Teoria relativității și a găurilor negre din spațiu

Găurile negre din spațiu sunt unul dintre cele mai uimitoare fenomene din univers cunoscute științei moderne. Existența lor a fost prezisă de Albert Einstein în primul sfert al secolului XX.

Teoria relativității, legătura dintre spațiu și timp

La sfârșitul secolului al XIX-lea, fizica era considerată o știință aproape epuizată. Oamenilor de știință li s-a părut că toate misterele naturii naturale au fost rezolvate și structura din jur

lumea este pe cale să fie pe deplin explicată în termeni deconceptele existente ale științei. După cum se dovedește, universul a adus fizicienilor niște vești uimitor de neașteptate. Tânăra știință de atunci - termodinamica - a descoperit că propagarea luminii nu este explicată de legile clasice ale mecanicii newtoniene. Această sarcină a ocupat mintea oamenilor de știință din întreaga lume. A fost rezolvată de un tânăr angajat al oficiului de brevete din Elveția. Se numea Albert Einstein. Imaginea lumii creată de el - teoria relativității - a transformat complet ideea omenirii despre structura universului. Printre celelalte consecințe ale teoriei relativității, legătura inextricabilă dintre spațiu și timp a devenit o concluzie remarcabilă. Fără a intra în detalii, putem spune că viteza timpului pentru o anumită persoană (sau orice obiect - un cadru de referință) este strâns legată de viteza de mișcare în spațiu. La viteza zilnică disponibilă pentru noi, acest lucru este complet imperceptibil. Cu toate acestea, dacă accelerați corpul la o viteză apropiată de viteza luminii, vor începe minuni - timpul va încetini literalmente. Această idee a fost pusă în aplicare în mod repetat în science fiction-ul secolului XX.

Curbura spațiului și a timpului, găuri negre în spațiu

O altă concluzie interesantă a lui Einstein a fost căfaptul că atât spațiul cât și timpul se pot îndoi literalmente sub influența gravitației. Aceasta înseamnă că timpul curge mai încet nu numai pentru un obiect în mișcare rapidă, ci și în apropierea corpurilor foarte masive. Și cu cât este mai aproape de el, cu atât timpul încetinește.

Oricât de paradoxal ar părea, dar la începutpe podeaua unui zgârie-nori, timpul trece mai măsurat decât în ​​a douăzecea. Dar, din nou, datorită dimensiunii relativ mici a Pământului, nu observăm niciodată acest lucru. Diferența este în milionimi de secundă. Se produce și curbura spațiului. Pur și simplu se îndoaie în direcția unui corp masiv, trăgându-l literalmente spre sine cu gravitatea sa. Din acest fapt a rezultat deja că ar putea exista găuri negre în spațiu. Posibilitatea unor astfel de corpuri a fost asumată chiar înainte de descoperirea teoriei relativității de către omul de știință din secolul al XVIII-lea John Mitchell. Cu toate acestea, un alt om de știință german, Karl Schwarzschild, a fost primul care a demonstrat acest lucru pe baza ecuațiilor lui Einstein.

Prima confirmare practică a lui EinsteinTeoria curburii spațiului a fost confirmată în 1919, când astronomul englez Arthur Eddington a confirmat că lumina stelelor îndepărtate care trece lângă Soare este într-adevăr îndoită de ea. Acesta este un corp atât de masiv, încât nu numai că îndoiește în direcția sa toate corpurile și razele de lumină care zboară pe lângă el, ci și le atrage către sine. Pe Pământ, pentru a trimite un corp în spațiu, este necesar să îi acordăm o viteză de 11,2 km pe secundă. Aceasta se numește viteza de evacuare. Dar pe o planetă mai grea, de exemplu pe Jupiter, ar necesita mai multă viteză și, în consecință, mai multă energie. Imaginați-vă că găurile negre din spațiu sunt obiecte atât de dense încât viteza lor de evacuare este mai mare de 300 mii km / sec. Aceasta înseamnă că lumina nu le poate învinge.

atracţie.Și dacă o gaură neagră în spațiu nu eliberează lumină, atunci nimic nu poate scăpa de ea. Pentru că, conform teoriei relativității, viteza luminii este cea mai mare viteză posibilă din natură.

O privire modernă în spațiu. Găuri negre pe hărțile astrofizicienilor

Oamenii de știință au descoperit astăzi peste o mie de obiectepe cerul înstelat, care sunt considerate găuri negre. Dificultatea de a le determina precis este că aceste obiecte nu pot fi observate direct. Ele pot fi observate numai prin comportamentul corpurilor cerești vecine. Deci, în centrul majorității galaxiilor există mase uriașe de găuri negre în jurul cărora se învârt miliarde de stele. Inclusiv Calea Lactee.