный — отправить его в черную дыру.
Что находится за горизонтом событий?
Согласно нашей теории гравитации — общей теории относительности Эйнштейна — свойства черной дыры определяются тремя вещами. А именно:
Масса, или общее количество вещества и эквивалентное количество энергии (по формуле E = mc2), которые идут на формирование и рост черной дыры до ее текущего состояния.
Заряд, или общий электрический заряд, который существует в черной дыре от всех положительно и отрицательно заряженных объектов, которые попали в черную дыру за всю историю ее жизни.
Угловой импульс (момент), или спин, который является мерой общего количества вращательного движения, которое черная дыра имеет по своей природе.
В реальности, все черные дыры, которые физически существуют в нашей Вселенной, должны иметь большие массы, значительное количество угловых моментов и незначительные заряды. Это чрезвычайно усложняет ситуацию.
Когда мы обычно представляем черную дыру, мы воображаем простой ее вариант, который описывается только ее массой. У него есть горизонт событий, окружающий одну точку, и область, окружающая эту точку, за пределы которой свет не может выйти. Эта область совершенно сферическая и имеет границу, разделяющую области, из которой свет может вырваться и из которой не может: горизонт событий. Горизонт событий находится на определенном расстоянии (радиус Шварцшильда) от сингулярности во всех направлениях одновременно.
Это упрощенная версия реалистичной черной дыры, но прекрасное место, с которого можно начать размышлять о физике, происходящей в двух разных местах: за горизонтом событий и внутри горизонта событий.
За пределами горизонта событий гравитация ведет себя так, как вы обычно ожидаете. Пространство искривляется в присутствии массы, что заставляет каждый объект во Вселенной испытывать ускорение в направлении центральной сингулярности. Если бы вы оказались на большом расстоянии от черной дыры в состоянии покоя и позволили предмету упасть в нее, что бы вы увидели?
Если предположить, что вам удалось сохранить неподвижность, вы увидите, как падающий объект медленно ускоряется от вас к этой черной дыре. Он ускорится к горизонту событий, после чего произойдет нечто странное. Вам покажется, что он замедляется, затухает и становится краснее. Но он не исчезнет полностью. Он лишь приблизится к этому: станет тусклым, красным и сложнее обнаружимым. Вы всегда сможете его увидеть, если будете смотреть достаточно пристально.
Теперь вообразим тот же сценарий, но в этот раз представим, что вы и есть тот самый падающий в черную дыру объект. Опыт происходящего будет совершенно другим.
Горизонт событий будет становится больше гораздо быстрее, чем вы ожидали, поскольку искривление пространства будет становится сильнее. Вокруг горизонта событий пространство настолько искривлено, что вы увидите множество изображений вселенной, которая находится извне, словно ее отразили и перевернули.
И как только вы пересечете горизонт событий, вы не только все еще сможете видеть внешнюю вселенной, но и часть вселенной внутри горизонта событий. В последние моменты пространство будет выглядеть совершенно плоским.
Что находится в черной дыре?
Физика всего этого сложна, но вычисления довольно просты и элегантнее всего выполнены Эндрю Хэмилтоном из Университета Колорадо в серии работ конца 2000-х — начала 2010-х годов. Хэмилтон также создал серию впечатляющих визуализаций того, что вы увидите, упав в черную дыру, основываясь на этих расчетах.
Изучив эти результаты, мы можем извлечь ряд выводов, многие из которых нелогичны. Чтобы попытаться их осмыслить, нужно изменить способ представления пространства. Обычно мы думаем о нем как о неподвижной ткани и считаем, что наблюдатель куда-то «спускается». Но внутри горизонта событий вы всегда в движении. Пространство движется — как беговая дорожка — непрерывно, перемещая все в себе к сингулярности.
И оно перемещает все так быстро, что даже если вы ускоритесь прямо от сингулярности с бесконечной силой, вы все равно упадете к центру. Объекты, находящиеся за пределами горизонта событий, все так же будут посылать вам свет со всех сторон, но вы сможете увидеть лишь часть объектов из-за горизонта событий.
Линия, которая определяет границу между тем, что может увидеть любой наблюдатель, математически описывается кардиоидой, где компонент с наибольшим радиусом касается горизонта событий, а компонент наименьшего радиуса оказывается в сингулярности. Это значит, что сингулярность, даже будучи точкой, не обязательно связывает все, что в нее попадает, со всем остальным. Если вы и я упадем в горизонт событий с разных сторон одновременно, мы никогда не увидим свет друг друга после того, как произойдет пересечение горизонта событий.
Причиной этого является постоянно движущаяся ткань самой Вселенной. Внутри горизонта событий пространство движется быстрее света, поэтому ничто не может вырваться из черной дыры. Вот почему, попав в черную дыру, вы начинаете видеть странные вещи вроде нескольких изображений одного и того же объекта.
Можно понять это, задав вопрос: где сингулярность?
Изнутри горизонта событий черной дыры, в каком направлении вы бы ни двигались, вы в конечном итоге сталкиваетесь с самой сингулярностью. Поэтому, как ни странно, сингулярность появляется во всех направлениях. Если ваши ноги указывают в направлении ускорения, вы увидите их перед собой, но также и над собой. Все это легко просчитывается, хоть и чрезвычайно нелогично. И это только для упрощенного случая: невращающейся черной дыры.
А теперь давайте перейдем к физически интересному случаю: когда черная дыра вращается. Черные дыры обязаны своим происхождением системам из вещества — вроде звезд — которые всегда вращаются на каком-то уровне. В нашей Вселенной (и в общей теории относительности) угловой момент представляет собой абсолютную заключенную величину для любой закрытой системы; нет никакого способа от него избавиться. Когда совокупность вещества коллапсирует до радиуса, который меньше радиуса горизонта событий, угловой момент оказывается заключенным внутри него, как и масса.
Решение, которое мы имеем здесь, будет намного сложнее. Эйнштейн представил общую теорию относительности в 1915 году, а Карл Шварцшильд получил решение по невращающейся черной дыре пару месяцев спустя, в начале 1916 года. Но следующий шаг в моделировании этой проблемы более реалистичным способом — когда черная дыра обладает угловым моментов, а не только массой — был предпринят только в 1963 году, когда Рой Керр нашел точное решение в 1963 году.
Существует несколько фундаментальных и важных различий между более наивным и простым решением Шварцшильда и более реалистичным и сложным решением Керра. Среди них:
Вместо единого решения о том, где находится горизонт событий, у вращающейся черной дыры есть два математических решения: внутренний и внешний горизонт событий.
За пределами даже внешнего горизонта событий существует место, известное как эргосфера, в котором само пространства перемещается со скоростью вращения, равной скорости света, и частицы в нем испытывают огромные ускорения.
Существует максимальное допустимое отношение углового момента к массе; если импульс будет слишком сильным, черная дыра будет излучать эту энергию (посредством гравитационного излучения), пока он не упадет до предела.
И самое интересное: сингулярность в центре черной дыры — это уже не точка, а одномерное кольцо, радиус которого определяется массой и угловым моментом черной дыры.
Учитывая все это, что произойдет, когда вы попадете в черную дыру? Да то же самое, что произойдет, если вы попадете в невращающуюся черную дыру, за исключением того, что все пространство не ведет себя так, будто падает в направлении центральной сингулярность. Вместо этого, пространство также ведет себя так, будто перемещается вдоль направления вращения, как закручивающаяся воронка. Чем больше отношение углового момента к массе, тем быстрее она вращается.
Это означает, если вы видите, как что-то падает в черную дыру, вы увидите, что оно становится более тусклым и красным, но также размазанным в кольцо или диск по направлению вращения. Если вы упадете в черную дыру, вас закрутит, как на карусели, которая притягивает вас к центру. И когда вы достигнете сингулярности, она будет кольцом; разные части вашего тела встретятся с сингулярностью — на внутренней эргоповерхности черной дыры Керра — в разных пространственных координатах. Вы постепенно перестанете видеть другие части вашего собственного тела.
Самое важное, что вы должны уяснить из этого всего — это то, что ткань самого пространства находится в движении, а горизонт событий определяется как место, в котором даже если вы будете двигаться на скорости света, какое бы направление вы ни выбрали, вы неизбежно столкнетесь с сингулярностью.
Визуализации Эндрю Хэмилтона — это наилучшие и самые точные модели того, что происходит при падении в черную дыру, и настолько нелогичные, что их нужно просматривать снова и снова, пока не начнешь что-то понимать (на самом деле не начнешь). Это жутко и красиво, и если вы достаточно авантюрны, чтобы когда-либо прилететь к черной дыре и пересечь горизонт событий, это будет последним, что вы когда-либо видели.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - ...
Последние аномальные новости

Астронавты резвятся на Луне

В бункере управления миром включили печку

Вокруг нашего дома бегали монстры

Вселенная расширяется медленнее, чем считалось

Группу жутких червей сняли в Бразилии

Закулисные кукловоды американской политики

ИИ может собрать кубика Рубика за долю секунды

Кальмара-поросенка нашли в Тихом океане

Миллион человек собрались штурмовать Зону 51

Момент, с которого пошел отсчет Третьей мировой войны

Мужчина застрелен при попытке проникнуть в Зону 51

Наблюдения НЛО стремительно растут

Начали реставрировать саркофаг Тутанхамона

Необычная черта всех радиосигналов пришельцев

Необычный объект на дне Балтийского моря

Новая версия о гибели рейса MH370

О каких болезнях сигнализируют морщины

Пентагон будет защищать Зону 51

Пилотируемая миссия на Марс может состояться в 2033 году

Показали способ чтения мыслей

Поставили под сомнение модели рождения экзопланет

Радиотелескоп поищет экзопланеты с магнитным полем

Стоунхендж построили при помощи свиного жира

Теперь курицу могут создавать из гороха

Уникальные особенности мозга аутистов

Уфолог нашел инопланетные структуры

Шансы на столкновение Земли с астероидом в сентябре

Штурм Зоны 51. ВВС США совсем не смешно

Эксперт рассказал о секретах Зоны 51

Экстрасенс Мэрилин Керро ждет второго ребенка

Военные пригрозили смертью собравшимся атаковать Зону 51

Гигантскую медузу обнаружили у берегов Англии

Десять тайн древних ариев

Жуткая ночь в Десото

Запретная археология Мексики

Звезда YouTube предрекла свою смерть

Звезды встречавшиеся с инопланетянами

Инопланетяне усмирили торнадо

Исчезнувшая колония Роанок

Когда искусственный интеллект научится рассуждать

Корабль для полетов на Марс попытается оторваться от Земли

Мраморная пирамида обнаружена на острове Эгейского моря

Нибиру готова к вторжению на Землю

Охотники за привидениями обосновались в Воронеже

Пентагон советует отказаться от штурма Зоны 51

Почему ученые не могут обнаружить темную материю

Предсказания на 2019 год для России и всего мира

Пророчество Ванги о конце света

Путешественник во времени сознался в обмане

Разряд молнии ударил в НЛО над Эль-Пасо

Роботы заберут в России шесть миллионов рабочих мест

Создали чудо-таблетку для лечения диабета и артрита

Старейшее в мире сообщество паранормальщиков

США захотели вернуться на Луну с помощью России

Тайна появления подземного океана в недрах Земли

Телеведущий назвал сына реинкарнацией принцессы Дианы

Терраформировать Марс предложили теплицами

Уфолог рассекретил местонахождение инопланетян

Фото тени черной дыры ограничила массу темной материи

Шанхайские туннели в Портленде. Мистика и тайны

Адмирал США нашёл подземную цивилизацию

Влияние ведьм и колдунов на мировых лидеров

Вот уже 30 лет никто не может расшифровать послание на скульптуре

Группу Дятлова убили из-за жалобы на начальника лесоучастка

Женщина утверждает, что выглядит моложе благодаря магии

Загадочные колебания в биоразнообразии древних морских животных

Зона 51. Свободу инопланетянам

Инопланетяне совершили аварийную посадку

Искусственному интеллекту доверили ракеты

Мифология Индии под завязку наполнена людоедами и кровопийцами

Над Волгой запечатлён загадочный объект

НЛО над минским микрорайоном Красный Бор

Открыли новую частицу

Пауэрлифтер установил рекорд по жиму лежа

Пиктограмма на зерновом поле в Швейцарии

Почему американцы не вернулись на Луну

Почему у большинства крупных экзопланет отсутствуют луны

Самые странные археологические находки

Секс во сне - признак истощения организма

Цикл Нибиру работает

Когда рассказывать ребенку, что Деда Мороза не существует

А были ли американцы на Луне

Апокалиптические облака над Воронежом

Все на штурм Зоны 51

Жизнь на Марсе. Это будем мы

Загадочный Филадельфийский эксперимент

Инопланетяне снова посетили Ватикан

Легендарные мистические кладбища

Ломаную пирамиду впервые открыли для посетителей

Марсианские дома будущего

Мистика и легенды Московского Кремля

Мистические ритуалы Пуэрто-Рико

Мистические явления, имеющие научное объяснение

На острове Пасхи расположена кнопка Апокалипсиса

НАСА выпустило юбилейное видео с 4000 экзопланет

Неестественно красное солнце взошло над Новосибирском

НЛО пролетел над Новосибирском

Отель с призраками в Техасе

Пришельцы в Новой Англии. Истории очевидцев

Проклятье затонувшего корабля

Сфотографировали квантовую запутанность

Гармоничное воспитание. Как Вам избежать школьных трудностей

Безопасные места на случай зомбиапокалипсиса

Девушка предсказала свою смерть в пожаре

ИИ начал понимать языки лучше человека

ИИ обучили распознавать эмоции по походке

Искусственное мясо вскоре вытеснит настоящее

К чему снятся умершие родственники

Муж изгнал из жены нечистую силу

НАСА удалило все данные об инопланетянах на Луне

НЛО в небе над Гродно

Открыли опасный астероид-невидимку

Подробности обнаружения Балтийской аномалии

Пользователей призвали штурмовать Зону 51

Пророчества Нострадамуса. Россию ждут кардинальные перемены

Разоблачена тайна дольменов

Родился ребенок с черным пятном на все лицо

Россиянин прожил 60 лет почти без мозгов

Странные вещи происходят по ночам над Бразилией

Тамбов посетила Служба охотников за ведьмами

Убитая под Полтавой чупакабра оказалась лисой

Холод в Европе вызывает вихревая воронка в ядре Земли

Артефакты инопланетян нашли на Марсе

Военная геофизика и тектоническое оружие

Возле экзопланеты обнаружили протолунный диск

Девочка с головой набок

Загадочные сигналы из космоса

ИИ обыграл всех лучших игроков в покер

Инопланетяне контролируют наводнение в Индии

Инопланетяне сорвали запуск европейской Веги

Модель Стоунхенджа показала, как звучал древний памятник

Найден опровергающий законы физики объект

Никола Тесла. Самые удивительные изобретения великого гения

НЛО едва не столкнулся с самолетом над Челябинском

Певец почувствовал присутствие призрака в своем доме

Пересмотрены сроки появления человечества на Земле

Привидение в шкафу одного из хостелов в Кузьминках

Пришельцы на причудливом корабле приблизились к МКС

Рыбаки сняли НЛО в Пензе

Травяной смерч сняли в Великобритании

Человек-дерево вернулся к нормальной жизни

Что делать, если приснился бывший

Безумная энергия Никола Тесла

Врата Богов Араму Муру

Джинн из зеркала

Женщина переехала в старый дом и испугалась проклятия

Живые камни Долины Смерти

Зеркало с распродажи

Зеркало с чердака

Зловещие тайны сквера Юности Кемерово

Какие камни подходят Ракам-женщинам

Климатические изменения на планете - следствие ускорения времени

Когда найдут полного двойника Земли

Комсомольский парк Кемерово

Кошмарное зеркало

Легенды о подземельях Кемерово

Недострои и заброшки Кемерово

НЛО пролетел около истребителя ВВС США

Огромный древний город обнаружен в Мексике

Подводные лодки будущего будут напоминать летающие тарелки

Прибрежная сельва Кемерово и дельта реки

Продажи гомеопатических средств падают

Пропавший из едущего автобуса

Пропажа людей в национальных парках Америки

Расстрельные пункты Кемерово

Редкая болезнь заставила девочку прятаться от солнца

Сросшиеся головами близнецы отметили 18-летие

Театры, где живут призраки

Ужасы Кирзавода Кемерово

Шедевры искусства завалены изображениями инопланетян

Эволюция экзопланет

Юноша ожил после того, как врачи признали его мертвым

Антенна LISA найдет планеты у двойных белых карликов

Астероид может поразить Землю в октябре

В Суземской библиотеке можно узнать все тайны мира

Две подлодки времен Второй Мировой таинственным образом исчезли

Доказано скрещивание людей с другим видом

Есть ли жизнь на Марсе

Жители Бруклина жалуются на странный звук

Загадочный огонек Гэрдона

Замок с привидением никак не могут продать

Зачем человеку второй геном

Из-за чего возникают массовые галлюцинации

Инопланетяне приостановили раскопки в пирамиде Хеопса

Истребители США оснастят датчиками для обнаружения НЛО

Крылатое существо заметили над Дагестаном

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика