[FreeTalk] Черный дыры

Jambo, svk!

А чё о них говорить-то? Достоверно о них никто не может сказать.
А насчет поглощения - это бред. У Земли,кстати, и без этого миллион
других возможностей погибнуть.

--
Hakuna matata :)
Andrey Khodanitski E-mail: dvizho***@i*****.ru 14 Jun 2004 - 21:40:45
___Talk_About_All____________________________от_2004-06-14Это 16 письмо от данного подписчика, а всего
было 512 писем в этой конференции.
Количество подписчиков: 59

Адрес для новых писем: rest.interesting.talk-list@subscribe.ru
-*Информационный канал Subscribe.Ru
Написать в лист: mailto:rest.interesting.talk-list@subscribe.ru
Отписаться: mailto:rest.interesting.talk--unsub@subscribe.ru

http://subscribe.ru/ mailto:ask@subscribe.ru

Здравствуй, svk!

Они чёрные... и ужасно дырявые!.. :-!

Здравствуйте!

Вы писали в понедельник, 14-го июня 2004, примерно в 20:33:48 (GMT +0300),
mid:20040615132552.1700***@r*****.subscribe

Нет, я о них знаю что они поглощают в себя материю и поэтому имеют
огромную массу и образуются из сдохших звезд.

Кстати в энциклопедии КМ сказано:

ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ, области пространства, в которых гравитационное притяжение
настолько велико, что ни вещество, ни излучение не могут их покинуть.
Черная дыра отделена от остального пространства <<горизонтом событий>> --
поверхностью, на которой вторая космическая скорость равна скорости
света. Поскольку в природе ничто не может двигаться с большей
скоростью, никакой носитель информации не может выйти из-под горизонта
событий (часто его называют <<поверхностью черной дыры>>). Поэтому
внутренняя часть черной дыры причинно не связана с остальной
Вселенной; происходящие <<под поверхностью>> черной дыры физические
процессы не могут влиять на процессы вне ее. В то же время, вещество и
излучение, падающее снаружи на черную дыру, может свободно проникать
через горизонт событий. Проще говоря, черная дыра все поглощает, но
ничего не выпускает; это и стало причиной ее такого названия,
предложенного в 1968 американским физиком Джоном Арчибальдом Уилером.

Теоретически черная дыра может иметь любую массу ( M). При этом ее
размер ( rg -- <<гравитационный радиус>>, т. е. радиус горизонта событий)
определяется условием равенства на нем второй космической скорости и
скорости света ( с): G*M/rg=c^2, где G = 6,67I:10-11 Н м2/кг2,
гравитационная постоянная. Отсюда rg = 2G*M/c2. Например, для Солнца
(M = 2I:1030 кг) получаем rg= 3 км, а для Земли (M = 61024 кг) получаем
rg=1 см. Заметим, что вблизи черной дыры напряженность гравитационного
поля так велика, что все физические процессы там, вообще говоря, можно
описывать только с помощью релятивистской теории тяготения -- общей
теории относительности Эйнштейна. Однако формулу для rg мы получили,
используя классическую ньютоновскую физику, и по счастливой
случайности она точно совпадает с результатом релятивистского расчета.

Создать черную дыру в условиях лаборатории, по-видимому, никогда не
удастся: при любых разумных массах (даже в миллионы тонн!) ее размер
должен быть меньше, чем у протона или нейтрона. Поэтому свойства
черных дыр пока изучаются теоретически. Однако расчеты показывают, что
некоторые звезды в конце своей жизни могут очень сильно сжиматься
(коллапсировать) и превращаться в черные дыры. Поиск таких объектов
ведется уже несколько десятилетий и сейчас можно с большой
уверенностью указать несколько весьма вероятных кандидатов.

История черных дыр
В 1783 английский геолог и астроном Джон Мичелл (1724-1793) первым
предположил, что в природе могут существовать столь массивные звезды,
что даже луч света не способен покинуть их поверхность. Эту же идею
высказал в своей книге <<Система мира>> (1796) французский математик и
астроном Пьер Симон Лаплас. Простой расчет позволил записать ему
следующие знаменитый слова: <<Светящаяся звезда с плотностью равной
плотности Земли и диаметром в 250 раз больше диаметра Солнца не дает
ни одному световому лучу достичь нас из-за своего тяготения; поэтому
возможно, что самые яркие небесные тела во Вселенной оказываются по
этой причине невидимыми>>. Однако масса такой звезды должна была бы в
десятки миллионов раз превосходить солнечную. А поскольку
астрономические измерения показали, что массы реальных звезд не очень
сильно отличаются от солнечной, идея Мичела и Лапласа о черных дырах
оказалась забыта.

Во второй раз ученые <<столкнулись>> с черными дырами в 1916, когда
немецкий астроном Карл Шварцшильд получил первое точное решение
уравнений только-что созданной тогда Эйнштейном теории гравитации.
Оказалось, что пустое пространство вокруг массивной точки обладает
особенностью на расстоянии rg от нее; кстати, поэтому величину rg
часто называют <<шварцшильдовским радиусом>>, а соответствующую
поверхность (горизонт событий) - шварцшильдовской поверхностью. В
следующие полвека усилиями теоретиков были выяснены многие
удивительные особенности решения Шварцшильда, но как реальный объект
исследования черные дыры еще не рассматривались.

Правда, в 1930-е годы, после создания квантовой механики и открытия
нейтрона, физики исследовали возможность формирования компактных
объектов -- белых карликов и нейтронных звезд -- как продуктов эволюции
нормальных звезд. Оказалось, что такие объекты действительно могут
рождаться и быть устойчивыми, но лишь при умеренной начальной массе
звезды. В 1939 американские физики Роберт Оппенгеймер и Хартланд
Снайдер обосновали вывод, что ядро массивной звезды должно
безостановочно коллапсировать в предельно малый объект, свойства
пространства вокруг которого (если он не вращается) описываются
решением Шварцшильда. Но поскольку такой, как говорили тогда,
<<коллапсар>> или <<застывшая звезда>> не излучает электромагнитных волн,
астрономы понимали, что обнаружить ее в космосе невероятно трудно и
поэтому долго не приступали к поиску.

Поиск черных дыр
Учитывая важнейшие свойства черных дыр -- массивность, компактность и
невидимость, -- астрономы постепенно выработали стратегию их поиска.
Проще всего обнаружить черную дыру по ее гравитационному
взаимодействию с окружающим веществом, например, с близкими звездами.
Попытки обнаружить невидимых массивных спутников в двойных звездах не
увенчались успехом. Но после запуска на орбиту рентгеновских
телескопов выяснилось, что черные дыры весьма активно проявляют себя в
тесных двойных системах, где они отбирают вещество у соседней звезды и
поглощают его, нагревая при этом до температуры в миллионы градусов и
делая на короткое время источником рентгеновского излучения.

Поскольку в двойной системе черная дыра в паре с нормальной звездой
обращается вокруг общего центра массы, астрономам удается, измеряя
скорость звезды, определить массу ее невидимого компаньона и доказать,
что это действительно черная дыра. Теория эволюции звезд показывает,
что если масса сжимающегося ядра звезды превосходит 3M, то ничто не
может остановить его коллапс и превращение в черную дыру. Астрономы
выявили уже более дюжины двойных систем, где масса невидимого
компаньона превосходит 3M, и заметили у них проявления активности
вещества, падающего в черную дыру, например, очень быстрые колебания
блеска, характерные для горячего газа, стремительно вращающегося
вокруг компактного объекта. Особенно перспективной считают
рентгеновскую двойную звезду V404 Лебедя, масса невидимого компонента
которой оценивается не менее, чем в 6M. Другие кандидаты в черные дыры
находятся в двойных системах Лебедь X-1, LMC X-3, V616 Единорога, QZ
Лисички, а также в рентгеновских новых Змееносец 1977, Муха 1981 и
Скорпион 1994. Почти все они расположены в пределах нашей Галактики, а
система LMC X-3 находится в близкой к нам галактике Большое
Магелланово Облако.

Другим направлением поиска черных дыр служит изучение ядер галактик. В
них скапливаются и уплотняются огромные массы вещества, сталкиваются и
сливаются звезды, поэтому там могут формироваться сверхмассивные
черные дыры, превосходящие по массе Солнце в миллионы раз. Они
притягивают к себе окружающие звезды, создавая в центре галактики пик
яркости. Они разрушают близко подлетающие к ним звезды, вещество
которых образует вокруг черной дыры аккреционный диск и частично
выбрасывается вдоль оси диска в виде быстрых струй и потоков частиц.
Это не умозрительная теория, а процессы, реально наблюдаемые в ядрах
некоторых галактик и указывающие на присутствие в них черных дыр с
массами до 100 млн M. Получены также довольно убедительные
доказательства того, что и в центре нашей Галактики есть черная дыра с
массой около 2 млн M.

Вполне вероятно, что самые мощные процессы энерговыделения во
Вселенной происходят с участием черных дыр. Именно они считаются
источником активности в ядрах квазаров -- молодых массивных галактик.
Именно их рождение, как полагают астрофизики, знаменуется самыми
мощными взрывами во Вселенной, проявляющимися как гамма-всплески.

Свойства черных дыр
Сейчас одно из важнейших направлений физики -- исследование черных дыр,
поскольку вблизи них проявляются скрытые свойства гравитации. Для
поведения вещества и излучения в слабых гравитационных полях различные
теории тяготения дают почти неразличимые прогнозы; однако в сильных
полях, характерных для черных дыр, предсказания различных теорий
существенно расходятся, что дает ключ к выявлению лучшей среди них. В
рамках наиболее популярной сейчас теории гравитации Эйнштейна свойства
черных дыр изучены весьма подробно. Наиболее любопытные особенности
черных дыр таковы:
1) Вблизи черной дыры время течет медленнее, чем вдали от нее. Если
удаленный наблюдатель бросит в сторону черной дыры зажженный
фонарь, то увидит, как фонарь будет падать все быстрее и быстрее,
но затем, приближаясь к поверхности Шварцшильда, он начнет
замедляться, а его свет будет тускнеть и краснеть (поскольку
замедлится темп колебания всех его атомов и молекул). С точки
зрения далекого наблюдателя, фонарь практически остановится и
станет невидим, так и не сумев пересечь поверхность черной дыры. Но
если бы наблюдатель сам прыгнул вместе с фонарем, то он за короткое
время пересек бы поверхность Шварцшильда и упал к центру черной
дыры, будучи при этом, к сожалению, разорван ее мощными приливными
силами.
2) Каким бы сложным не было исходное тело, после его сжатия в черную
дыру внешний наблюдатель может определить только три его параметра:
массу, момент импульса и электрический заряд. Все остальные
особенности тела (форма, распределение плотности, химический состав
и пр.) в ходе коллапса <<стираются>>. Например, если сжималось
незаряженное и невращающееся тело, то в результате получится
шварцшильдовская (сферически симметричная) черная дыра, а все
исходные неровности тела излучатся при коллапсе в форме
гравитационных волн.
3) Если исходное тело вращалось, то вокруг черной дыры сохраняется
<<вихревое>> гравитационное поле, увлекающее все соседние тела во
вращательное движение вокруг нее. Поле тяготения вращающейся черной
дыры называют полем Керра (который первым нашел решение
соответствующих уравнений).
4) Все вещество внутри черной дыры непременно падает к ее центру и
образует сингулярность с бесконечно большой плотностью. Английский
физик Стивен Хокинг определяет сингулярность как <<место, где
разрушается классическая концепция пространства и времени так же,
как и все известные законы физики, поскольку все они формулируются
на основе классического пространства-времени>>.
5) Хотя черная дыра <<все съедает и ничего не отпускает>>, тем не менее
возможен обмен энергией между ней и внешним пространством,
например, пролетающие вблизи нее частицы или кванты могут уносить
энергию ее вращения. Кроме этого С. Хокинг открыл возможность очень
медленного самопроизвольного квантового <<испарения>> черных дыр,
который, вообще говоря, может приводить к их полному исчезновению.

В. Г. Сурдин

Приветствую, svk!

[Sorry, skipped]

Новый класс черных дыр

Загадочное рентгеновское излучение выбрасывают из своих недр ближайшие
галактики. Астрономы полагают, что имеют дело с новыми объектами во
Вселенной. Это черные дыры с массами, в несколько сотен раз превышающими
массу Солнца.

"Мы обнаружили источники рентгеновских лучей с температурой в несколько
миллионов градусов, теперь надо объяснить, как они производят такое огромное
количество энергии", - рассказывает Розанна Ди Стефано из
Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже (США). С помощью
телескопов обсерватории Чандра вместе с коллегами Ди Стефано исследовала
рентгеновские спектры источников излучения в нескольких галактиках - M101,
M83, M51 и NGC 4697 и определяла их температуру.

Новые объекты назвали "квазимягкими" источниками Х-лучей, так как их
температура колеблется в пределах от одного до четырех миллионов градусов
Цельсия. С одной стороны, это излучение холоднее, чем "жесткое"
рентгеновское излучение нейтронных звезд и черных дыр с массами в десять раз
больше солнечных и с температурой от десяти до ста миллионов градусов
Цельсия. С другой стороны, оно горячее, чем "сверхмягкое" рентгеновское
излучение с температурой в несколько сотен или тысяч градусов, как у белых
карликов.

Ученые предположили, что имеют дело с новым, промежуточным, классом черных
дыр с массами в несколько сотен раз больше, чем у нашего Солнца. Ранее им
было известно о существовании черных дыр с массами порядка десяти солнечных
и супермассивных черных дыр в центрах галактик, чья масса в миллионы и
миллиарды раз больше солнечной. Причем этот класс новых объектов не такой
малочисленный: около 15-20 процентов всех обнаруженных учеными источников
рентгеновских лучей принадлежит "квазимягкому" диапазону.

Новые черные дыры обнаружены и в спиральных, и в эллиптических галактиках.

По материалам сайта phys.web.ru

Я вот что-то не понял, что это за излучение в чёрных дырах??? Они ж всё
поглощают!!! И ничего не излучают!?!?
--
Ты всегда искал свое счастье в том, чего у тебя нет. Попробуй найти его в
том, что у тебя уже есть.

Успехов! Олег Кузьмин. E-mail: bamn***@r*****.ru
___Talk_About_All____________________________от_2004-06-16Это 50 письмо от данного подписчика, а всего
было 520 писем в этой конференции.
Количество подписчиков: 59

Адрес для новых писем: rest.interesting.talk-list@subscribe.ru
-*Информационный канал Subscribe.Ru
Написать в лист: mailto:rest.interesting.talk-list@subscribe.ru
Отписать : mailto:rest.interesting.talk--unsub@subscribe.ru

http://subscribe.ru/ mailto:ask@subscribe.ru

Здравствуйте!

Вы писали в среду, 16-го июня 2004, примерно в 01:20:18 (GMT +0400),
mid:20040616012946.1706***@r*****.subscribe

Там какие-то кванты излучаются - типа фотонов, в моей статье описано
было как они вырываются наружу.

Hello Олег,

Wednesday, June 16, 2004, 3:20:18 AM, you wrote:

[Sorry, skipped]

это "истинные" дыры не излучают. а тут видимо нечто среднее между
"видимыми" сверхплотными и с-но Черными дырами.

А тахионы? Пусть их не поймали... Но уже два вида открыли.

Приветствую, Chris!

всё

Насколько я понял из статьи svk (кстати, svk, а как тебя всётаки зовут?),
излучают не сами чёрные дыры, а вещество, которое при приблежении к ЧД
разгоняется до световой (сверхсветовой?) скорости, и если на такой скорости
столкнуться две частички, то вся их масса перейдёт в энергию, отсюда и
излучение.

Кстати, когда я был на первом курсе, наш физик рассказал нам про недавно
открытые частицы с отрицательной массой. Я уже точно не помню, но кто-то
решал уравнение Шреденгера, и получил частицу с отрицательной массой, это
решение было отброшенно как не соответствующие действительности, но потом
нашёлся чувак который это всё объяснил, и даже каким-то образом зафиксировал
эту частицу в синхрофазотроне (о какие я слова знаю :)!). Кто-нибудь знает
что за частица? а то я забыл как называется. Хотелось бы про неё почитать.

--
Ты всегда искал свое счастье в том, чего у тебя нет. Попробуй найти его в
том, что у тебя уже есть.

Успехов! Олег Кузьмин. E-mail: bamn***@r*****.ru
___Talk_About_All____________________________от_2004-06-17Это 57 письмо от данного подписчика, а всего
было 577 писем в этой конференции.
Количество подписчиков: 61

Адрес для новых писем: rest.interesting.talk-list@subscribe.ru
-*Информационный канал Subscribe.Ru
Написать в лист: mailto:rest.interesting.talk-list@subscribe.ru
Отписать : mailto:rest.interesting.talk--unsub@subscribe.ru

http://subscribe.ru/ mailto:ask@subscribe.ru

Может, античегонибудь там или что-то в этом роде...

Original Message From: "Олег Кузьмин" <bamn***@r*****.ru>
To: "rest.interesting.talk (4125796)" <vmeleshen***@m*****.ru>
Sent: Thursday, June 17, 2004 9:23 PM

скорости

большей

горизонта

зафиксировал

___Talk_About_All____________________________от_2004-06-17Это 1 письмо от данного подписчика, а всего
было 579 писем в этой конференции.
Количество подписчиков: 61

Адрес для новых писем: rest.interesting.talk-list@subscribe.ru
-*Информационный канал Subscribe.Ru
Написать в лист: mailto:rest.interesting.talk-list@subscribe.ru
Отписать : mailto:rest.interesting.talk--unsub@subscribe.ru

http://subscribe.ru/ mailto:ask@subscribe.ru

Hello Мелешенко,

Friday, June 18, 2004, 1:38:27 AM, you wrote:

Если мне, старому восемнадцатилетнему маразматику не изменяет моя
дырявая память, антивещество тоже обладает положительной массой =>
название вовсе не античтототамтакое.

Здравствуйте

Вы писали в четверг, 17-го июня 2004, примерно в 21:23:39 (GMT +0400),
mid:20040617212559.1724***@r*****.subscribe

Сергей.

Hello svk,

Monday, June 14, 2004, 2:49:11 PM, you wrote:

Уже лучше.

Черных дыр вблизи нашего звездного скопления (Солнце, Альфа Центавра,
Сириус, Процион) вроде нету. Звезды нестарые, в полном расцвете сил;),
да и размером маловаты, чтобы после "смерти" стать черными дырами.

Ну, они есть... Они будут... Они будут есть... всяку бяку, что возле
них пролетает ;)

Солнце столько не проживет. Примерно половины срока.