Kuulge sõnu “must auk” ja võite mõelda pöörleva keerise peale, mis imeb kõike oma rüppe nagu teie onu pulmabaaris. Võite kujutada tähte, mis tõmmatakse selle poole nagu spagetitükk, ja lehvib tühimiku ümber, kuni see on eksistentsist välja tõmmatud. Tegelikkus pole nii lihtne ega nii maitsev. Siin on meie aabits.
Mis on must auk?
Mustad augud on füüsikuid juba sajandeid segadusse ajanud, kuid lihtne kirjeldus oleks aegruumis ala, millel on nii tugev raskusjõud, isegi valgus ei pääse sellest.
Üks esimestest asjadest, mida mustade aukude puhul tuleb mõista, on see, et need ei ole tühjad ruumid, vaid pigem on materjal kokku tihendatud väga väikesele alale. Musta augu mass võib olla näiteks 20 tähte, kuid see võib olla ainult Londoni kesklinna suurune. See tihedus teeb aja ja ruumi seadustega kummalisi asju, üks neist on teoreetilise barjääri ilmumine, mida nimetatakse sündmuste horisondiks.
LOE JÄRGMINE: Musta augu läbimurre paljastab superarvutite märganud kõikuvaid joasid
Vaadake seotud musta augu läbimurret, mis näitab superarvutite märganud õõtsuvaid joasid. Vanim kunagi leitud ülimassiivne must auk on märgatud 13,7 miljardi valgusaasta kaugusel
Albert Einsteini üldrelatiivsusteoorias on sündmuste horisont tagasipöördumise punkt. Kui objekt jõuab sündmuste horisondile lähemale, painutatakse üha rohkem selle osakeste poolt läbitud teid musta augu poole. Kui sündmuse horisont on ületatud, muutub aegruumi deformatsioon nii suureks, et osakestel pole mingit võimalust väljapoole liikuda.
See on koht, kus auk muutub mustaks, kui valgus ei suuda põgeneda ettepoole tõmbamisest gravitatsioonilise singulaarsuse suunas; punkt, kus aegruum on nii moonutatud, on selle kõverus lõpmatu. Siin visatakse aknast välja kõik füüsikaseadused, nagu me neid mõistame. Keegi ei tea tegelikult, mis juhtub ainsuses.
Kui suured on mustad augud?
Mustasid auke on nelja klassi, ehkki kaks neist on hüpoteetilised. Spektri ülemises otsas on supermassiivsed mustad augud, mis asuvad arvatavasti enamiku galaktikate keskmes. Arvatakse, et sellel, mis asub meie oma Linnuteel ja mida tuntakse Amburi A * nime all, on 4 miljonit päikest, mille sündmuste horisont ulatub 44 miljoni kilomeetrini.
Spektri alumises otsas on mikro must auk, mis võib olla sama väike kui üks aatom, kuigi me pole veel ühte sellist mõõta jõudnud. Nende kahe vahele jäävad hüpoteetilised keskmise massiga mustad augud ja tähe mustad augud - need on loodud tähtede kokkuvarisemisega, mille mass on umbes kolm korda suurem või rohkem.
(Kunstnike mulje tähe mustast augustCygnus X-1. Krediit:NASA / CXC / M. Weiss)
Veel üks intrigeeriv võimalik kategooria on ürgne must auk, mille esitas esmakordselt Stephen Hawking 1971. aastal. Need hüpoteetilised mustad augud oleksid võinud tekkida universumi sündimise ajal, enne kui tähed tekkisid, ja neil võib olla pimeaine olemasolule ülitähtis selgitus. .
LOE JÄRGMINE: meie universumi kõige üksikasjalikum simulatsioon on teinud ulatuse hämmastavalt miljardi valgusaasta jooksul
Püüdlused nende leidmiseks on seni kuivanud, ehkki see võib muutuda tänu Ligo-Neitsi partnerlusele ja selle gravitatsioonilainete tuvastamisele. Võimalus tuvastada aegruumi kangas lainetusi võib sillutada teed edasistele uuringutele, vaadates ajas tagasi tähtede eelsest ajast pärit mustade aukude ühinemisi.
Mis juhtuks minuga, kui ma langeksin musta auku?
Kui teil ei olnud piisavalt õnne, et avastate end mustasse auku imetud (minu lubadused), siis juhtub teiega imelikke asju ja mõni veelgi imelikum juhtub kellegagi, kes jälgib teid ohutus kauguses.
Mis juhtub, kui objekt rikub sündmuste horisondi, pole hõlpsasti mõistetav ja seda seetõttu, et see on hetk, kui kaks erinevat füüsikamudelit - kvantmehaanika ja üldrelatiivsusteooria - on omavahel vastuolus.
Selle kvadri - musta augu infoparadoksiks - kirjutamine on suurepärane Amanda GefterBBC . Selle põhisisu on järgmine: inimesele, kes jälgib teid sündmuste horisondi murdmisel, hävitaksite teid aeglaselt ruumi moonutused, aja aeglustumine ja Hawkingsi kiirguse kuumus - see, mis samuti hajutab lõpuks must auk.
Nii et sa oled surnud, eks? Mitte just. Üldrelatiivsusteooria kohaselt läbiksite tegelikult sündmuste horisondi, märkamata raskusjõu mõjusid, kuna oleksite languses (midagi, mida Einstein nimetas oma kõige õnnelikum mõte ), langedes singulaarsuse poole.
Kuidas saaksite aga reisida läbi kosmose ja olla samal ajal krõbedaks põlenud? See vastuolu juhtub seetõttu, et kvantfüüsika ütleb, et teavet ei saa kaotsi minna ja seetõttu peab teie keha jääma silmapiirist välja. Kui te sündmuse horisondi ei ületa, rikute aga üldrelatiivsusteooria seadusi. Teadlased on postuleerinud mitmeid lahendusi nende vastuoluliste loodusseaduste ühitamiseks, kuid paradoks on füüsika keskmes olev pidev küsimärk.
Mis puutub mustadesse aukudesse, siis ei pääse mitte ainult valgus, vaid ka mõtlejate põlvkondade aju.
kuidas tühjendada kõik sõnumid ebakõlas
Juhtiv pildikrediit: Wikimedia Commons
