Relativitetsteorin och svarta hål i rymden

Svarta hål i rymden är ett av de mest fantastiska fenomenen i universum som modern vetenskap vet. Deras existens förutsades av Albert Einstein under det första kvartalet av 1900-talet.

Relativitetsteorin, kopplingen mellan rum och tid

Även i slutet av 1800-talet ansågs fysik som en nästan utmattad vetenskap. Det tycktes för forskare att alla mysterier av naturlig natur löstes och miljöns struktur

världen håller på att förklaras fullt ut i termerbefintliga vetenskapliga begrepp. Som det visar sig har universum förkunnat några häpnadsväckande oväntade nyheter till fysiker. Den unga vetenskapen vid den tiden - termodynamik - upptäckte att spridningen av ljus inte förklaras av de klassiska lagarna i den Newtonska mekaniken. Den här uppgiften har tagit upp forskarna runt om i världen. Det löstes av en ung anställd på patentkontoret från Schweiz. Hans namn var Albert Einstein. Bilden av den värld som skapats av honom - relativitetsteorin - förvandlade mänsklighetens idé om universums struktur fullständigt. Bland alla andra konsekvenser av relativitetsteorin blev det ofördelaktiga sambandet mellan rum och tid en anmärkningsvärd slutsats. Utan att gå in på detaljer kan vi säga att tidsflödet för en viss person (eller något objekt - en referensram) är nära besläktat med rörelsens hastighet i rymden. Vid dagliga hastigheter tillgängliga för oss är detta helt osynligt. Men om du påskyndar kroppen till en hastighet nära ljusets hastighet kommer mirakel att börja - tiden kommer bokstavligen att sakta ner. Denna idé har implementerats många gånger i 1900-talets science fiction.

Krökning av rum och tid, svarta hål i rymden

En annan intressant slutsats av Einstein var detdet faktum att både rum och tid bokstavligen kan böjas under påverkan av tyngdkraften. Detta innebär att tiden flyter långsammare, inte bara för ett snabbt rörande objekt, utan också nära mycket massiva kroppar. Och ju närmare det, desto mer långsammare tid.

Så paradoxalt som det kan låta, men till en börjanpå golvet i en skyskrapa går tiden mättare än på den tjugonde. Men återigen, på grund av jordens relativt små storlek, märker vi aldrig detta. Skillnaden är i miljoner sekunden. Rymdens krökning inträffar också. Den böjer helt enkelt i riktning mot en massiv kropp, och bokstavligen drar den mot sig själv med sin allvar. Redan från detta faktum följde det att svarta hål i rymden kunde existera. Möjligheten för sådana kroppar antogs redan före upptäckten av relativitetsteorin av forskaren från XVIII-talet John Mitchell. En annan tysk forskare, Karl Schwarzschild, var dock den första som bevisade detta på grundval av Einsteins ekvationer.

Первое практическое подтверждение эйнштейновской Teorin om rymdens krökning bekräftades redan 1919, då den engelska astronomen Arthur Eddington bekräftade att ljuset från avlägsna stjärnor som passerar nära solen verkligen böjs av den. Detta är en så massiv kropp att den inte bara böjer sig i sina riktningar alla kroppar och ljusstrålar som passerar förbi den utan också lockar dem till sig själv. På jorden, för att skicka en kropp ut i rymden, är det nödvändigt att ge den en hastighet på 11,2 km per sekund. Detta kallas utrymningshastigheten. Men på en tyngre planet, som Jupiter, skulle den kräva större hastighet och följaktligen mer energi. Föreställ dig att svarta hål i rymden är föremål så täta att deras utrymningshastighet är högre än 300 tusen km / sek. Detta betyder att ljuset inte kan övervinna dem.

attraktion. Och om ett svart hål i rymden inte släpper ut ljus, kan ingenting fly från det. För enligt relativitetsteorin är ljusets hastighet den högsta möjliga hastigheten i naturen.

Ett modernt utseende i rymden. Svarta hål på astrofysikerkartor

Forskare har upptäckt över tusen objekt idagpå stjärnhimlen, som anses vara svarta hål. Svårigheten att bestämma dem exakt är att dessa objekt inte kan observeras direkt. De kan bara märkas av beteendet hos närliggande himmellegemer. Så i mitten av de flesta galaxer finns enorma massor av svarta hål runt vilka miljarder stjärnor kretsar. Inklusive vår Vintergatan.