როგორც გასული საუკუნეების მეცნიერებისთვის, ასევე ჩვენი დროის მკვლევრებისთვის, სივრცის უდიდესი საიდუმლო შავი ხვრელია. რა არის ფიზიკისთვის ამ სრულიად უცნობ სისტემაში? რა კანონები მოქმედებს იქ? როგორ გადის დრო შავ ხვრელში და რატომ არ შეუძლია მისგან თავის დაღწევა სინათლის კვანტსაც? ახლა ჩვენ შევეცდებით, რა თქმა უნდა, თეორიის და არა პრაქტიკის თვალსაზრისით, გავიგოთ, რა არის შავი ხვრელის შიგნით, რატომ წარმოიქმნა და არსებობს ის, პრინციპში, როგორ იზიდავს მის გარშემო მყოფ ობიექტებს.
პირველ რიგში, მოდით აღვწეროთ ეს ობიექტი
ასე რომ, სამყაროს სივრცის გარკვეულ რეგიონს შავი ხვრელი ეწოდება. შეუძლებელია მისი ცალკეული ვარსკვლავის ან პლანეტის გამოყოფა, რადგან ის არც მყარი და არც აირისებრი სხეულია. იმის გარეშე, თუ რა არის სივრცე დრო და როგორ შეიძლება შეიცვალოს ეს ზომები, შეუძლებელია იმის გაგება, თუ რა არის შავი ხვრელის შიგნით. ფაქტია, რომ ეს ტერიტორია არ არის მხოლოდ სივრცითი ერთეული. ეს არის ობიექტი, რომელიც ამახინჯებს როგორც ჩვენთვის ცნობილ სამ განზომილებას (სიგრძე, სიგანე და სიმაღლე), ასევე ვადებს. მეცნიერები დარწმუნებულნი არიან, რომ ჰორიზონტის რეგიონში(ეს არის ხვრელის მიმდებარე ტერიტორიის სახელი) დრო იღებს სივრცულ მნიშვნელობას და შეუძლია გადაადგილება როგორც წინ, ასევე უკან.
შეიტყვეთ გრავიტაციის საიდუმლოებები
თუ გვინდა გავიგოთ რა არის შავ ხვრელში, მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ რა არის გრავიტაცია. სწორედ ეს ფენომენი არის საკვანძო ეგრეთ წოდებული „ჭიახვრელების“ბუნების გასაგებად, საიდანაც სინათლეც ვერ გაექცევა. გრავიტაცია არის ურთიერთქმედება ყველა სხეულს შორის, რომელსაც აქვს მატერიალური საფუძველი. ასეთი სიმძიმის სიძლიერე დამოკიდებულია სხეულების მოლეკულურ შემადგენლობაზე, ატომების კონცენტრაციაზე და ასევე მათ შემადგენლობაზე. რაც უფრო მეტი ნაწილაკი იშლება სივრცის გარკვეულ არეალში, მით მეტია გრავიტაციული ძალა. ეს განუყოფლად არის დაკავშირებული დიდი აფეთქების თეორიასთან, როდესაც ჩვენი სამყარო ბარდის ზომის იყო. ეს იყო მაქსიმალური სინგულარობის მდგომარეობა და სინათლის კვანტების ციმციმის შედეგად სივრცემ დაიწყო გაფართოება იმის გამო, რომ ნაწილაკები ერთმანეთს უკუაგდებდნენ. ზუსტად საპირისპიროს აღწერენ მეცნიერები, როგორც შავი ხვრელი. რა არის შიგნით ასეთი რამ TBZ-ის მიხედვით? სინგულარობა, რომელიც უდრის ჩვენს სამყაროში არსებულ ინდიკატორებს მისი დაბადების დროს.
როგორ ხვდება მატერია ჭიის ხვრელში?
არსებობს მოსაზრება, რომ ადამიანი ვერასოდეს გაიგებს რა ხდება შავი ხვრელის შიგნით. მას შემდეგ, რაც იქ, მას ფაქტიურად გაანადგურებს გრავიტაცია და გრავიტაცია. სინამდვილეში ეს სიმართლეს არ შეესაბამება. დიახ, მართლაც, შავი ხვრელი არის სინგულარობის რეგიონი, სადაც ყველაფერი შეკუმშულიამაქსიმუმამდე. მაგრამ ეს სულაც არ არის „კოსმოსური მტვერსასრუტი“, რომელსაც შეუძლია ყველა პლანეტა და ვარსკვლავი თავის თავში ჩააგდოს. ნებისმიერი მატერიალური ობიექტი, რომელიც მოვლენის ჰორიზონტზეა, დააკვირდება სივრცისა და დროის ძლიერ დამახინჯებას (ჯერჯერობით, ეს ერთეულები ერთმანეთისგან დგანან). გეომეტრიის ევკლიდური სისტემა დაიწყებს ჩავარდნას, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, პარალელური ხაზები გადაიკვეთება, სტერეომეტრიული ფიგურების კონტურები შეწყვეტს ნაცნობობას. რაც შეეხება დროს, ის თანდათან შენელდება. რაც უფრო უახლოვდებით ხვრელს, მით უფრო ნელა მიიწევს საათი დედამიწის დროთან შედარებით, მაგრამ თქვენ ამას ვერ შეამჩნევთ. „ჭიის ხვრელზე“დარტყმისას სხეული ნულოვანი სიჩქარით დაეცემა, მაგრამ ეს ერთეული უსასრულობის ტოლი იქნება. ეს არის მრუდის პარადოქსი, რომელიც უსასრულობას ატოლებს ნულს, რაც საბოლოოდ აჩერებს დროს სინგულარულობაზე.
რეაქცია გამოსხივებულ შუქზე
კოსმოსში ერთადერთი ობიექტი, რომელიც იზიდავს სინათლეს, არის შავი ხვრელი. რა არის მის შიგნით და რა ფორმით არის ის უცნობია, მაგრამ მათ მიაჩნიათ, რომ ეს არის სიბნელე, რომლის წარმოდგენაც შეუძლებელია. სინათლის კვანტები, იქ მოხვედრა, უბრალოდ არ ქრება. მათი მასა მრავლდება სინგულარობის მასაზე, რაც მას კიდევ უფრო დიდს ხდის და ზრდის მის გრავიტაციულ ძალებს. ამრიგად, თუ ჭიის ხვრელის შიგნით ჩართავთ ფანარს, რომ მიმოიხედოთ, ის არ ანათებს. გამოსხივებული კვანტები გამუდმებით გამრავლდება ხვრელის მასაზე და, უხეშად რომ ვთქვათ, თქვენ მხოლოდ დაამძიმებთ თქვენს მდგომარეობას.
შავი ხვრელები ყველგან
როგორც უკვე გავარკვიეთ, უკუქცევის წერტილების ფორმირების საფუძველია გრავიტაცია, რომლის ღირებულება მილიონჯერ მეტია, ვიდრე დედამიწაზე. ზუსტი წარმოდგენა იმის შესახებ, თუ რა არის შავი ხვრელი, მისცა სამყაროს კარლ შვარცშილდმა, რომელმაც, ფაქტობრივად, აღმოაჩინა მოვლენის ჰორიზონტი და უკუქცევის წერტილი და ასევე დაადგინა, რომ ნული სინგულარულ მდგომარეობაში უდრის უსასრულობას.. მისი აზრით, შავი ხვრელი შეიძლება წარმოიქმნას კოსმოსში ნებისმიერ ადგილას. ამ შემთხვევაში, გარკვეული მატერიალური ობიექტი, რომელსაც აქვს სფერული ფორმა, უნდა მიაღწიოს გრავიტაციულ რადიუსს. მაგალითად, ჩვენი პლანეტის მასა უნდა შეესაბამებოდეს ერთი ბარდის მოცულობას, რომ გახდეს შავი ხვრელი. მზეს კი მისი მასით 5 კილომეტრის დიამეტრი უნდა ჰქონდეს - მაშინ მისი მდგომარეობა ერთჯერადი გახდება.
ახალი სამყაროს ფორმირების ჰორიზონტი
ფიზიკისა და გეომეტრიის კანონები იდეალურად მუშაობს დედამიწაზე და გარე სივრცეში, სადაც სივრცე ვაკუუმთან ახლოსაა. მაგრამ ისინი სრულიად კარგავენ თავიანთ მნიშვნელობას მოვლენის ჰორიზონტზე. სწორედ ამიტომ, მათემატიკური თვალსაზრისით, შეუძლებელია გამოვთვალოთ რა არის შავი ხვრელის შიგნით. ნახატები, რომლებითაც შეგიძლიათ შექმნათ, თუ სამყაროს შესახებ ჩვენი იდეების შესაბამისად ახვევთ სივრცეს, რა თქმა უნდა შორს არის სიმართლისგან. მხოლოდ დადგინდა, რომ აქ დრო სივრცულ ერთეულად იქცევა და, დიდი ალბათობით, არსებულს კიდევ რამდენიმე განზომილება ემატება. ეს შესაძლებელს ხდის დავიჯეროთ, რომ შავი ხვრელის შიგნით (ფოტო, როგორც მოგეხსენებათ, ამას არ აჩვენებს, რადგან იქ შუქიჭამს საკუთარ თავს) ყალიბდება სრულიად განსხვავებული სამყაროები. ეს სამყაროები შესაძლოა შედგებოდეს ანტიმატერიისგან, რომელიც ამჟამად მეცნიერებისთვის უცნობია. ასევე არსებობს ვერსიები, რომ უკუმობრუნების სფერო მხოლოდ პორტალია, რომელსაც მიჰყავს ან სხვა სამყაროში ან ჩვენი სამყაროს სხვა წერტილებში.
დაბადება და სიკვდილი
სადაც უფრო იდუმალი ვიდრე შავი ხვრელის არსებობაა მისი დაბადება ან გაქრობა. სფერო, რომელიც ამახინჯებს სივრცე-დროს, როგორც უკვე გავარკვიეთ, კოლაფსის შედეგად წარმოიქმნება. ეს შეიძლება იყოს დიდი ვარსკვლავის აფეთქება, სივრცეში ორი ან მეტი სხეულის შეჯახება და ა.შ. მაგრამ როგორ გახდა მატერია, რომელიც თეორიულად შეიგრძნობოდა, დროის დამახინჯების სფეროდ იქცა? თავსატეხი მიმდინარეობს. მაგრამ ამას მოჰყვება მეორე კითხვა - რატომ ქრება ასეთი უკუქცევის სფეროები? და თუ შავი ხვრელები აორთქლდება, მაშინ რატომ არ გამოდის მათგან ეს სინათლე და მთელი კოსმოსური მატერია, რომელიც მათ გამოიყვანეს? როდესაც მატერია სინგულარობის ზონაში იწყებს გაფართოებას, გრავიტაცია თანდათან მცირდება. შედეგად, შავი ხვრელი უბრალოდ იშლება და ჩვეულებრივი ვაკუუმი გარე სივრცე თავის ადგილზე რჩება. აქედან მომდინარეობს კიდევ ერთი საიდუმლო - სად წავიდა ყველაფერი, რაც მასში მოხვდა?
გრავიტაცია არის ჩვენი გასაღები ბედნიერი მომავლისთვის?
მკვლევარები დარწმუნებულნი არიან, რომ კაცობრიობის ენერგეტიკულ მომავალს შეუძლია შავი ხვრელის შექმნა. რა არის ამ სისტემის შიგნით, ჯერჯერობით უცნობია, მაგრამ შესაძლებელი გახდა იმის დადგენა, რომ მოვლენის ჰორიზონტზე ნებისმიერი მატერია გარდაიქმნება ენერგიად, მაგრამ, რა თქმა უნდა, ნაწილობრივ.მაგალითად, ადამიანი, რომელიც აღმოჩნდება უკანა პუნქტთან ახლოს, დაუთმობს მატერიის 10 პროცენტს მის ენერგიად გადამუშავებისთვის. ეს მაჩვენებელი უბრალოდ კოლოსალურია, ის ასტრონომების სენსაციად იქცა. ფაქტია, რომ დედამიწაზე, ბირთვული შერწყმის დროს, მატერიის მხოლოდ 0,7 პროცენტი გარდაიქმნება ენერგიად.
