Teória relativity a čiernych dier vo vesmíre

Čierne diery vo vesmíre sú jedným z najúžasnejších javov vo vesmíre, ktoré moderná veda pozná. Ich existenciu predpovedal Albert Einstein v prvej štvrtine 20. storočia.

Teória relativity, spojenie medzi priestorom a časom

Na konci 19. storočia bola fyzika považovaná za takmer vyčerpanú vedu. Vedcom sa zdalo, že sú vyriešené všetky tajomstvá prírodnej prírody a štruktúra okolia

svet sa čoskoro úplne vysvetlí z hľadiskaexistujúce vedecké koncepcie. Ako sa ukázalo, vesmír priniesol fyzikom niekoľko prekvapivo neočakávaných správ. Vtedajšia mladá veda - termodynamika - zistila, že šírenie svetla nie je vysvetlené klasickými zákonmi newtonovskej mechaniky. Táto úloha zamestnala mysle vedcov z celého sveta. Vyriešil to mladý pracovník patentového úradu zo Švajčiarska. Volal sa Albert Einstein. Ním vytvorený svet - teória relativity - úplne zmenil predstavu ľudstva o štruktúre vesmíru. Medzi všetkými ostatnými dôsledkami teórie relativity sa stal pozoruhodným záverom nerozlučné spojenie medzi priestorom a časom. Bez toho, aby sme zachádzali do podrobností, môžeme povedať, že rýchlosť času pre konkrétnu osobu (alebo akýkoľvek objekt - referenčný rámec) úzko súvisí s rýchlosťou pohybu v priestore. Pri každodenných rýchlostiach, ktoré máme k dispozícii, je to úplne nepostrehnuteľné. Ak však telo zrýchlite na rýchlosť blízku rýchlosti svetla, začnú sa zázraky - čas sa doslova spomalí. Táto myšlienka bola opakovane implementovaná do sci-fi 20. storočia.

Zakrivenie priestoru a času, čierne diery v priestore

Ďalším zaujímavým záverom Einsteina bolo toskutočnosť, že priestor aj čas sa môžu vplyvom gravitácie doslova ohýbať. To znamená, že čas plynie pomalšie nielen pre rýchlo sa pohybujúci objekt, ale aj v blízkosti veľmi hmotných telies. A čím bližšie, tým viac času sa spomaľuje.

Akokoľvek to môže znieť paradoxne, ale spočiatkuna podlahe mrakodrapu čas plynie odmeranejšie ako dvadsiateho. Ale opäť, vzhľadom na relatívne malú veľkosť Zeme, si to nikdy nevšimneme. Rozdiel je v milióntinách sekundy. Taktiež dochádza k zakriveniu priestoru. Jednoducho sa ohýba k mohutnému telu a svojou gravitáciou ho doslova priťahuje k sebe. Už z tejto skutočnosti vyplývalo, že vo vesmíre môžu existovať čierne diery. Možnosť takýchto telies predpokladali ešte pred objavením teórie relativity vedcom z 18. storočia Johnom Mitchellom. Ako ďalší to však na základe Einsteinových rovníc dokázal ďalší nemecký vedec Karl Schwarzschild.

Prvé praktické potvrdenie EinsteinovejTeória zakrivenia vesmíru sa potvrdila už v roku 1919, keď anglický astronóm Arthur Eddington potvrdil, že svetlo vzdialených hviezd prechádzajúcich blízko Slnka je ním skutočne ohnuté. Jedná sa o také masívne telo, že nielen ohýba vo svojom smere všetky telá a svetelné lúče, ktoré okolo neho lietajú, ale aj ich k sebe priťahuje. Na Zemi je za účelom vyslania telesa do vesmíru potrebné dať mu rýchlosť 11,2 km za sekundu. Tomu sa hovorí úniková rýchlosť. Ale na ťažšej planéte, ako je Jupiter, by to vyžadovalo väčšiu rýchlosť a teda aj viac energie. Predstavte si, že čierne diery vo vesmíre sú objekty tak husté, že ich úniková rýchlosť je vyššia ako 300 tisíc km / s. To znamená, že ich svetlo nemôže prekonať.

príťažlivosť.A ak čierna diera vo vesmíre neuvoľňuje svetlo, potom z nej nemôže nič uniknúť. Pretože podľa teórie relativity je rýchlosť svetla najvyššou možnou rýchlosťou v prírode.

Moderný pohľad do vesmíru. Čierne diery na mapách astrofyzikov

Vedci dnes objavili viac ako tisíc objektovna hviezdnej oblohe, ktoré sa považujú za čierne diery. Ich presná identifikácia spočíva v tom, že tieto objekty nemožno priamo pozorovať. Môžu si ich všimnúť iba chovanie susedných nebeských telies. V strede väčšiny galaxií sú teda obrovské masy čiernych dier, okolo ktorých sa točia miliardy hviezd. Vrátane našej Mliečnej dráhy.