Космічне

Ми живемо в чорній дірі… А може і ні.

Коли справа доходить до нашого розуміння Всесвіту, 20-е століття сповнене сюрпризів. Трохи більше 100 років тому ми думали, що галактика Чумацький шлях була домом для всього, що ми могли бачити в небі. Ми думали, що Всесвіт статична, незмінна і, можливо, вічна, управляється законом всесвітнього тяжіння Ньютона.

Ісаак Ньютон. Все це різко змінилося за кілька коротких років. Загальна теорія відносності Ейнштейна витіснила гравітацію Ньютона, показавши нам зв’язок між матерією і енергією і структурою простору-часу.

Згідно з його рівняннями, Всесвіт не може бути статичною, але повинна змінюватися з плином часу: факт, підтверджений відкриттям розширюється Всесвіту. Його теорія також передбачала існування чорних дір, які пізніше були відкриті, виявлені і навіть зображені безпосередньо. Альберт Ейнштейн.

Це призвело до дикої (але все-таки цікавої) ідеї: можливо, наша Всесвіт народилася з чорної діри. Ось що робить цю ідею настільки переконливою. Визначальною рисою чорної діри є наявність горизонту подій: кордону, яка розділяє просторів і час для об’єктів поза нею і для об’єктів всередині неї.

За межами горизонту подій чорної діри будь-який об’єкт буде відчувати його гравітаційні ефекти, оскільки простір буде викривлений присутністю чорної діри, але він все ще може втекти. Якщо він рухається досить швидко або прискорюється досить швидко в потрібному напрямку, він не обов’язково впаде в чорну діру, але може вирватися з-під її гравітаційного впливу. Однак, як тільки об’єкт перетинає горизонт подій, він відразу ж приречений бути включеним в центральну сингулярність чорної діри.

Через те, наскільки сильно викривлена тканина простору-часу всередині чорної діри, падаючий об’єкт досягне сингулярності протягом декількох секунд після перетину горизонту подій, збільшуючи масу чорної діри. Для людини, що знаходиться за горизонтом подій, чорна діра, мабуть, формується, набирає масу і зростає з плином часу. Але яке це має відношення до нашого Всесвіту? Якщо взяти всі відомі і вимірні форми матерії які ми можемо бачити до 46 мільярдів світлових років у всіх напрямках, і склали всю енергію і матерію у всій спостережуваній Всесвіту, можна отримати еквівалентну масу для Всесвіту, використовуючи найвідоміше співвідношення Ейнштейна: E = mc2.

Виникає закономірне питання: якби весь Всесвіт була стиснута в одну точку, що б сталося? Відповідь така ж, як якщо б ви стиснули будь-яке досить велике скупчення маси або енергії в одну точку: воно утворило б чорну діру. Можливо перше реальне фото чорної діри. Цікаво, що радіус Шварцшильда чорної діри з масою всієї матерії в спостережуваному Всесвіті майже точно дорівнює спостережуваному розміру видимого Всесвіту! Це саме по собі здається чудовим збігом, що піднімає питання про те, чи може наша Всесвіт дійсно якимось чином бути внутрішньою частиною чорної діри.

Але це лише початок історії; коли ми занурюємося глибше, все стає ще цікавішим. У середині 1960-х років було зроблено відкриття, яке зробило революцію в нашій концепції Всесвіту: однорідний, всеспрямований потік низькоенергетичного випромінювання йде з усіх боків. Це випромінювання мало однакову температуру у всіх напрямках, тепер визначається як 2.

725 к, всього на кілька градусів вище абсолютного нуля. Випромінювання мало практично ідеальний спектр чорного тіла, як ніби воно мало гаряче, теплове походження, з мінімальними відхиленнями в температурі незалежно від напрямку. Це радіовипромінювання відоме як космічний реліктове-являло собою найважливіший доказ того, що наш Всесвіт розширюється і охолоджується, тому що в минулому вона була більш гарячою і щільною.

Арно Пензіас і Роберт Вілсон, першовідкривачі реліктового випромінювання на тлі свого радіотелескопу. Чим далі назад ми екстраполюємо, тим менше, однорідніше і компактніше були речі. Ця картина гарячого великого вибуху, мабуть, наближається до сингулярності – того ж самого стану, яке спостерігається в центральних надрах чорних дір: місця, де щільність, температура і енергія настільки екстремальні, що самі закони фізики порушуються.

Якщо подивитися на рівняння чорної діри, можна помітити цікаву особливість. Незалежно в якому напрямку ви рухаєтеся від радіуса Шварцшильда( горизонту подій), що назовні, що всередину, ви виявите, що всі властивості простору поза горизонтом подій чорної діри і властивості простору всередині горизонту подій чорної діри, ідентичні в кожній окремій точці. Тобто, математично виходить, що сингулярність виступає в ролі непроникною стіни між всесвітами.

.. образне уявлення сингулярності.

Яндекс картинкиИ в який з всесвітів живемо ми це ще питання, всередині чорної діри або зовні. А може бути все це відносно? На жаль, не вистачає ключового кроку унікальної ідентифікованої підпису, яка могла б сказати нам, так це чи ні. Це один з найважчих кроків для будь-якого фізика-теоретика: визначити ефекти нової ідеї в нашому спостережуваному Всесвіті.

Але поки не можна заперечувати можливість такого пристрою світобудови. Можливо всесвітів багато, якщо прийняти кожну чорну діру за кордон контакту, то їх багато мільярди. А де серед цього полчища просторів наше місце питання майбутнього.

Related posts

Leave a Comment