La théorie de la relativité et les trous noirs dans l'espace

Les trous noirs dans l'espace sont l'un des phénomènes les plus étonnants de l'univers connus de la science moderne. Leur existence a été prédite par Albert Einstein dans le premier quart du 20ème siècle.

La théorie de la relativité, le lien entre l'espace et le temps

À la fin du XIXe siècle, la physique était considérée comme une science presque épuisée. Il semblait aux scientifiques que tous les mystères de la nature naturelle étaient résolus et que la structure de l'environnement

le monde est sur le point d'être pleinement expliqué en termes deconcepts scientifiques existants. Il s'avère que l'univers a apporté des nouvelles étonnamment inattendues aux physiciens. La jeune science de l'époque - la thermodynamique - a découvert que la propagation de la lumière n'est pas expliquée par les lois classiques de la mécanique newtonienne. Cette tâche a occupé l'esprit des scientifiques du monde entier. Il a été résolu par un jeune employé de l'Office des brevets de Suisse. Il s'appelait Albert Einstein. L'image du monde créée par lui - la théorie de la relativité - a complètement transformé l'idée de l'humanité sur la structure de l'Univers. Parmi toutes les autres conséquences de la théorie de la relativité, le lien inextricable entre l'espace et le temps est devenu une conclusion remarquable. Sans entrer dans les détails, nous pouvons dire que la vitesse du temps pour une personne particulière (ou n'importe quel objet - un cadre de référence) est étroitement liée à la vitesse de déplacement dans l'espace. Aux vitesses de tous les jours dont nous disposons, cela est complètement imperceptible. Cependant, si vous accélérez le corps à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, des miracles commenceront - le temps ralentira littéralement. Cette idée a été mise en œuvre à plusieurs reprises dans la science-fiction du 20e siècle.

Courbure de l'espace et du temps, trous noirs dans l'espace

Une autre conclusion intéressante d'Einstein était quele fait que l'espace et le temps peuvent littéralement se plier sous l'influence de la gravité. Cela signifie que le temps s'écoule plus lentement, non seulement pour un objet se déplaçant rapidement, mais également à proximité de corps très massifs. Et plus on s'en approche, plus le temps ralentit.

Aussi paradoxal que cela puisse paraître, mais au débutsur le sol d'un gratte-ciel, le temps passe plus mesuré que le vingtième. Mais encore une fois, en raison de la taille relativement petite de la Terre, nous ne le remarquons jamais. La différence est dans les millionièmes de seconde. La courbure de l'espace se produit également. Il se plie simplement vers un corps massif, le tirant littéralement vers lui avec sa gravité. Déjà de ce fait il s'ensuivait que des trous noirs dans l'espace pouvaient exister. La possibilité de tels corps était supposée avant même la découverte de la théorie de la relativité par le scientifique du 18ème siècle John Mitchell. Cependant, un autre scientifique allemand, Karl Schwarzschild, fut le premier à le prouver sur la base des équations d'Einstein.

La première confirmation pratique d'EinsteinLa théorie de la courbure de l'espace a été confirmée en 1919, lorsque l'astronome anglais Arthur Eddington a confirmé que la lumière des étoiles lointaines passant près du Soleil est en effet courbée par celui-ci. C'est un corps si massif qu'il non seulement plie dans sa direction tous les corps et rayons lumineux qui passent devant lui, mais les attire également vers lui. Sur Terre, pour envoyer un corps dans l'espace, il faut lui donner une vitesse de 11,2 km par seconde. C'est ce qu'on appelle la vitesse d'échappement. Mais sur une planète plus lourde, par exemple sur Jupiter, il faudrait une plus grande vitesse et, par conséquent, plus d'énergie. Imaginez que les trous noirs dans l'espace soient des objets si denses que leur vitesse de fuite est supérieure à 300 000 km/s. Cela signifie que la lumière ne peut pas les surmonter.

attraction.Et si un trou noir dans l'espace ne libère pas de lumière, alors rien ne peut lui échapper. Car selon la théorie de la relativité, la vitesse de la lumière est la vitesse la plus élevée possible dans la nature.

Un regard moderne sur l'espace. Des trous noirs sur les cartes des astrophysiciens

Les scientifiques ont découvert plus d'un millier d'objets aujourd'huidans le ciel étoilé, qui sont considérés comme des trous noirs. La difficulté de les identifier précisément est que ces objets ne peuvent pas être observés directement. Ils ne peuvent être remarqués que par le comportement des corps célestes voisins. Ainsi, au centre de la plupart des galaxies se trouvent d'énormes masses de trous noirs autour desquels gravitent des milliards d'étoiles. Y compris notre Voie Lactée.