집 계산기 블랙홀이 지구를 삼키게 됩니다. 지구를 삼키려는 블랙홀, 블랙홀 주변의 생명체.

계산기

블랙홀이 지구를 삼키게 됩니다. 지구를 삼키려는 블랙홀, 블랙홀 주변의 생명체.

우리 은하에서 천문학자들은 엄청나게 많은 별들이 밀집되어 있는 것을 발견했습니다.

별의 색깔은 인간의 피부와 마찬가지로 그들이 어떻게 태어나느냐에 따라 결정됩니다. 별이 뜨거울수록 더 멋집니다. 별의 색상은 무지개의 모든 색상을 나타냅니다. 그러나 별의 "죽음"은 전체 색상 팔레트를 흰색과 검정색의 두 가지로 줄입니다. 이 시도는 동화의 에피소드와 유사합니다. 루이스 캐럴의 '거울 나라의 앨리스', 왕은 앨리스에게 이렇게 묻습니다.

-길을 보세요! 거기 누구 보이나요?

“아무도 없어요.” 앨리스가 말했습니다.

- 나도 이런 비전을 갖고 싶다! -왕은 부러워하며 말했습니다. - 아무도 보지 마세요! 그리고 그런 거리에서도.

블랙홀은 망원경을 통해 직접 보거나 사진으로 포착하는 것이 불가능합니다. 왜냐하면 강한 중력으로 인해 빛조차도 블랙홀의 영향을 남길 수 없기 때문입니다. 사실, 이것은 회전하지 않거나 매우 느리게 회전하는 블랙홀에만 해당됩니다.

그렇다면 우주에 그러한 물체가 존재한다는 것을 어떻게 증명할 수 있습니까? 그리고 블랙홀 근처나 내부에서 무슨 일이 일어나는지 어떻게 상상할 수 있습니까? 이는 과학자들이 개발한 이론적 개념의 도움을 받을 수 있습니다.

또한 블랙홀은 다른 물체와 분리되어 존재하지 않습니다. 블랙홀은 성간 공간의 먼지, 가스, 은하계의 다른 별과 상호 작용하고 주변 지역에 특이한 구조의 장을 만듭니다.

약간의 역사

미국 물리학자 K. Thorne이 "우주의 괴물"이라고 불렀던 블랙홀의 역사는 1795년 프랑스 수학자이자 천문학자인 P.S. Laplace가 "세계 시스템 박람회"라는 책에서 예측한 이후로 매우 길었습니다. .”

그 안에, 행성계의 최초의 과학적 우주 발생론의 창시자는 “지구와 같은 밀도와 태양 직경의 250배 더 큰 직경을 가진 빛나는 별은 단 하나의 광선도 우리에게 도달하는 것을 허용하지 않습니다”라고 썼습니다. 중력으로 인해, 따라서 우주에서 가장 밝은 천체가 보이지 않는 것으로 판명될 가능성이 있습니다.”

두 번째 우주 속도가 빛의 속도와 같은 표면에 물체가 있습니까? 그렇다면 그러한 물체의 중력장을 벗어날 수 있는 것은 아무것도 없습니다. 왜냐하면 이를 위해서는 빛의 속도보다 더 빠른 속도가 필요하기 때문입니다. 이것은 블랙홀이 빛조차 방출하지 않는다는 것을 의미하며, 외부에서는 누구도 그런 물체를 볼 수 없다는 것을 의미합니다! 우주에 구멍이 생긴 것 같지만, 구멍에 빠지지 않는 것이 더 좋습니다!

끔찍한 연관성

"블랙홀"이라는 이상한 용어는 어디에서 왔습니까? 발음으로 사람은 매우 특이하고 유쾌하지 않은 것을 연관시킵니다. "블랙홀"의 개념은 1757년 캘커타에서 라플라스의 추론보다 훨씬 일찍 나타났습니다. 벵골의 통치자 나와브 시라즈-우다울라(Nawab Siraj-Uddaulah)는 무력을 사용하여 영국 동인도 회사와의 분쟁을 해결하기를 원했습니다. 소규모 수비대는 요새 수비군의 절박한 저항으로 수천 명의 목숨을 잃은 나와 브의 50,000 명의 강력한 군대를 견딜 수 없었습니다. 악몽이 생존자들을 기다리고 있었습니다. 벵골의 통치자는 146명의 수감자들을 5 x 6 미터 크기의 방에 가두도록 명령했습니다. 인도에서 가장 더운 6월 20~21일 밤 10시간 동안 123명의 수감자가 사망했다. 두 개의 작은 창문이 있는 이 방은 "캘커타 블랙홀"이라고 불렸습니다. 특히 별의 생애 마지막 단계 중 하나를 나타내는 우주의 물체는 1968년에 "블랙홀"이라고 불렸습니다. 미국의 천체물리학자 J. 휠러. 그렇다면 천체 블랙홀의 너무 많은 것은 무엇입니까?

태양이 하얗게 변할 거예요

자연계에서 별이 스스로에게 가까이 다가가는, 즉 고립된 물체가 되는 것은 무엇입니까? 물체가 외부 세계로 "사라지는" 이유는 중력의 발현 때문입니다. 이 힘은 별 내부에서 열핵반응이 일어나는 동안 가스와 방사선의 압력에 반대됩니다. 그러나 그 양은 제한되어 있습니다. 각 별의 "연료"가 더 이상 수소를 헬륨으로 변환하는 일이 더 이상 발생하지 않는 때가 옵니다. 그리고 별에 의한 에너지 손실로 인해 발생하는 가스의 압력 감소(계속 빛납니다!)는 우주 중력의 힘을 견딜 수 없습니다. 별이 줄어들고 있어요! 게다가 한 상태에서 다른 상태로 이동하는 물체의 크기는 수백, 수천 배 감소합니다. 그것은 모두 별의 초기 질량이 무엇인지에 달려 있습니다.

별의 질량이 1.4 태양 질량을 초과하지 않으면 헬륨 가스가 저항하기 때문에 압축이 멈출 수 있습니다. 물질의 밀도는 수백만 배 증가합니다! 그러한 별의 1입방센티미터에는 수백 톤의 물질이 포함되어 있습니다. 그리고 그러한 밀도에서 물질은 다르게 행동합니다! 이런 종류의 물체는 백색 왜성이라고 불리며 오래 전에 발견되었습니다. 하늘에서 가장 밝은 별인 시리우스의 위성도 멀지 않은 곳에서 포착되었습니다. 백색 왜성은 수십억 년 동안 냉각되면서 빛을 발할 수 있으며, 흑색 왜성이라고 부를 수 있는 차가운 몸체로 변할 수 있습니다.

"녹색" 남성의 신호

60년대 초, 거의 모든 사람들이 천문학자들의 발견에 흥분했습니다. 엄격한 주기로 변화하는 우주 신호가 발견되었습니다. 어떤 종류의 문명이 그 존재를 알리는 것 외에 다른 방법은 없습니다. 그들은 "작은 녹색"남자라고 불렸습니다! 그러나 모든 것이 훨씬 더 간단하다는 것이 밝혀졌습니다. 우주의 특이한 별은 빠르게 회전하는 직경 약 15km의 작은 별로 밝혀졌습니다. 그리고 등대는 그러한 물체에 연결되었습니다. ! 이것은 어떤 종류의 별이었습니까? 천문학자들은 1930년대 초에 우리 동포인 L.D. Landau가 그러한 물체, 즉 중성자별의 존재를 예측했다는 것을 기억했습니다. 별의 "연료"가 고갈된 후에 그들은 또한 작은 크기를 가져야 합니다. 줄어들기 시작했지만 질량 때문에 이 압축은 별이 "순간적으로" 백색왜성이 될 때에도 멈추지 않았습니다.

별의 물질이 원자핵의 밀도와 거의 같아질 정도로 밀도가 높아질 때까지 계속되었습니다. 이것이 중성자별의 질량이 낮은 이유입니다. 그건 그렇고, 그러한 별에 대한 무선 신호의 가변성으로 인해 그들은 펄서라고 불렀습니다. 이제 수백 개가 발견되었습니다. 우리 태양은 질량이 작기 때문에 결코 펄서가 되지 않습니다. 이제 그것이 두 배나 크다면 그것은 다른 문제가 될 것입니다! 아주 작은 별이지만 매우 뜨거운 별이 우리 하늘에 나타날 것입니다.

매우 뚱뚱한 별들의 운명

그리고 별이 훨씬 더 거대하다면, 예를 들어 태양보다 3배 이상 더 거대하다면, 그러면 어떻게 될까요? 비만한 사람이 스스로 서 있기 어려운 것처럼 "비만"별도 일정 시간 동안만 평형 상태를 유지할 수 있습니다. 이러한 별의 내부 열핵열이 끝나면 백색 왜성과 비슷하거나 중성자 별은 줄어들기 시작하지만 이 경우 압축은 이미 재앙적일 것입니다. 별은 가능한 한 적은 공간을 차지하려고 노력합니다!

그리고 어떤 압축 단계에서 외부 관찰자에게는 별이 사라지는 것처럼 보입니다. 블랙홀은 이렇게 나타납니다! 만약 태양을 6km 크기로 압축할 수 있다면 블랙홀이 될 것입니다.

보이지 않는 사람을 보는 방법?

H.G. Wells의 유명한 소설 "The Invisible Man"의 주인공은 사람들 사이에서 살기 위해 자신을 거즈로 감쌌습니다. 그렇다면 얼굴 대신 이상한 것을 볼 수 있지만 적어도 눈에 보이는 것은 있습니다! 블랙홀도 마찬가지입니다. 그들을 "보려면", 그들은 또한 무언가에 가려져 있어야합니다.

단일 블랙홀은 성간 먼지 입자와 가스 원자가 들어가더라도 감지하기가 매우 어렵습니다. 하지만 에너지를 거의 방출하지 않기 때문에 SOS 호출이 너무 약합니다. 사실, 초대질량 블랙홀이 발견되었지만 그러한 물체는 별의 "친척"이 아닙니다. 은하의 핵에는 그러한 물체 자체 내에 수억, 수십억 개의 일반 별을 "만들 수 있는" 물질이 포함될 수 있습니다.

그리고 한때 별이었던 블랙홀에 그렇게 많은 물질이 떨어지면 스스로 "빛을 낼" 수 있을까요? 물론, 근처에 또 다른 별이 있다면 우주 괴물은 문자 그대로 일반 별에서 물질의 일부를 떼어냅니다. 점점 더 빠른 속도로 블랙홀에 떨어지는 별은 수백만도의 온도로 가열됩니다! 이것은 빛나는 가스입니다! 따라서 우리 은하계에서 여러 개의 블랙홀이 발견되었습니다. 그 중 몇 개나있을 수 있습니까? ? 이 질문에 대한 대답은 별의 추방자들의 운명이 어떻게 되는지에 달려 있다. 이제 블랙홀에 미래에 무슨 일이 일어날지 아는 사람은 거의 없다. 결국 원칙적으로 우주의 모든 물질은 백색왜성으로 변해야 한다. 중성자 별과 블랙홀. 그러나 당신과 나는 별들로 하늘 전체를 본다. 이것은 별의 "시체"가 일반 물질로 변할 수 있는 일이 일어나 새로운 세대의 별이 탄생한다는 것을 의미한다. 하지만 정확히 무엇입니까?

별이 있었는데 별이 없네

열두 개의 별을 따서 따라가면 그 중 하나가 반드시 블랙홀로 변할 것입니다. 수십 년에 걸친 엄청난 작업의 결과로 우리 은하에서 블랙홀이 몇 개만 발견된 이유는 무엇입니까? 별이 사라지는 모습이 외부 세계의 눈에 띄지 않게 나타나는 것은 아닐까? 문제의 사실은 다른 세계로 이동하기 전에 별이 인생에서 엄청난 재앙을 경험한다는 것입니다. 폭발하고 때로는 물질의 대부분을 버립니다. 그러나 남은 물질로 인해 별은 블랙홀 형태의 묘비를 남기는 것처럼 보입니다. 그러나 우리는 항성 플레어가 드물다는 것을 알고 있습니다. 그리고 하늘에 있는 그 중 어느 것이 장대한 불꽃놀이로 자신의 죽음을 알릴 것인지 안다면, 공간과 시간 모두에서 빈 공간의 탄생을 관찰할 수 있을 것이다. 우주에 구멍이 있는 이유는 이미 분명하지만 시간에는 왜 있는 걸까요?

움직이는 시스템에서는 시간이 지구와 다르게 흐르며 속도가 느려진다는 점을 기억하세요. 별의 압축 속도가 빛의 속도에 가까울수록 그곳에서는 시간이 더 느리게 흐릅니다. 별이 중력 반경을 넘어가면 얼어붙는 것처럼 보입니다. 블랙홀 위에서는 시간의 흐름이 멈춥니다. 시간 속의 구멍이군요! 별이 망각으로 변하는 것을 우리가 눈치채면 안 된다는 것이 밝혀졌나요?

블랙홀의 물질이 점점 더 빠른 속도로 우리에게서 멀어지는 것처럼 보이기 때문에 별에서 나오는 빛은 약해질 것입니다. 이것이 수축하는 별이 실제 블랙홀이 되기 오래 전에 이 세상에서 사라질 것이라는 사실로 이어질 것입니다.

수백만 개의 별을 동시에 모니터링할 수 있는 장비가 있었다면 동료에게 빛을 보내는 것을 중단하여 작별 인사를 하는 별의 발견은 오래 전에 이루어졌을 것입니다. 요즘 우리가 그러한 현상의 발견에 대해 알게 될 가능성이 높습니다. 미국 과학자들은 별이 빛나는 하늘의 상태를 모니터링하는 시스템을 가동했습니다. 이 시스템의 목적은 매우 실용적입니다. 지구와 충돌할 수 있는 물체를 조기에 감지하는 것입니다. 하지만 블랙홀을 여는 데에도 적합합니다!

"블랙홀에는 머리카락이 없다"

이것이 J. Wheeler가 블랙홀의 특성을 특성화한 방법입니다. 즉, 두 개의 블랙홀을 서로 구별하는 것이 매우 어렵다는 의미입니다. 항성 물체의 다양한 특성 중 질량, 전하, 회전만이 남게 됩니다. 블랙홀이 모이는 것을 상상해 보십시오. 그들은 매우 지루할 것입니다. 모두 똑같이 보일 것입니다. 예를 들어 콰지모도와 나르시스라는 두 개의 매우 다른 물체가 블랙홀에 빠진다고 상상해 보십시오. 잠시 후에는 이미 두 물체를 구별하는 것이 가능합니다. 서로 불가능할 겁니다.

블랙홀은 한 구멍이 다른 구멍보다 빠르게 회전할 수 있고 1초 안에 축을 중심으로 수십만 회전을 할 수 있다는 점에서 다를 수 있습니다.

또한 다르게 청구될 수도 있습니다. 마지막 특성은 블랙홀의 매우 이국적인 특성을 결정합니다. 바로 빛을 낼 수 있다는 것입니다! 하지만 이 우주 손전등은 매우 약할 거예요.

블랙홀 근처의 롤러코스터

먼 미래에 스릴을 추구하는 사람들은 블랙홀 근처를 여행하면서 자신의 담력을 테스트할 수 있을 것입니다. 때때로 SF 소설에서는 우주선이 블랙홀에 포획되는 끔찍한 상황을 묘사합니다: 괴물의 중력장에 떨어진 우주선은 걷잡을 수 없이 '지하세계'로 추락합니다. 블랙홀의 괴물 같은 중력장의 중력 변화에 의해 찢겨졌습니다. 그러나 이 설명은 부분적으로만 사실입니다! 중력 반경의 두 배인 반경을 가진 궤도에 멀리서 접근하는 우주선은 블랙홀을 감싸고 날아갑니다. 물론, 승무원이 스스로 블랙홀의 품에 빠지고 싶지 않다면 다시 우주 공간으로 이동해야 하며, 두 개의 중력 반경을 측정하는 궤도에 가까워지면 포획됩니다.

설명된 그림은 블랙홀 주위의 천체의 움직임이 놀라운 방식으로 발생한다는 사실 때문에 가능합니다. 뉴턴 역학에서는 모든 물체가 매우 제한된 수의 곡선(타원, 포물선 또는 쌍곡선)을 따라 다른 더 거대한 물체 주위를 이동할 수 있다는 것이 알려져 있습니다. 타원이 닫힌 곡선이면 다른 두 개는 열려 있습니다. 행성은 타원 궤도로 태양을 중심으로 움직입니다. 이것은 1609년에 확립된 케플러의 유명한 제1법칙입니다. 물론 태양계의 어떤 물체도 태양의 중력 한계를 벗어날 수 없습니다. 그리고 혜성과 같이 태양을 지나 날아가는 물체는 포착될 수 없습니다. 이 물체가 쌍곡선 궤도에서 타원형 궤도로 이동하려면 과도한 에너지를 제거해야 합니다. 이는 포획을 위해서는 제3의 시체가 필요하다는 것을 의미한다. 그리고 블랙홀 주변에서는 어떤 움직임도 불안정하기 때문에 오랫동안 원형 운동을 할 수 없습니다. 작은 교란으로 인해 물체가 궤도 밖으로 "떨어져" 블랙홀에 떨어지거나 그 경계를 벗어날 수 있습니다.

미래의 초무기?

영국인 R. Penrose는 블랙홀에서 에너지를 추출하는 방법을 제안했습니다. 사실, 이 경우 블랙홀은 회전해야 하지만 우주의 블랙홀은 회전하지 않습니다. 우주선이 소용돌이 중력장이 위치한 소위 작용권이라고 불리는 블랙홀의 영향권에 떨어지면 거기에서 엔진을 켜면 우주선이 그 밖으로 날아가서 그것보다 더 많은 에너지를 갖게됩니다. 전에도 있었어요. 배는 "괴물" 에너지의 일부를 포착하여 질량을 줄이는 것처럼 보입니다. 이 속성을 사용하면 중력 폭탄이라고 불리는 독특한 물체를 만들 수 있습니다. 이러한 독특한 물체를 만들려면 블랙홀을 둘러싸야 합니다. 인공 구체를 만들어 그곳에 방사선을 보냅니다. 블랙홀이 증폭되어 사라질 수 있지만 구체의 거울 표면에 의해 방지됩니다. 빛의 광선은 다시 블랙홀로 돌아가 상호 작용 후 다시 증가합니다. 에너지의 양이 너무 커서 구체를 찢을 때까지 두 문명의 투쟁을 다룬 환상적인 액션 영화를 위한 무기 제조법이 아닌 것은 무엇입니까! 지금은 그러한 폭탄을 만드는 것이 불가능합니다. 우리는 아직 블랙홀을 생성하는 방법을 모르고 가까운 시일 내에 이를 수행할 수 없을 가능성이 높으며 가까운 시일 내에 가장 가까운 블랙홀로 날아갈 수도 없습니다.

시간 여행?

블랙홀은 시간과 공간의 여행과 관련이 있습니다. I. D. Novikov에 따르면, 붕괴하는 물질은 부피가 0에 도달하지 않고 팽창하기 시작할 수 있으며 물체는 외부 관찰자의 시야에 다시 나타날 수 있지만 다른 우주에 나타날 수 있습니다. 그리고 I. S. Shklovsky는 중력 반경을 통과한 후 관찰자가 짧은 시간 안에 우주의 전체 미래를 볼 것이라고 믿었습니다! "새로운" 우주로 "뛰어나온" 여행자는 새로운 우주의 전체 과거 역사를 보게 될 것입니다. 사실, 최근 연구에 따르면 그러한 전환이 가능하다면 극히 드문 경우입니다.

블랙홀이 너무 많아요!

블랙홀의 질량에는 제한이 있습니까? 즉, 태양보다 수천 배나 더 큰 질량을 가진 우주 "괴물"을 만날 수 있습니까? 블랙홀의 질량에는 제한이 없습니다. 최소 질량에 대한 제한 천문학자들은 블랙홀이 오랫동안 "발견"되어 왔다고 믿습니다. 일부 은하계의 활동 원인은 초대질량 블랙홀일 수 있습니다. 주변 물질, 심지어 별 전체가 초대질량 블랙홀에 빠질 때 퀘이사가 작은 부피에서 그렇게 엄청난 양의 에너지를 방출하는 이유에 대한 다른 설명은 사실상 없습니다. 과학자들은 우리 은하의 중심에도 거대한 블랙홀이 존재한다고 의심합니다.

초대질량 블랙홀은 이미 발견되지 않은 수십 곳과 장소에서 발견됐다. 우리 은하의 구상성단 M15 중심부 근처에서는 별들이 유난히 빠른 속도로 움직인다. 이것은 블랙홀에 빠지지 않기 위해 별들이 무서운 속도로 돌진하도록 강요받는 컴팩트한 물체의 엄청난 질량을 말해줍니다.

그리고 많은 은하계의 활동은 중심 지역에 매우 거대한 블랙홀이 존재한다는 사실을 인정하지 않고는 어떤 식으로도 설명할 수 없습니다. 그들 중 일부의 질량은 수십억 태양 질량으로 측정됩니다.

근처에 블랙홀이 있는 걸까요?

블랙홀에 대해 아는 것은 흥미롭지만 유명한 연구원 K. Thorne이 말한 "우주의 괴물" 근처에 있는 것이 항상 안전한 것은 아닙니다. 태양계 근처에 비슷한 물체가 있을까요? 블랙홀은 우리 은하계에 많은 구멍이 있기 때문에 특이한 점은 없습니다. 그러나 그 구멍이 가까이 있다는 증거는 없습니다. 결국 블랙홀이 나타나기 전에 초신성이 발생해야 합니다. 인류의 기억 속에 그러한 항성 폭발은 알려진 바는 있지만 이 모든 재앙은 지구에서 아주 멀리 떨어진 곳에서 발생했습니다. 6,500만 년 전에 어떤 별이 태양 근처에서 폭발했다는 사실로 인해 공룡이 멸종했다는 증거가 있습니다. 치명적인 방사선은 지구에 존재했던 대부분을 파괴했습니다. 그 당시에는.하지만 남아 있어야 할 블랙홀은 어디에 있습니까?그것은 서두르지 않습니다. 그녀는 지금 우리에게 있습니까?

같은 책에 나오는 앨리스가 고양이에게 어지러움을 느끼기 때문에 "사라지고 덜 갑자기 나타나라"고 요청하는 에피소드로 블랙홀에 대한 이야기를 마무리합시다. 그리고 고양이는 사라졌지만 아주 천천히, 그리고 마지막 것은 사라졌습니다. 사라지는 것은 그녀의 미소였다”며 “다른 모든 것이 이미 사라져버린 상태에서 그녀는 공중에 떠다니는 데 오랜 시간이 걸렸다.

그 - 그래! -앨리스를 생각했습니다. - 미소 없는 고양이는 본 적이 있지만, 고양이 없이 미소는 있어요! 나는 내 인생에서 이런 것을 본 적이 없습니다."

미국 오하이오주립대 물리학·수학 박사는 우리가 블랙홀 안에 존재한다고 말했다. 사미르 마투르(Samir Mathur)에 따르면, 블랙홀은 주민들이 눈치채지도 못한 채 지구를 삼킬 수 있다고 합니다.

해당 사이트에 따르면, 과학자들은 전통적으로 블랙홀에는 사건의 지평선이 있고, 그 이상으로는 아무것도 돌아올 수 없다는 의견을 가지고 있었습니다. 사건의 지평선 너머에 도달하는 모든 물체는 블랙홀의 중력에 의해 부서지고 기본 입자의 흐름으로 변할 것입니다. 대중 과학 출판물에서는 이를 종종 "불의 벽"을 통과한다고 부릅니다.

그러나 Mathur에 따르면 블랙홀에는 "불의 벽"이 없습니다. 과학자에 따르면, 물체가 방해받지 않고 통과할 수 있는 틈이 있다고 합니다. 더욱이 Mathur는 전 세계가 이러한 간격을 통과할 수 있으며 아무도 아무것도 눈치채지 못할 것이라고 말하면서 자신의 이론을 수학적으로 증명했습니다. 끈 이론을 바탕으로 과학자는 우주 끈으로 구성된 얽힌 공 형태의 블랙홀을 상상했습니다. 그의 "퍼즈볼 이론"은 물리학자들이 블랙홀을 연구할 때 직면하는 몇 가지 논란을 해결합니다.

연구자 그룹은 Mathur의 수학적 계산을 기반으로 컴퓨터 모델을 구축하기로 결정했으며 푹신한 공의 표면이 실제로 "불의 벽"이라는 것을 발견했습니다. 그러나 이론 작성자 그룹은 완전히 다른 결론에 도달했습니다. 그들에 따르면 블랙홀은 살인자가 아니라 일종의 복사기입니다. 블랙홀 표면에 닿는 물체는 홀로그램이 됩니다. 즉, 거의 완벽한 복사본입니다. 따라서 행성이 블랙홀에 삼켜진다면 아무도 변화를 알아차리지 못할 것이며 행성의 모든 주민들은 홀로그램이 될 것입니다.

해당 사이트에 따르면 이 이론에 대한 주요 비판은 블랙홀 표면이 이상적이라는 가정이다. 블랙홀이 완벽하다면 과학자들은 블랙홀 전체 표면이 “불의 벽”이라고 말합니다. 그러나 Mathur는 다른 과학자들과 함께 우주에 완벽한 블랙홀이 없으며 모두 서로 다르다는 것을 보여주는 새로운 수학적 모델을 개발했습니다. "거의 이상적인" 블랙홀 모델은 표면에 홀로그램이 존재하는 것을 허용하며 그 중 하나가 우리 우주일 수도 있습니다.

끈 이론은 3차원 공간과 시간이 다른 많은 차원에 존재하는 홀로그램이 될 수 있다는 것을 허용합니다. 즉, 우리 우주는 단순히 블랙홀이 삼킨 홀로그램일 수도 있습니다. 그리고 Mathur의 새로운 연구는 이러한 가정을 확증할 뿐입니다.

우리 옆에 블랙홀이 갑자기 나타난다고 가정해보자. 행성에 기회가 있습니까?

블랙홀은 항상 미스터리이자 매력의 원천이었습니다. 그리고 이제 중력파의 발견으로 인해 블랙홀에 대한 관심이 더욱 높아질 것입니다.

나는 블랙홀에 관한 SF 영화가 얼마나 사실인지, 스타게이트에서 본 것과 같은 웜홀이 실제로 존재하는지에 대한 질문을 자주 받습니다. 그러나 거의 항상 묻는 또 다른 질문이 있습니다. 이는 블랙홀과의 상호 작용으로 인해 이론적으로 사람과 지구 전체에 일어날 수 있는 일에 관한 것입니다.

질량, 전하, 회전

이론적으로 우리는 블랙홀의 세 가지 특성, 즉 질량, 스핀(각운동량), 순 전자 전하를 측정할 수 있습니다. 블랙홀 내부에 무엇이 있는지에 대한 모든 정보가 손실되기 때문에 이것이 우리가 외부에서 배울 수 있는 전부입니다. 이 진술을 "머리카락 없음 정리"라고 합니다. 간단히 말해서, 물체가 아무리 복잡하더라도("털이 많은") 블랙홀에 던져지면 질량, 전하 및 회전에 맞게 수축(또는 "깎여")됩니다.

이러한 매개변수 중 가장 중요한 것은 질량입니다. 블랙홀을 정의하는 특징은 그 질량이 사라질 정도로 작은 부피("특이점")로 압축된다는 것입니다. 근처 물체에 손상을 입히는 것은 블랙홀의 질량과 블랙홀이 생성하는 중력입니다.

방사선은 우리가 스파게티로 변하기 훨씬 전에 우리를 튀길 것입니다

우주 스파게티

블랙홀 근처에 있을 때 나타나는 가장 잘 알려진 효과 중 하나는 소위 "스파게티화"입니다. 간단히 말해서, 그런 구멍에 가까이 가면 스파게티처럼 늘어나게 될 것입니다.

이 효과는 신체에 대한 중력의 분포로 인해 발생합니다. 먼저 블랙홀에 빠지는 것을 상상해보세요. 발은 블랙홀에 더 가깝기 때문에 머리보다 더 많은 중력의 영향을 받습니다. 더 나쁜 것은 팔이 약간 다른 방향으로 당겨질 것입니다. 따라서 몸체는 늘어날 뿐만 아니라 중앙을 향해 수축(좁아)됩니다. 따라서 지구를 포함한 다른 물체와 마찬가지로 당신의 몸도 블랙홀에 도달하기 오래 전에 스파게티로 변할 것입니다.

이 효과가 정확히 언제 치명적이 될지는 블랙홀의 질량에 따라 크게 달라집니다. 질량이 큰 별의 붕괴로 형성된 "정규 구멍"의 경우 사건의 지평선에서 수백 킬로미터 떨어져 있을 수 있습니다. 이 지점을 넘어서면 블랙홀에서 어떤 정보도 빠져나올 수 없습니다. 그러나 우리 은하의 중심에 있다고 믿어지는 것과 같은 초대질량 블랙홀의 경우, 그 물체는 사건의 지평선을 넘어 스파게티로 변할 수 있습니다. 멀리서 사건의 지평선을 바라보는 누군가에게는 마치 당신이 천천히 속도를 늦춘 다음 녹아내리기 시작하는 것처럼 보일 것입니다.

지구에 나쁜 소식

이론적으로 블랙홀이 지구 근처에서 갑자기 나타난다면 어떻게 될까요? 스파게티화를 일으키는 동일한 힘이 작용하기 시작할 것입니다. 블랙홀에 가까운 지구 쪽은 먼 쪽보다 더 강한 중력을 느끼게 됩니다. 이것은 지구에 대한 사형 선고가 될 것입니다. 우리는 단순히 찢겨질 것입니다.

그러나 우리는 실제 초대질량 블랙홀에 의해 우리가 “삼켜졌다”면 심지어는 알아차리지도 못할 수도 있습니다. 왜냐하면 잠시 동안은 모든 것이 정상적으로 보일 것이기 때문입니다. 이 경우 재난이 즉시 발생하지는 않았을 것입니다.

방사선에 주의하세요

흥미롭게도 블랙홀은 항상 검은 것은 아닙니다. 블랙홀에 의해 구동되는 먼 은하의 중심에 있는 물체인 퀘이사는 매우 밝을 수 있습니다. 그들은 그들이 속한 은하계 전체보다 더 밝게 빛날 수 있습니다. 이 방사선은 블랙홀이 새로운 물질을 흡수할 때 생성됩니다. 분명히 말하면, 이 물질은 아직 사건의 지평선 밖에 있기 때문에 우리가 볼 수 있습니다. 사건의 지평선 너머에는 빛조차도 블랙홀에서 빠져나올 수 없습니다. 구멍의 "잔치"의 결과로 축적된 물질이 빛납니다. 이것이 우리가 퀘이사를 관찰할 때 보는 빛입니다.

하지만 블랙홀 주위를 공전하는 모든 것의 문제는 바로 온도가 매우 높다는 것입니다. 방사선은 우리가 스파게티로 변하기 훨씬 전에 우리를 볶을 것입니다.

블랙홀 주변의 생명체

크리스토퍼 놀란(Christopher Nolan)의 인터스텔라(Interstellar)를 본 사람들에게는 블랙홀 주위를 도는 행성에 대한 전망이 매력적으로 보일 수 있습니다. 생명이 발전하려면 에너지원이나 온도 변화가 필요합니다. 블랙홀은 두 가지를 모두 제공할 수 있습니다. 하지만 문제가 있습니다. 블랙홀은 휴면 상태여야 합니다. 그렇지 않으면 인근 세계에서 생명체가 발생하기에는 너무 많은 방사선을 생성하게 됩니다.

모스크바, 6월 17일 - RIA Novosti.블랙홀은 사건의 지평선에 고에너지 양자의 “불의 벽”이 존재하기 때문에 그 안에 떨어지는 모든 물질을 반드시 파괴하지는 않습니다. 그 결과 지구와 같은 상대적으로 큰 물체도 원칙적으로 “삼켜질 수 있습니다. "라고 물리학자는 코넬 대학 디지털 도서관에 소장된 논문에서 이렇게 말합니다.

오랫동안 과학자들은 블랙홀이 삼킨 물질은 그 경계를 벗어날 수 없다고 믿었습니다. 상황은 1975년 유명한 천체 물리학자 스티븐 호킹(Stephen Hawking)이 사건 지평선의 양자 효과로 인해 블랙홀이 점차 "증발"하여 호킹 방사선의 형태로 에너지를 방출한다는 것을 보여 주면서 훨씬 더 복잡하고 논란의 여지가 생겼습니다.

블랙홀의 증발과 그러한 방사선의 탄생은 블랙홀이 "먹은" 입자의 양자 상태에 대한 정보가 회복 불가능하게 손실될 것임을 의미하기 때문에 이론가들에게 큰 문제가 되었습니다. 현대 물리학.

미국 콜럼버스에 있는 오하이오 주립대학교의 사미르 마투르(Samir Mathur)에 따르면, 모든 블랙홀이 꼬투리 속의 완두콩 두 개나 질량과 사건 지평선의 직경만 다른 일란성 쌍둥이와 같다는 생각을 버리면 이 문제는 해결될 수 있습니다. .

2003년에 그는 러시아 물리학자 올렉 루닌(Oleg Lunin)과 함께 블랙홀을 무차원 특이점이 아니라 0이 아닌 부피와 모양을 가진 일종의 "퍼즈볼(fuzzball)"로 표현할 것을 제안했습니다. 이 "공"의 사건 지평선은 블랙홀의 고전 이론이 주장하는 것처럼 완벽한 구체가 아니라 "푹신한" 공이 될 것입니다. 이 공의 모양은 새로운 입자가 호킹 방사선의 형태로 흡수되고 증발함에 따라 끊임없이 변합니다.

다른 물리학자들이 마투르(Mathur)와 루닌(Lunin)의 계산을 바탕으로 블랙홀의 엄격한 수학적 모델을 만들려고 시도했을 때, 그들은 블랙홀의 사건 지평선이 "푹신한" 공이 아니라 구형의 보이지 않는 "불의 벽"이라는 것을 발견했습니다. 그 위에 떨어지는 모든 물질을 파괴하는 고에너지 양자 클러스터입니다. 이는 정보 역설의 문제를 다시 불러일으켰고 상대성 이론이나 양자역학에도 의문을 제기했습니다.

물리학자들: 홀로그램 우주는 유클리드 공간에서 “살아” 있을 수 있습니다오스트리아 물리학자들은 우리 우주나 그 이웃, 쌍둥이가 3차원 물체가 아니라 평면 홀로그램일 수 있다는 가능성을 고전적인 유클리드 공간에서 공간이 평면이 아닌 곡선인 이국적인 측정법으로 이동시키지 않고 입증했습니다.

마투르(Mathur)에 따르면, 그의 새로운 계산에 따르면 블랙홀과 주변 환경 사이의 경계에 '불의 벽'이 반드시 존재할 필요는 없다는 것이 밝혀졌습니다. 미국 물리학자에 따르면 물질은 파괴되지 않지만 사건의 지평선을 넘을 때 독특한 방식으로 "복사"될 것입니다. 복사본 중 하나는 블랙홀 외부의 관찰자에게 표시되고, 두 번째 복사본은 "실타래 공" 내부에 있는 사람들에게만 표시됩니다.

Mathur의 계산에서 알 수 있듯이, 우리 행성과 같은 매우 큰 물체라도 원칙적으로 파괴되지 않고 블랙홀과 외부 세계 사이의 경계를 자유롭게 넘을 수 있습니다. 블랙홀이 이런 식으로 행동한다면 우주가 실제로 평평한 2차원 홀로그램일 수 있다는 주장이 더해진다고 Mathur는 말합니다.

블랙홀은 중력에 의해 빛을 끌어당길 수 있는 유일한 우주체입니다. 그들은 또한 우주에서 가장 큰 물체입니다. 우리는 사건의 지평선(“돌아올 수 없는 지점”으로 알려져 있음) 근처에서 무슨 일이 일어나는지 곧 알 수 없습니다. 이곳은 우리 세계에서 가장 신비로운 장소로, 수십 년간의 연구에도 불구하고 아직 알려진 바가 거의 없습니다. 이 기사에는 가장 흥미롭다고 할 수 있는 10가지 사실이 포함되어 있습니다.

블랙홀은 물질을 스스로 빨아들이지 않는다

많은 사람들은 블랙홀을 주변 공간을 끌어들이는 일종의 '우주 진공청소기'로 상상한다. 사실, 블랙홀은 유난히 강한 중력장을 지닌 일반적인 우주 물체입니다.

만약 태양 대신에 같은 크기의 블랙홀이 생긴다면 지구는 끌어당겨지지 않고 오늘날과 같은 궤도를 돌게 될 것이다. 블랙홀 옆에 위치한 별은 항성풍의 형태로 질량의 일부를 잃으며(이는 별이 존재하는 동안 발생함) 블랙홀은 이 물질만 흡수합니다.

칼 슈바르츠실트(Karl Schwarzschild)는 블랙홀의 존재를 예측했습니다.

칼 슈바르츠실트(Karl Schwarzschild)는 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 사용하여 "돌아올 수 없는 지점"의 존재를 최초로 증명했습니다. 아인슈타인 자신은 블랙홀에 대해 생각하지 않았지만 그의 이론은 블랙홀의 존재를 예측했습니다.

슈바르츠실트는 아인슈타인이 일반 상대성 이론을 발표한 직후인 1915년에 제안을 했습니다. 당시 "슈바르츠실트 반경"이라는 용어가 등장했습니다. 이는 물체가 블랙홀이 되기 위해 얼마나 압축해야 하는지를 나타내는 값입니다.

이론적으로 모든 것이 충분히 압축되면 블랙홀이 될 수 있습니다. 물체의 밀도가 높을수록 생성되는 중력장은 더 강해집니다. 예를 들어 지구에 땅콩만한 물체의 질량이 있다면 지구는 블랙홀이 될 것입니다.

블랙홀은 새로운 우주를 탄생시킬 수 있다

블랙홀이 새로운 우주를 탄생시킬 수 있다는 생각은 터무니없어 보입니다(특히 우리가 여전히 다른 우주의 존재에 대해 확신하지 못하기 때문에). 그럼에도 불구하고 그러한 이론은 과학자들에 의해 활발히 개발되고 있습니다.

이러한 이론 중 하나를 매우 단순화한 버전은 다음과 같습니다. 우리 세계는 생명체 출현에 매우 유리한 조건을 갖추고 있습니다. 물리상수 중 어느 하나라도 조금이라도 변했다면 우리는 이 세상에 존재하지 않을 것이다. 블랙홀의 특이점은 일반적인 물리학 법칙을 무시하고 (적어도 이론상으로는) 우리 우주와는 다른 새로운 우주를 탄생시킬 수 있습니다.

블랙홀은 당신(그리고 다른 모든 것)을 스파게티로 바꿀 수 있습니다

블랙홀은 근처에 있는 물체를 늘립니다. 이러한 물체는 스파게티와 비슷해지기 시작합니다("스파게티화"라는 특별한 용어도 있습니다).

이는 중력이 작용하는 방식으로 인해 발생합니다. 현재 다리는 머리보다 지구 중심에 더 가깝기 때문에 더 강하게 끌립니다. 블랙홀 표면에서는 중력의 차이가 작용하기 시작합니다. 다리는 점점 더 빠르게 블랙홀 중심으로 끌려가기 때문에 상체가 따라잡을 수 없게 된다. 결과: 스파게티화!

블랙홀은 시간이 지나면 증발한다

블랙홀은 항성풍을 흡수할 뿐만 아니라 증발하기도 합니다. 이 현상은 1974년에 발견되어 호킹 복사(발견한 스티븐 호킹의 이름을 따서)라고 불렸습니다.

시간이 지남에 따라 블랙홀은 이 방사선과 함께 모든 질량을 주변 공간으로 방출하고 사라질 수 있습니다.

블랙홀은 근처의 시간을 늦춘다

사건의 지평선에 접근하면 시간이 느려집니다. 왜 이런 일이 일어나는지 이해하려면 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 기본 원리를 설명하는 데 자주 사용되는 사고 실험인 '쌍둥이 역설'을 살펴볼 필요가 있습니다.

쌍둥이 형제 중 한 명은 지구에 남아 있고, 두 번째 형제는 빛의 속도로 우주 여행을 떠납니다. 지구로 돌아온 쌍둥이는 빛의 속도에 가깝게 여행할 때 시간이 느리게 흐르기 때문에 형이 자신보다 더 늙었다는 사실을 알게 됩니다.

블랙홀의 사건 지평선에 접근하면 시간이 느려질 만큼 빠른 속도로 움직일 것입니다.

블랙홀은 가장 진보된 에너지 시스템이다

블랙홀은 태양이나 다른 별보다 더 나은 에너지를 생성합니다. 이는 주변을 공전하는 물질 때문입니다. 엄청난 속도로 사건의 지평선을 가로지르는 블랙홀 궤도의 물질은 극도로 높은 온도로 가열됩니다. 이것을 흑체 복사라고 합니다.

비교하자면, 핵융합은 물질의 0.7%를 에너지로 변환합니다. 블랙홀 근처에서는 물질의 10%가 에너지가 됩니다!

블랙홀은 주변 공간을 휘게 만든다.

공간은 선이 그려져 있는 늘어난 고무판으로 생각할 수 있습니다. 레코드 위에 물건을 올려놓으면 모양이 변합니다. 블랙홀도 같은 방식으로 작동합니다. 그들의 극도의 질량은 빛을 포함하여 모든 것을 끌어당깁니다(유추를 계속하자면 빛의 광선을 접시 위의 선이라고 부를 수 있음).