30.07.2021

bachyra

Новости, факты, события, явления, проишествия в мире, на планете, в космосе.

Краткая история чёрных дыр

Чёрная дыраАккреционный диск чёрной дыры. Создатели и права: Cepheia / ShutterstockCom.

В конце 2018 года сотрудники обсерватории LIGO объявили о обнаружении самой удалённой и громоздкой за всё время наблюдений ряби пространства-времени: в итоге столкновения 2-ух чёрных дыр появились гравитационные волны. Только в 2015 году, благодаря действию гравитации, сделалось вероятным следить за этими невидимыми галлактическими объектами. Наша охота за этими таинственными телами берёт своё начало в 18-ом веке, но решающий шаг приходится на сумрачный период в истории населения земли – годы 2-ой мировой войны.

Теория объекта, который, захватывая свет, становится невидимым во Вселенной, в первый раз была предложена в 18-ом веке физиком Джоном Мичеллом, а позднее рассмотрена Пьерром-Симоном Лапласом. Они употребляли законсвет, испускаемый ими, не может вырваться наружу, притягиваясь назад под действием силы гравитации. Мичелл именовал их “тёмными звёздами”.

Но опосля того, как в 1801 году был найден тот факт, что свет ведёт себя как волна, сделалось непонятно, каким образом ньютоновское гравитационное поле способно воздействовать на свет, потому мысль провалилась в дыру, существовавшую тогда в познаниях о физике. Лишь спустя практически 115 лет, опосля того, как в 1915 году Альберт Эйнштейн выдвинул Общую теорию относительности, а годом позднее Карл Шварцшильд нашёл решение, сделалось понятно, как световая волна может повести себя под воздействием гравитационного поля.

ГалактикаМощная чёрная дыра в центре спиральной галактики. Создатели и права: NASA.

Шварцшильд также высказал предположение о существовании сферы вокруг тела, за границы которой свет не может вырваться – радиус Шварцшильда. Эта мысль перекликалась с мыслью Мичелла, но конкретно благодаря ей эта сфера стала рассматриваться как неодолимая граница.

В 1933 году Жорж Леметр показал, что таковая непреодолимость является только иллюзией для наружного наблюдающего. На примере иллюстрации с ролью фаворитных Алисы и Боба бельгийский физик высказался, что если Боб будет стоять бездвижно, а Алиса прыгнет в чёрную дыру, то Боб увидит, что скорость её падения снизится, а перед тем, как достигнуть радиуса Шварцшильда, она и совсем перевоплотится в ледышку. Не считая того, Леметр заявил, что в реальности Алиса сумеет преодолеть эту границу – лишь и для Боба, и для Алисы событие будет происходить по-разному.

Вопреки данной для нас теории, в то время не было ни 1-го известного тела таковых размеров, даже и близко схожего на чёрную дыру. В связи с сиим никто не веровал в возможность существования гипотетичных объектов вроде тёмных звёзд, предложенных Мичеллом. Наиболее того, никто даже не осмеливался относиться к таковой способности всерьёз. Но лишь пока не началась 2-ая глобальная война.

От тёмных звёзд до чёрных дыр

1-ое сентября 1939 года нацистская армия вторглась на местность Польши, тем инициировав войну, перевернувшую историю населения земли навечно. Броско, что это вышло в этот же самый денек, когда была размещена 1-ая научная статья, посвящённая чёрным дырам. Получившая известность в наши деньки работа под заголовком “О бескрайном гравитационном сжатии”, приготовленная 2-мя южноамериканскими физиками Дж. Робертом Оппенгеймером и Хартландом Снайдером, стала переломным моментом в истории открытия чёрных дыр. Таковая одновременность событий кажется в особенности необычной, если учитывать, что крайние годы войны сыграли самую важную роль в развитии теории образования чёрных дыр.

Радиус ШварцшильдаРадиус Шварцшильда. Создатели и права: Tetra Quark / Wikimedia Commons, CC BY-SA.

Статья Оппенгеймера была третьей и крайней из области астрофизики. В ней он и Снайдер говорят о нескончаемом сжатии звезды под действием собственных гравитационных сил до образования тела с неописуемой силой притяжения, при которой свет не может выйти в открытое место вселенной. Так возник 1-ый вариант современной концепции чёрной дыры – громоздкого астрономического объекта с весьма мощным гравитационным притяжением.

В 1939 году такое тела, предложенным Оппенгеймером. Но более принципиальный вклад в развитие данной для нас идеи занесла сама 2-ая глобальная война, так как правительство США (Соединённые Штаты Америки — средства в создание первой атомной бомбы.

Возвращение вселенной в физику

Оппенгеймер – это не только лишь главный персонаж в истории открытия чёрных дыр. Позднее он возглавит “Проект Манхэттен” в потаенном исследовательском центре, где разрабатывалось атомное орудие.

Политические деятели уяснили для себя всю значимость вложения средств в исследования и разработки для обретения государством военного достоинства. Логично, что чуть ли не весь мир повторил за Америкой и принялся инвестировать в проведение революционных исследовательских работ в области физики, в том числе ядерной физики, и в развитие инноваторских технологий в привязке к войне. Представители различных отраслей физики стекались в одну ветвь, и, как и следовало ждать, развитие таковых наук, как космология и астрофизика, было заброшено, а вкупе с ними и статья Оппенгеймера.

Невзирая на то, что целое десятилетие было посвящено масштабным исследованиям в области астрономии, физика процветала как наука благодаря войне – на самом деле, физика военных лет закончила “удобрять” астрономию. Правительство США (Соединённые Штаты Америки — медиков философии в области физики, а в сфере образования установилась новенькая Традиция продолжать образование опосля получения докторской степени.

Аккреционный дискМощная гравитация чёрной дыры изменяет линию движения по которой движется свет в различных частях аккреционного диска. Создатели и права: NASA’s Goddard Space Flight Center / Jeremy Schnittman.

К концу войны учёные возвратились к исследованию Вселенной. Недооценённая в своё время общая теория относительности пережила возрождение. война изменила отношение к  исследованию физики, и, в конце концов, космология и её отрасли, также теория относительности получили заслуженное признание. Всё это подготовило благодатную почву для признания существования и осознания чёрных дыр.

Принстонский институт перевоплотился в средоточие новейшего поколения релятивистов. Конкретно там физик-ядерщик Джон А. Уилер, который позднее популяризовал заглавие “чёрной дыры”, в первый раз познакомился с общей теорией относительности и поновой разглядел работу Оппенгеймера. Скептически настроенный сначала, он – под напором релятивистского духа и новейших достижений в компьютерном моделировании и радиотехнике, получивших развитие в военные годы, – перевоплотился в ревностного фаната теории Оппенгеймера 1-ое сентября 1939 года – в денек, когда разразилась война.

С того времени учёные строят догадки о всё новейших и новейших свойствах чёрных дыр и открывают их разновидности, но все теории достигнули апогея в 2015 году. Возможность измерения гравитационных волн, создаваемых при сближении 2-ух чёрных дыр, явилась первым вещественным подтверждением их существования.

Перевод: Анастасия Майтак.

Источник