イラスト著作権シンクストック
ブラックホールに落ちた人は即死すると思うかもしれません。 実際には、彼の運命はもっと驚くべきものになるかもしれない、と特派員は言う。
ブラックホールの中に落ちたらどうなるのでしょうか？ おそらくあなたは、自分が打ち砕かれる、あるいは逆に、ズタズタに引き裂かれると思っているでしょうか？ しかし実際には、すべてがはるかに奇妙です。
ブラックホールに落ちた瞬間、現実は真っ二つに分かれる。 ある現実では、あなたは即座に焼却されますが、別の現実では、生きたまま無傷でブラックホールの奥深くに飛び込みます。
ブラックホールの内部では、私たちがよく知っている物理法則は当てはまりません。 アルバート・アインシュタインによれば、重力は空間を曲げます。 したがって、十分な密度の物体が存在する場合、その周囲の時空連続体は、現実自体に穴が形成されるほど変形する可能性があります。
燃料をすべて使い果たした巨大な星は、まさに宇宙のこのような湾曲した部分の出現に必要なタイプの超高密度物質に変わる可能性があります。 自重で崩壊する星は、その周りに時空の連続体を持ち歩きます。 重力場は非常に強くなり、光さえそこから逃れることができなくなります。 その結果、星が以前に位置していた領域は完全に黒くなり、これがブラックホールです。
イラスト著作権シンクストック画像キャプション ブラックホールの中で何が起こっているのか正確には誰も知りませんブラックホールの外面は事象の地平線と呼ばれます。 これは、重力場の強さとブラック ホールから逃れようとする光の努力との間でバランスが保たれる球状の境界です。 一度事象の地平線を越えてしまうと、逃げることは不可能になります。
事象の地平線はエネルギーを放射します。 量子効果のおかげで、熱い粒子の流れがそこに現れ、宇宙に放出されます。 この現象は、それを記述した英国の理論物理学者スティーブン・ホーキング博士にちなんでホーキング放射と呼ばれています。 物質が事象の地平線を越えて逃げることができないという事実にもかかわらず、ブラックホールは「蒸発」します。時間が経つと、最終的に質量を失い、消滅します。
ブラックホールの奥深くに進むにつれて、時空は曲がり続け、中心部で無限に湾曲します。 この点は重力特異点として知られています。 空間と時間はそこでは何の意味も持たなくなり、これら 2 つの概念が説明に必要な、私たちが知っているすべての物理法則はもはや適用されません。
ブラックホールの中心に捕らえられた人を正確に何が待っているのかは誰にもわかりません。 別の宇宙？ 忘却？ 後壁 本棚、アメリカのSF映画「インターステラー」のように？ それは謎です。
あなたの例を使用して、誤ってブラックホールに落ちた場合に何が起こるかを推測してみましょう。 この実験では、外部の観察者が同行します - 彼女をアンナと呼びましょう。 アンナは、あなたがブラックホールの端に近づくのを、安全な距離から恐怖の表情で見守っています。 彼女の視点から見ると、事態は非常に奇妙な方向に発展していきます。
あなたが事象の地平線に近づくと、アンナはまるで巨大な虫眼鏡を通してあなたを見ているかのように、あなたが長さは伸び、幅が狭くなるのを見るでしょう。 さらに、事象の地平線に近づくほど、アナは自分の速度が低下しているように感じます。
イラスト著作権シンクストック画像キャプション ブラックホールの中心では空間は無限に曲がっているアンナに向かって叫ぶことはできませんが（空気のない空間では音は伝わらないため）、iPhone の懐中電灯を使ってモールス信号でアンナに合図してみることはできます。 ただし、信号が到達する間隔はますます長くなり、懐中電灯から発せられる光の周波数はスペクトルの赤色 (長波長) 部分にシフトします。 これは「注文、注文、注文...」のようになります。
アンナの視点から事象の地平線に到達すると、誰かが再生を一時停止したかのように、その場でフリーズします。 あなたは動かずに事象の地平線の表面に伸び続け、ますます高まる熱があなたを包み込み始めます。
アンナの視点から見ると、あなたは空間の引き伸ばし、時間の停止、そしてホーキング放射の熱によってゆっくりと殺されていきます。 事象の地平線を越えてブラック ホールの深部に深く入る前に、残されるのは灰だけです。
しかし、急いで葬儀を注文しないでください。アンナのことはしばらく忘れて、あなたの視点からこの恐ろしい場面を見てみましょう。 そして、あなたの観点から見ると、さらに奇妙なことが起こります。つまり、まったく特別なことは何もありません。
空間の伸縮、時間の遅れ、放射熱は言うまでもなく、わずかな揺れも経験することなく、宇宙で最も不気味な地点の 1 つに真っ直ぐに飛びます。 これは、自由落下状態にあるため、自分の重さを感じないためです。これは、アインシュタインが「最も重要なこと」と呼んだものです。 良いアイデア" 自分の人生。
確かに、事象の地平線はそうではありません。 れんが壁宇宙ではありますが、観察者の視点によって決定される現象です。 ブラックホールの外側に立っている観測者は事象の地平線を通して見ることができませんが、それはその観測者の問題であり、あなたの問題ではありません。 あなたの視点からは地平線はありません。
もしブラックホールのサイズがもっと小さかったら、確かに問題に遭遇するでしょう。重力が身体に不均一に作用し、スパゲッティの中に引き込まれてしまうでしょう。 しかし幸運なことに、このブラック ホールは大きく、太陽の数百万倍も重いので、重力は無視できるほど弱いです。
イラスト著作権シンクストック画像キャプション 私たちの誰もが時間を遡ることができないのと同じように、ブラックホールから戻って抜け出すことはできません。十分に大きなブラックホールの内部では、重力特異点で死ぬまで、残りの人生をごく普通に生きることさえできるかもしれません。
時空の連続体の穴に自分の意志に反して引きずり込まれ、そこから抜け出す可能性がまったくないとしたら、人の人生はどのくらい正常なものになるのかと疑問に思うかもしれません。
しかし、考えてみると、私たちは皆、この感覚をよく知っていますが、それは時間との関係でのみであり、空間との関係ではありません。 時間は前に進むだけで決して後戻りすることはなく、私たちの意志に反して私たちを引きずり、過去に戻る機会を与えません。
これは単なる例え話ではありません。 ブラックホールは時空連続体を、事象の地平線内で時間と空間が逆転するほど曲げます。 ある意味、あなたは空間ではなく時間によって特異点に引き寄せられます。 私たちの誰も過去に旅行することができないのと同じように、ブラックホールに戻ってそこから抜け出すことはできません。
あなたは今、アンナがどうしたのか疑問に思っているかもしれません。 あなたはブラックホールの空の空間を飛んでおり、あなたには何も問題はありませんが、ブラックホールはあなたの死を悼み、あなたはホーキング放射によって焼却されたと主張しています。 外事象の地平線。 彼女は幻覚を見ているのでしょうか？
実際、アンナの発言は完全に正しいです。 彼女の視点から見ると、あなたは本当に出来事の地平線上にいたのです。 そして、これは幻想ではありません。 アンナはあなたの遺骨を集めて家族に送ることもできます。
イラスト著作権シンクストック画像キャプション 事象の地平線はレンガの壁ではなく、透過性があります実は、法律に従って、 量子物理学, アンナの視点から見ると、情報は永遠に失われることはないので、事象の地平線を越えることはできず、ブラックホールの外側に留まらなければなりません。 あなたの存在に関わるあらゆる情報は常に保存されなければなりません 外面イベントホライズン - そうしないと、アンナの観点からは物理法則が破られてしまいます。
その一方で、物理法則では、途中でホット粒子やその他の異常な現象に遭遇することなく、生きて無傷で事象の地平線を飛行することも求められます。 そうしないと、一般相対性理論が破られてしまいます。
したがって、物理法則は、あなたがブラックホールの外側（灰の山として）と内側（安全で健全な）の両方にいることを望んでいます。 そして、もう一つ重要な点があります。 一般原理量子力学によれば、情報は複製できません。 同時に 2 つの場所にいる必要がありますが、それは 1 つのインスタンスに限られます。
物理学者はこの逆説的な現象を「ブラックホールにおける情報の消失」という用語で呼んでいます。 幸いなことに、1990 年代には。 科学者たちはこの矛盾を解決することに成功しました。
アメリカの物理学者レナード・サスキンドは、クローン作成は誰も見ないので、実際には矛盾が存在しないことに気づきました。 アンナはあなたの標本の 1 つを観察し、あなたはもう 1 つを観察します。 あなたとアンナは二度と会うことはなく、観察結果を比較することもできません。 そして、ブラックホールの外側と内側の両方を同時に観察できる第三の観察者は存在しません。 したがって、物理法則は違反されません。
インスタンスのどれが本物でどれがそうでないかを知りたくない場合は別です。 本当に生きているのか、死んでいるのか？
イラスト著作権シンクストック画像キャプション 人は無傷で事象の地平線を飛び越えられるでしょうか、それとも火の壁に衝突するのでしょうか？要は「現実」がないということだ。 現実は観察者に依存します。 アンナの視点から見た「現実」とあなたの視点からの「現実」があります。 それだけです。
ほとんど全て。 2012 年の夏、物理学者のアーメド アルムヘイリ、ドナルド マロルフ、ジョー ポルチンスキー、ジェームス サリー (総称して AMPS として知られる) は、ブラック ホールに関する私たちの理解に革命をもたらす恐れのある思考実験を提案しました。
科学者によると、サスキンドが提案した矛盾の解決は、あなたとアンナの間で起こっていることの評価における不一致が事象の地平線によって媒介されているという事実に基づいています。 アンナがあなたの 2 つのコピーのうちの 1 つがホーキング放射の炎で死ぬのを実際に見たかどうかは問題ではありません。なぜなら、事象の地平線によってアンナはあなたの 2 つ目のコピーがブラック ホールの奥深くへと飛んでいくのを見ることができなかったからです。
しかし、アンナが事象の地平線を越えることなく、事象の地平線の向こう側で何が起こっているかを知る方法があったとしたらどうでしょうか?
一般相対性理論はこれが不可能であることを示していますが、量子力学はその厳密な規則を少し曖昧にします。 アンナは、アインシュタインの言う「遠くからの不気味な動き」を使って、事象の地平線を越えて見つめることができました。
私たちは量子もつれについて話しています。空間によって隔てられた 2 つ以上の粒子の量子状態が不思議なことに相互依存する現象です。 これらの粒子は現在、分割できない単一の全体を形成しており、この全体を説明するために必要な情報は、1 つの粒子や別の粒子に含まれるのではなく、それらの粒子間の関係に含まれています。
AMPSが提唱する考え方は以下の通り。 アンナが事象の地平線の近くで粒子を拾ったとしましょう - それを粒子 A と呼びましょう。
あなたに起こったことについての彼女の解釈が真実である場合、つまり、あなたがブラックホールの外側からのホーキング放射によって殺された場合、粒子 A は別の粒子 B と相互接続されているはずであり、粒子 B もまたイベントの外側にあるはずです。地平線。
イラスト著作権シンクストック画像キャプション ブラックホールは近くの星から物質を引き寄せることができるあなたの出来事に対するビジョンが現実と一致していて、あなたが生きていて元気であれば、 内部の場合、粒子 A はブラック ホール内のどこかに位置する粒子 C と相互接続されている必要があります。
この理論の利点は、各粒子が他の粒子にのみ接続できることです。 これは、パーティクル A はパーティクル B またはパーティクル C のいずれかに関連付けられていますが、同時に両方には関連付けられていないことを意味します。
そこでアンナは粒子 A を取り出し、彼女が持っているもつれ解読マシンにかけることで、粒子が粒子 B に接続されているか、粒子 C に接続されているかがわかります。
答えが C の場合、あなたの視点は量子力学の法則に違反して勝利したことになります。 粒子 A がブラック ホールの深さにある粒子 C に接続されている場合、それらの相互依存性を説明する情報はアンナに永久に失われます。これは、情報が決して失われないという量子法則に矛盾します。
答えが B の場合、一般相対性理論に反して、アンナが正しいことになります。 粒子 A が粒子 B と結合している場合、あなたは確かにホーキング放射線によって焼却されたことになります。 相対性理論の要求に従って事象の地平線を飛び越える代わりに、火の壁に衝突しました。
それで、私たちは最初の質問に戻ります - ブラックホールの中に閉じ込められた人はどうなりますか? 驚くほど観察者に依存する現実のおかげで、彼は無傷で事象の地平線を飛び抜けることができるでしょうか、それとも火の壁に激突するのでしょうか( 黒穴ファイアウォール、コンピュータ用語と混同しないでくださいファイアウォール、「ファイアウォール」、 ソフトウェアネットワーク上のコンピュータを不正な侵入から保護する - Ed.)?
この質問に対する答えは誰も知りませんが、最も重要な質問の 1 つは、 争点理論物理学。
100 年以上にわたり、科学者たちは、最終的にはどちらかが優先されることを期待して、一般相対性理論と量子物理学の原理を調和させる試みを続けてきました。 火の壁のパラドックスを解決すれば、どの原理が普及しているのかという疑問に答えが得られ、物理学者が包括的な理論を作成するのに役立つはずです。
イラスト著作権シンクストック画像キャプション それとも次回はアンナをブラックホールに送り込むべきでしょうか？情報消失のパラドックスの解決策はアンナの解読機にあるかもしれない。 粒子 A が他のどの粒子と相互接続しているかを判断することは非常に困難です。 物理学者ダニエル・ハーロウ氏 プリンストン大学ニュージャージー州のパトリック・ヘイデン氏と、現在カリフォルニアのスタンフォード大学に通うパトリック・ヘイデン氏は、どれくらい時間がかかるだろうかと疑問に思った。
2013 年、彼らは、物理法則に従って可能な限り最速のコンピューターを使用したとしても、アンナが粒子間の関係を解読するには非常に長い時間がかかるだろうと計算しました。その答えが得られるまでに、ブラック ホールは蒸発してしまうほどです。昔。
もしそうなら、アンナは誰の視点が現実に対応しているのかを知る運命にないのかもしれません。 この場合、両方の物語は同時に真実のままであり、現実は観察者に依存したままであり、物理法則は何ら違反されません。
さらに、非常に複雑な計算 (明らかに、私たちの観察者にはそれが不可能です) と時空連続体との関係は、物理学者をいくつかの新しい理論的思考に導くかもしれません。
したがって、ブラックホールは単なるものではなく、 危険物星間探検の道だけでなく、物理法則のわずかな変化が無視できないほど大きくなる理論実験室でもあります。
現実の本質がどこかに潜んでいるなら、それを探すのに最適な場所はブラックホールです。 しかし、今のところ私たちにはありません 明確な理解事象の地平線が人間にとってどれだけ安全であるかに関係なく、捜索活動を外から観察する方が安全です。 最後の手段として、次回はアンナをブラックホールに送り込むことができます。今度は彼女の番です。
物理学や天文学の分野には多大な成果があるにもかかわらず、その本質が十分に解明されていない現象が数多くあります。 このような現象には、神秘的なブラック ホールが含まれますが、これらに関する情報はすべて理論上のものであり、実際的な方法で検証することはできません。
ブラックホールは存在するのでしょうか？
相対性理論が出現する前から、天文学者は黒い漏斗の存在に関する理論を提案していました。 アインシュタインの理論の発表後、重力の問題は修正され、ブラック ホールの問題に新しい仮定が登場しました。 この宇宙物体を見るのは非現実的です。なぜなら、この宇宙物体はその空間に入る光をすべて吸収してしまうからです。 科学者たちは、星間ガスの動きや星の軌道の分析に基づいて、ブラックホールの存在を証明しています。
ブラックホールの形成は、その周囲の時空特性の変化をもたらします。 時間は巨大な重力の影響で圧縮され、遅くなるように見えます。 黒い漏斗の進路に入った星は、ルートから外れたり、方向を変えることさえあります。 ブラックホールは双子星のエネルギーを吸収し、それもまた現れます。
ブラックホールはどのように見えますか?
ブラックホールに関する情報はほとんどが仮説です。 科学者はそれらが宇宙や放射線に及ぼす影響を研究しています。 ブラックホールは近くの空間に入るすべての光を吸収するため、宇宙でブラックホールを見ることは不可能です。 特別な衛星から黒い物体のX線画像が撮影され、光線の源である明るい中心が見えました。
ブラックホールはどのように形成されるのでしょうか?
宇宙のブラックホールは、独自の世界を持つ別の世界です。 ユニークな特性そしてプロパティ。 宇宙の穴の性質は、その出現理由によって決まります。 黒い物体が見えることについては、次のような説があります。
- それらは宇宙で起こった崩壊の結果です。 これは、大きな宇宙体の衝突または超新星爆発である可能性があります。
- これらは、宇宙オブジェクトのサイズを維持しながらの重み付けによって発生します。 この現象の原因は判明していません。
黒い漏斗は、宇宙にある物体であり、 ビッグサイズ巨大な質量を持って。 ブラックホール理論によれば、あらゆる宇宙物体は、何らかの現象の結果、そのサイズが失われても質量は維持される場合、潜在的にブラックファンネルになる可能性があります。 科学者たちは、比較的大きな質量を持つ小型の宇宙物体である多数の黒い微小穴の存在についてさえ話しています。 この質量とサイズの不一致により、重力場の増大と強い引力の出現が生じます。
ブラックホールの中には何があるのでしょうか？
黒い謎の物体は、大きく伸びた穴としか言いようがありません。 この現象の中心は、重力が増大した宇宙体です。 このような重力の結果、この宇宙体の表面への強い引力が生じます。 このとき、ガスや宇宙塵の粒子が回転する渦流が形成されます。 したがって、ブラック ホールをブラック ファンネルと呼ぶのがより正確です。
宇宙渦の重力レベルでは、いかなる物体もその影響範囲から逃れることができないため、実際にはブラックホールの内部に何があるのかを知ることは不可能です。 科学者によると、ブラックホール内では光量子が取り返しのつかないほど消滅するため、ブラックホール内は完全な暗闇になります。 黒い漏斗内では空間と時間が歪んでいると想定されており、この場所では物理法則や幾何学の法則は適用されません。 ブラックホールのそのような特徴は、おそらく反物質の形成につながる可能性がありますが、これは現在科学者には知られていません。
ブラックホールはなぜ危険なのでしょうか?
ブラックホールは、周囲の物体、放射線、粒子を吸収する物体として説明されることがあります。 この考えは間違っています。ブラック ホールの特性により、影響範囲内にあるもののみを吸収することができます。 宇宙微粒子や双星から放射される放射線を吸収することができます。 たとえ惑星がブラックホールに近づいたとしても、ブラックホールは吸収されず、その軌道上を移動し続けます。
ブラックホールに落ちたらどうなるのでしょうか？
ブラックホールの性質は重力場の強さに依存します。 黒い漏斗は、その影響範囲内に来るすべてのものを引き付けます。 この場合、時空間特性が変化する。 ブラックホールのあらゆることを研究している科学者たちは、この渦の中の物体に何が起こるかについては意見が異なります。
- 一部の科学者は、これらの穴に落ちたすべての物体は引き伸ばされるか、バラバラに引き裂かれて、引き付けている物体の表面に到達する時間がないのではないかと示唆しています。
- 他の科学者は、穴の中では通常のすべての特徴が歪められているため、そこにある物体は時間と空間の中で消滅するように見えると主張しています。 このため、ブラックホールは別の世界への入り口と呼ばれることもあります。
ブラックホールの種類
ブラックファンネルは、その形成方法に基づいて次のタイプに分類されます。
- いくつかの星の一生の終わりには、恒星質量の黒い天体が生まれます。 星の完全燃焼と熱核反応の終了により、星の圧縮が起こります。 星が重力崩壊すると、黒い漏斗に変形する可能性があります。
- 超巨大な黒い漏斗。 科学者たちは、銀河の中心は超大質量漏斗であり、その形成が新しい銀河の出現の始まりであると主張しています。
- 原始ブラックホール。 これらには、物質の密度や重力の強さの不一致によって形成される微小な穴など、さまざまな質量の穴が含まれる場合があります。 このような穴は、宇宙の始まりに形成された漏斗です。 これには、毛深いブラック ホールなどの天体も含まれます。 これらの穴は、髪の毛に似た光線の存在によって区別されます。 これらの光子と重力子は、ブラック ホールに落ちた情報の一部を保持していると考えられています。
- 量子ブラックホール。 それらは核反応の結果として出現し、短期間生存します。 量子ファンネルは、その研究が黒色宇宙物体の問題に関する疑問の解決に役立つ可能性があるため、最も興味深いものです。
- 一部の科学者は、このタイプの宇宙物体を毛深いブラックホールとして特定します。 これらの穴は、髪の毛に似た光線の存在によって区別されます。 これらの光子と重力子は、ブラック ホールに落ちた情報の一部を保持していると考えられています。
地球に最も近いブラックホール
最も近いブラックホールは地球から 3,000 光年離れています。 V616 Monocerotis、または V616 Mon と呼ばれます。 その重さは太陽質量の9〜13倍に達します。 この穴の連星の相手は太陽の半分の質量の星です。 地球に比較的近いもう 1 つの漏斗は、白鳥座 X-1 です。 地球から6,000光年の距離にあり、重さは太陽の15倍です。 この宇宙ブラックホールには独自の連星パートナーもあり、その動きは白鳥座 X-1 の影響を追跡するのに役立ちます。
ブラックホール - 興味深い事実
科学者たちは黒い物体について次のような興味深い事実を語っています。
- これらの天体が銀河の中心であることを考慮すると、最大の漏斗を見つけるには、最大の銀河を検出する必要があります。 したがって、宇宙最大のブラック ホールは、エイベル 2029 星団の中心にある銀河 IC 1101 にある漏斗です。
- 黒いオブジェクトは実際には複数色のオブジェクトのように見えます。 その理由は、放射線磁気放射にあります。
- ブラックホールの中央には永続的な物理法則や数学法則は存在しません。 それはすべて、穴の質量とその重力場に依存します。
- 黒い漏斗は徐々に蒸発します。
- 黒い漏斗の重量は信じられないほどの大きさに達することがあります。 最大のブラックホールの質量は太陽質量3,000万個に相当します。
人類に知られているすべての物体の中で、 宇宙空間、ブラックホールは最も不気味で理解できない印象を生み出します。 人類はブラックホールについて1世紀半以上前から知っていたにもかかわらず、ブラックホールについて言及されると、ほぼすべての人がこの感情を抱きます。 これらの現象に関する最初の知識は、アインシュタインが相対性理論について出版するずっと前に得られました。 しかし、これらの物体の存在が実際に確認されたのは、それほど前のことではありません。
もちろん、ブラックホールはその奇妙なことで有名です。 体格的特徴、宇宙のさらなる謎を生み出します。 彼らは、あらゆる宇宙の物理法則や宇宙力学に簡単に挑戦します。 宇宙の穴のような現象の存在の詳細と原理をすべて理解するには、次のことをよく理解する必要があります。 現代の成果天文学を学び、想像力を働かせるだけでなく、標準的な概念を超える必要があります。 スペースホールをより簡単に理解して知るために、ポータルサイトには多くのものが用意されています 興味深い情報、これは宇宙のこれらの現象に関するものです。
ブラックホールの特徴 ポータルサイトより
まず第一に、ブラックホールはどこからともなく現れるわけではなく、サイズと質量が巨大な星から形成されることに注意する必要があります。 さらに、最も 素晴らしい機能そして、すべてのブラックホールのユニークな点は、非常に強い重力を持っていることです。 ブラックホールへの物体の引力は、第 2 脱出速度を超えます。 このような重力指標は、光線の速度がはるかに遅いため、たとえ光線であってもブラックホールの作用場から逃げることができないことを示しています。
引力の特徴は、近くにあるすべての物体を引き付けることです。 ブラックホールの近くを通過する物体が大きいほど、より多くの影響と引力を受けることになります。 したがって、物体が大きくなればなるほど、ブラックホールの影響が強くなり、その影響を避けるためには、天体は非常に速い速度で運動する必要があると結論付けることができます。
また、最も速い光流でさえこの影響から逃れることはできないため、宇宙全体でブラックホールが接近した場合にその引力を避けることができる天体は存在しないことにも留意する必要があります。 アインシュタインが開発した相対性理論は、ブラックホールの特性を理解するのに優れています。 この理論によれば、重力は時間に影響を与え、空間を歪める可能性があります。 また、宇宙空間にある物体が大きくなるほど、時間が遅くなるとも述べています。 ブラックホール自体の近くでは、時間が完全に止まっているように見えます。 ヒット時 宇宙船宇宙の穴の作用場では、それが近づくにつれて速度が低下し、最終的には完全に消滅する様子を観察できます。
ブラックホールなどの現象をあまり恐れず、現時点で存在する可能性のある非科学的な情報をすべて信じるべきではありません。 まず第一に、ブラックホールは周囲のすべての物質や物体を吸い込む可能性があり、そうするにつれて大きくなり、より多くのものを吸収するという最も一般的な通説を払拭する必要があります。 これはどれも完全に真実ではありません。 はい、確かに、彼らは宇宙の物体や物質を吸収できますが、穴自体から一定の距離にあるものだけです。 強力な重力を除けば、巨大な質量を持つ通常の星とそれほど変わりません。 たとえ太陽がブラックホールになったとしても、太陽は近距離にある物体を吸い込むことしかできず、すべての惑星は通常の軌道で回転し続けます。
相対性理論に目を向けると、強い重力を持つすべての物体は時間と空間の曲率に影響を与える可能性があると結論付けることができます。 また、本体質量が大きくなるほど歪みも強くなります。 それで、つい最近、科学者たちは、銀河やブラックホールなどの巨大な宇宙体のために私たちの目にはアクセスできないはずだった他の天体について熟考することができたときに、これを実際に見ることができました。 これはすべて、ブラック ホールや他の天体から近くを通過する光線が重力の影響で非常に強く曲げられるという事実によって可能になります。 このタイプの歪みにより、科学者は宇宙空間をさらに遠くまで見ることができます。 しかし、そのような研究では、研究対象の体の実際の位置を特定することは非常に困難です。
ブラックホールはどこからともなく現れるのではなく、超大質量星の爆発によって形成されます。 さらに、ブラックホールが形成されるためには、爆発した星の質量が太陽の質量の少なくとも10倍大きくなければなりません。 それぞれの星は、星の内部で起こる熱核反応によって存在します。 この場合、核融合プロセス中に水素合金が放出されますが、重力によって水素が引き戻されるため、星の影響範囲から離れることはできません。 このプロセス全体によって星が存在できるようになります。 水素合成と星の重力はかなりうまく機能しているメカニズムですが、このバランスが崩れると星の爆発が起こる可能性があります。 ほとんどの場合、核燃料の枯渇が原因です。
星の質量に応じて、爆発後の星の発達にはいくつかのシナリオが考えられます。 したがって、大質量星は超新星爆発の場を形成し、そのほとんどは元の星の核の後ろに残ります。宇宙飛行士はそのような天体を白色矮星と呼びます。 ほとんどの場合、これらの天体の周囲にガス雲が形成され、それは矮星の重力によって所定の位置に保持されます。 超大質量星が発達する別の経路も可能です。その場合、結果として生じるブラックホールが星のすべての物質をその中心に非常に強力に引きつけ、それが強い圧縮につながります。
このように圧縮された天体を中性子星と呼びます。 最もまれなケースでは、星の爆発後に、この現象に対する私たちの一般的な理解ではブラックホールが形成される可能性があります。 しかし、穴ができるためには、星の質量が単純に巨大でなければなりません。 この場合、核反応のバランスが崩れると、星の重力が狂ってしまうだけです。 同時に、それは積極的に崩壊し始め、その後、それは空間内の単なる点になります。 つまり、物体としての星は存在しなくなるとも言えます。 消滅するにもかかわらず、その背後には同じ重力と質量を持つブラックホールが形成されます。
星が完全に消滅するという事実につながるのは星の崩壊であり、その代わりに、消滅した星と同じ物理的性質を持つブラックホールが形成されます。 唯一の違いは、星の体積よりも穴の圧縮度が大きいことです。 ほとんど 主な特徴すべてのブラックホールには特異点があり、それが中心を決定します。 この領域は、物質と空間のすべての物理法則に反し、存在しなくなります。 特異点の概念を理解するには、これは宇宙事象の地平線と呼ばれる障壁であると言えます。 ブラックホールの外側の境界でもあります。 特異点は、穴の巨大な重力が作用し始めるため、帰還不能点と呼ぶことができます。 この結界を越えた光さえも逃れることはできない。
事象の地平線には、すべての物体を光の速度で引き寄せる非常に魅力的な効果があり、ブラック ホール自体に近づくと、速度インジケーターはさらに増加します。 そのため、この力の範囲内にあるすべての物体は穴に吸い込まれる運命にあります。 このような力は、そのような引力の作用によって捕らえられた物体を修正することができ、その後細い糸状に伸び、その後完全に空間に存在しなくなることに注意する必要があります。
事象の地平面と特異点の間の距離は変化する可能性があり、この空間はシュヴァルツシルト半径と呼ばれます。 だからこそ、それよりも 大きいサイズブラックホールであればあるほど、行動範囲は大きくなります。 たとえば、太陽と同じくらいの質量のブラックホールのシュヴァルツシルト半径は 3 キロメートルであると言えます。 したがって、大きなブラックホールはより広い範囲を持ちます。
ブラックホールを見つけるだけで十分 難しいプロセス光はそこから逃げることができないからです。 したがって、検索と定義は、それらの存在の間接的な証拠にのみ基づいています。 最も 簡単な方法科学者が使用しているそれらの発見は、質量が大きい場合に、暗い空間で場所を見つけてそれらを探すことです。 ほとんどの場合、天文学者は連星系または銀河の中心でブラック ホールを見つけることができます。
ほとんどの天文学者は、銀河の中心にも超強力なブラックホールがあると信じる傾向があります。 この発言から疑問が生じます。この穴は銀河系のすべてを飲み込むことができるのでしょうか? 実際には、穴自体は星と同じ質量を持ち、穴は星から作られるため、これは不可能です。 さらに、すべての科学者の計算は、この天体に関連する地球規模の出来事を予言するものではありません。 さらに、今後何十億年もの間、私たちの銀河の天体は何も変化することなく、このブラックホールの周りを静かに回転するでしょう。 天の川銀河の中心に穴が存在するという証拠は、科学者が記録したX線波から得ることができます。 そして、ほとんどの天文学者は、ブラックホールが積極的にブラックホールを大量に放出していると信じる傾向にあります。
私たちの銀河系には 2 つの星からなる星系が存在し、そのうちの 1 つがブラックホールになることがよくあります。 このバージョンでは、ブラック ホールはその経路にあるすべての天体を吸収し、同時に物質がその周りを回転し始めます。これにより、いわゆる加速ディスクが形成されます。 回転速度が上がり、中心に近づくのが特徴です。 X線を放出するブラックホールの真ん中に物質が落ちて、物質自体が破壊されるのです。
連星系は、ブラックホール状態の最初の候補です。 このような系では、目に見える星の体積により、ブラック ホールを見つけるのが最も簡単です。その目に見えない兄弟の指標を計算することが可能です。 現在、ブラックホールの状態についての最初の候補は、X線を活発に放出する白鳥座の星である可能性があります。
ブラック ホールに関する上記のすべてから結論すると、ブラック ホールはそれほど危険な現象ではなく、もちろん、接近した場合には、重力により宇宙空間で最も強力な物体であると言えます。 したがって、他の天体と特に異なる点はなく、主な特徴は強い重力場であると言えます。
ブラックホールの目的については、次のように提案されています。 大量の理論の中には不合理なものさえありました。 したがって、彼らの一人によると、科学者たちはブラックホールが新しい銀河を生み出す可能性があると信じていました。 この理論は、私たちの世界は生命の起源にとってかなり好ましい場所であるが、要因の一つが変化すると生命は不可能になるという事実に基づいています。 このため、変化の特異性と特徴は、 物理的特性ブラックホールでは、私たちの宇宙とは大きく異なるまったく新しい宇宙が誕生する可能性があります。 しかし、これは単なる理論であり、ブラックホールのそのような影響の証拠がないという事実のため、かなり弱い理論です。
ブラックホールに関しては、物質を吸収するだけでなく、蒸発することもできます。 同様の現象が数十年前に証明されました。 この蒸発により、ブラック ホールはその質量をすべて失い、完全に消滅する可能性があります。
これらはすべて、ポータル Web サイトで見つけることができるブラック ホールに関する最小の情報です。 私たちは他の宇宙現象に関する膨大な量の興味深い情報も持っています。
神秘的でとらえどころのないブラックホール。 物理法則は宇宙にそれらが存在する可能性を裏付けていますが、多くの疑問がまだ残っています。 数多くの観測により、宇宙には穴が存在し、そのような物体が 100 万個以上存在することが示されています。
ブラックホールとは何ですか?
1915 年にアインシュタインの方程式を解いたとき、「ブラック ホール」のような現象が予測されました。 しかし、科学界がそれらに興味を持ち始めたのは 1967 年のことです。 当時、それらは「崩壊した星」、「凍った星」と呼ばれていました。
現在、ブラックホールは、光線さえそこから逃れることができないほどの重力を持つ時間と空間の領域です。
ブラックホールはどのように形成されるのでしょうか?
ブラックホールの出現にはいくつかの理論があり、仮説的なものと現実的なものに分けられます。 最も単純で最も広く普及している現実的な理論は、大きな星の重力崩壊の理論です。
十分に重い星が「死」の前にサイズが大きくなり、不安定になり、最後の燃料を使い果たすとき。 同時に、星の質量は変化しませんが、いわゆる高密度化が起こるにつれてそのサイズは減少します。 言い換えれば、圧縮されると、重いコアはそれ自体に「落ち込む」のです。 これと並行して、圧縮により星の内部の温度が急激に上昇し、天体の外層が剥がれ落ち、そこから新しい星が形成されます。 同時に、星の中心では、核がそれ自身の「中心」に落ちます。 重力の作用の結果、中心は点まで潰れます。つまり、重力が非常に強いため、圧縮されたコアが吸収されます。 こうしてブラックホールが誕生し、時空が歪み始め、光すら抜け出せなくなる。
すべての銀河の中心には超大質量ブラックホールがあります。 アインシュタインの相対性理論によれば、次のようになります。
「いかなる質量も空間と時間を歪めます。」
ブラックホールの質量は巨大であると同時に、極小の体積に押し込められているため、ブラックホールが時間と空間をどれほど歪ませるかを想像してみてください。 この能力により、次のような奇妙な現象が発生します。
「ブラックホールには事実上時間を止め、空間を圧縮する能力があります。 この極端な歪みのせいで、穴は私たちには見えなくなります。」
ブラックホールが目に見えない場合、どうやってその存在を知ることができるのでしょうか?
そうです、ブラックホールは目に見えませんが、そこに落ち込む物質によって目立つはずです。 ブラックホールに引き寄せられる恒星ガスと同様に、事象の地平線に近づくとガスの温度が超高温に上昇し始め、それが発光につながります。 ブラックホールが光るのはこのためです。 このおかげで、弱いとはいえ輝き、天文学者や天体物理学者は、銀河の中心に体積は小さいが質量が大きい天体が存在することを説明しています。 現在、観測の結果、ブラックホールと同様の挙動を示す天体が約1000個発見されている。
ブラックホールと銀河
ブラックホールは銀河にどのような影響を与えるのでしょうか? この疑問は世界中の科学者を悩ませています。 銀河の中心に位置するブラックホールがその形状と進化に影響を与えているという仮説があります。 そして、2つの銀河が衝突するとブラックホールが合体し、この過程で膨大な量のエネルギーと物質が放出され、新しい星が形成されるという。
ブラックホールの種類
- 既存の理論によれば、ブラック ホールには恒星、超大質量、小型の 3 つのタイプがあります。 そして、それらはそれぞれ特別な方法で形成されました。
- - 星の質量のブラックホール、それは巨大なサイズに成長し、崩壊します。
- 超大質量ブラックホールは、太陽数百万個に相当する質量を持つ可能性があり、天の川銀河を含むほぼすべての銀河の中心に存在する可能性があります。 科学者たちは、超大質量ブラックホールの形成に関して依然としてさまざまな仮説を立てています。 これまでのところ、一つだけわかっていることは、超大質量ブラックホールは銀河形成の副産物であるということだ。 超大質量ブラックホール - サイズが非常に大きいが、逆説的に密度が低いという点で通常のブラックホールとは異なります。 - - 太陽よりも小さい質量を持つ小型ブラックホールを検出できた人はまだ誰もいません。 直後に小さな穴が形成される可能性があります。」 ビッグバン」、これは私たちの宇宙の最初の正確な存在（約137億年前）です。
- - ごく最近、「ホワイト ブラック ホール」という新しい概念が導入されました。 これはまだ仮説上のブラック ホールであり、ブラック ホールの反対です。 スティーブン・ホーキング博士は、ホワイトホールの存在の可能性を積極的に研究しました。
- - 量子ブラックホール - 今のところ理論上のみ存在します。 量子ブラックホールは、核反応の結果として超小さな粒子が衝突すると形成されることがあります。
- - プライマリーブラックホールも理論です。 彼らはその起源の直後に結成されました。
現在存在します たくさんの 未解決の質問、未来の世代はまだ答えていません。 たとえば、いわゆる「ワームホール」は本当に存在し、それを利用して時空を移動できるのでしょうか。 ブラックホールの内部では正確に何が起こっているのか、そしてこれらの現象はどのような法則に従っているのか。 ブラックホールで情報が消える場合はどうなるでしょうか?
ブラックホールは、重力によって光を引き付けることができる唯一の宇宙体です。 それらは宇宙最大の物体でもあります。 彼らの事象の地平線（「帰還不能点」として知られる）の近くで何が起こるかは、すぐにはわかりそうにありません。 これらは私たちの世界で最も神秘的な場所であり、何十年にもわたる研究にもかかわらず、まだほとんどわかっていません。 この記事には、最も興味深いと言える10の事実が含まれています。
ブラックホールは物質を自分自身に吸い込まない
多くの人は、ブラックホールを、周囲の空間を吸い込む一種の「宇宙掃除機」として想像します。 実際、ブラック ホールは、非常に強い重力場を持つ通常の宇宙物体です。
太陽の代わりに同じ大きさのブラックホールが発生した場合、地球は引き込まれることはなく、現在と同じ軌道を回転するでしょう。 ブラックホールの隣に位置する星は、星の風の形で質量の一部を失い（これはどの星が存在している間にも起こります）、ブラックホールはこの物質のみを吸収します。
ブラックホールの存在はカール・シュワルツシルトによって予言された
カール・シュワルツシルトは、アインシュタインの一般相対性理論を初めて使用して「帰還不能点」の存在を証明しました。 アインシュタイン自身はブラックホールについて考えていませんでしたが、彼の理論はブラックホールの存在を予測していました。
シュワルツシルトは、アインシュタインが一般相対性理論を発表した直後の 1915 年に提案を行いました。 そのとき、「シュヴァルツシルト半径」という用語が生まれました。これは、物体がブラック ホールになるためにどれだけ圧縮する必要があるかを示す値です。
理論的には、十分に圧縮されれば、あらゆるものはブラックホールになる可能性があります。 物体の密度が高くなるほど、それが作り出す重力場も強くなります。 たとえば、地球がピーナッツほどの大きさの物体の質量を持っている場合、ブラックホールになります。
ブラックホールは新しい宇宙を生み出す可能性がある
ブラックホールが新しい宇宙を生み出す可能性があるという考えは、ばかばかしいように思えます（特に他の宇宙の存在についてはまだよくわかっていないため）。 それにもかかわらず、そのような理論は科学者によって積極的に開発されています。
これらの理論の 1 つを非常に簡略化したものは次のとおりです。 私たちの世界には独占的に 有利な条件そこに生命が現れるからです。 物理定数が少しでも変わったら、私たちはこの世に存在しません。 ブラックホールの特異点は通常の物理法則を無効にし、（少なくとも理論的には）私たちの宇宙とは異なる新しい宇宙を生み出す可能性があります。
ブラックホールはあなた（そして他のもの）をスパゲッティに変える可能性があります
ブラックホールは近くの物体を引き伸ばします。 これらのアイテムはスパゲッティに似始めます（「スパゲッティ化」という特別な用語さえあります）。
これは重力の仕組みによって起こります。 このとき、足は頭よりも地球の中心に近いので、より強く引き寄せられます。 ブラックホールの表面では、重力の差が不利に働き始めます。 脚はますます速くブラックホールの中心に引き寄せられ、上半身が追いつかないほどです。 結果：スパゲティ化！
ブラックホールは時間とともに蒸発する
ブラックホールは恒星風を吸収するだけでなく、蒸発もします。 この現象は 1974 年に発見され、ホーキング放射 (発見者スティーブン ホーキング博士にちなんで) と呼ばれました。
時間が経つと、ブラックホールはその質量すべてをこの放射線とともに周囲の空間に放出し、消滅する可能性があります。
ブラックホールは近くの時間を遅くする
事象の地平線に近づくと、時間が遅くなります。 なぜこれが起こるのかを理解するには、アインシュタインの一般相対性理論の基本原理を説明するためによく使用される思考実験である「双子のパラドックス」に注目する必要があります。
双子の兄弟のうちの1人は地球に残り、2人目は地球に飛びます。 宇宙旅行、光の速度で移動します。 地球に戻った双子は、光速に近い速度で移動すると時間の流れが遅くなるため、兄が自分よりも老けていることに気づきます。
ブラックホールの事象の地平線に近づくと、このような速度で移動します 高速その時間はあなたのために遅くなります。
ブラックホールは最先端のエネルギーシステムです
ブラックホールは太陽や他の星よりも優れたエネルギーを生成します。 これは、彼らの周りを周回している物質によるものです。 事象の地平線を猛スピードで通過すると、ブラックホールの軌道上の物質は超高温に加熱されます。 高温。 これを黒体輻射といいます。
比較のために、核融合は物質の 0.7% をエネルギーに変換します。 ブラックホールの近くでは、物質の 10% がエネルギーになります。
ブラックホールは周囲の空間を曲げる
空間は、線が描かれた伸ばされたゴム板と考えることができます。 レコードの上にオブジェクトを置くと、その形状が変化します。 ブラックホールも同じように機能します。 それらの極端な質量は、光を含むすべてのものを引き付けます（たとえを続けると、その光線は皿上の線と呼ぶことができます）。
ブラックホールは宇宙の星の数を制限する
星はガス雲から生まれます。 星の形成が始まるには、雲が冷える必要があります。
黒体からの放射はガス雲の冷却を防ぎ、星の出現を防ぎます。
理論的にはどんな物体でもブラックホールになる可能性がある
私たちの太陽とブラックホールの唯一の違いは重力です。 ブラックホールの中心では、星の中心よりもはるかに強いです。 私たちの太陽が直径約 5 キロメートルに圧縮された場合、それはブラックホールになる可能性があります。
理論的には、あらゆるものがブラックホールになる可能性があります。 実際には、ブラック ホールは太陽の 20 ～ 30 倍の質量を持つ巨大な星の崩壊の結果としてのみ発生することがわかっています。
