Стивен Габсер , Франс Преториус - Маленькая книга о черных дырах
litresНазвание: | Маленькая книга о черных дырах | |
Автор: | Стивен Габсер , Франс Преториус | |
Жанр: | Физика, Научная литература | |
Изадано в серии: | new science | |
Издательство: | Питер | |
Год издания: | 2019 | |
ISBN: | 978-5-4461-1049-0 | |
Отзывы: | Комментировать | |
Рейтинг: | ||
Поделись книгой с друзьями! Помощь сайту: донат на оплату сервера |
Краткое содержание книги "Маленькая книга о черных дырах"
Несмотря на сложность рассматриваемой темы, профессор Принстонского университета Стивен Габсер предлагает емкое, доступное и занимательное введение в эту одну из наиболее обсуждаемых сегодня областей физики. Черные дыры – это реальные объекты, а не просто мысленный эксперимент! Черные дыры исключительно удобны с точки зрения теории, так как математически они гораздо проще большинства астрофизических объектов, например звезд. Странности начинаются, когда выясняется, что черные дыры в действительности не такие уж черные.
Что же в действительности находится внутри них? Как можно представить себе падение в черную дыру? А может быть, мы уже падаем в нее и просто еще не знаем об этом?К этой книге применимы такие ключевые слова (теги) как: астрофизика
Читаем онлайн "Маленькая книга о черных дырах" (ознакомительный отрывок). [Страница - 3]
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя (6) »
Главная цель первых глав этой книги – уточнить, что же такое «черная дыра». Здесь ключевой будет идея «горизонта событий», который можно назвать поверхностью черной дыры. В геометрическом смысле эта поверхность является двумерной областью в трехмерном пространстве. Например, в простейшем случае шварцшильдовской черной дыры ее горизонт представляет собой идеальную сферу, радиус которой называют радиусом Шварцшильда. Но у горизонта черной дыры есть одна странность (по крайней мере, в привычном для нас смысле): он не является поверхностью чего-то конкретного. Пролетая сквозь него, вы не заметите ничего особенного. Вот только если вы захотите повернуть обратно и выйти наружу, ничего не получится. Неважно, какие усилия вы будете для этого прикладывать – пользоваться ракетой, лазерной пушкой или чем-нибудь еще. Неважно, какую помощь будут пытаться вам оказать снаружи. Снова оказаться на внешней стороне горизонта или хотя бы послать наружу сигнал SOS невозможно. Образно говоря, на горизонте черной дыры вы будто на кромке водопада, с которой пространство-время мощным потоком неотвратимо низвергается в сингулярность – а в ней разрушается все.
Черные дыры – это реальные объекты, а не просто мысленный эксперимент! Считается, что во Вселенной они возникают по крайней мере в двух ситуациях. По поводу первой из них вспомним, что мы чуть выше узнали о нейтронных звездах. Когда в недрах мас сивных звезд заканчивается ядерное горючее, они коллапсируют – обрушиваются внутрь самих себя. В процессе коллапса большая часть вещества звезды выбрасывается в окружающее пространство в результате взрыва, называемого вспышкой сверхновой. (Кстати, обычно считается, что именно взрывы сверхновых играют главную роль в распространении металлов и других сравнительно тяжелых элементов по всей Вселенной.) Но на месте взрыва все же может остаться слишком много вещества, чтобы из него могла образоваться устойчивая нейтронная звезда: сколлапсировав, это оставшееся вещество образует черную дыру массой по крайней мере в несколько масс Солнца. Черные дыры, слияния которых наблюдались детектором LIGO, еще массивнее, но все равно укладываются в модель звездного коллапса.
А вот черные дыры в центрах галактик, по-видимому, гораздо больше. Подробности процесса образования таких черных дыр таинственны – возможно, они связаны с существованием темного вещества, с физикой очень ранней Вселенной или и с тем и с другим. Черные дыры в центрах галактик имеют невероятно большие массы: от тысяч до миллиардов масс Солнца. Одно такое чудовище, по-видимому, находится в центре Млечного Пути: в нем около 4 миллионов солнечных масс. Мы могли бы спросить: как можно быть уверенными в присутствии черной дыры, если никакой сигнал не в состоянии выскользнуть из-под ее горизонта? Ответ состоит в том, что гравитационное притяжение черной дыры воздействует на окружающие ее объекты. Отслеживая движения звезд в окрестности центра Млечного Пути, мы убеждаемся в том, что там находится какой-то очень массивный и очень плотный объект. Он, конечно, не обязан быть именно черной дырой, но можно точно сказать, что если это не черная дыра, то что-то гораздо более странное. Иными словами, черная дыра в этой ситуации является самым простым из всех возможных объектов, и поэтому все сходятся на том, что в центрах многих, если не большинства, галактик действительно находятся сверхмассивные черные дыры.
Черные дыры исключительно удобны с точки зрения теории, так как математически они гораздо проще большинства астрофизических объектов, например звезд. Энергию звезд обеспечивают ядерные реакции в их недрах. Вещество внутри звезд подвергается гигантскому давлению и участвует в гидродинамических движениях, которые мы можем промоделировать численно, но понимаем еще далеко не полностью. Динамика поверхности звезды, вероятно, столь же --">- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя (6) »
Книги схожие с «Маленькая книга о черных дырах» по жанру, серии, автору или названию:
Александр Исаакович Китайгородский - Физика для всех. Книга 3. Электроны Жанр: Физика Год издания: 1979 Серия: Физика для всех |
Жанна Левин - Блюз черных дыр и другие мелодии космоса Жанр: Физика Год издания: 2021 Серия: Элементы 2.0 |
Яков Исидорович Перельман - Занимательная физика. Книга 2 Жанр: Детская образовательная литература Год издания: 2014 Серия: Занимательная физика |
Ирина Львовна Радунская, Марк Григорьевич Жаботинский - Квинтэссенция. Книга первая Жанр: Физика Год издания: 2005 |
Другие книги из серии «new science»:
Нил Деграсс Тайсон, Дональд Голдсмит - История всего Жанр: Физика Год издания: 2016 Серия: new science |
Фрэнк Вильчек - Тонкая физика. Масса, эфир и объединение всемирных сил Жанр: Физика Серия: new science |
Шон Майкл Кэрролл - Вечность Жанр: Физика Год издания: 2016 Серия: new science |
Джеймс Дьюи Уотсон - ДНК. История генетической революции Жанр: Биология Год издания: 2019 Серия: new science |