มีหลุมดำในอวกาศหรือไม่ มีอะไรอยู่ในหลุมดำ? สสารเข้าไปในรูหนอนได้อย่างไร?

หลุมดำเป็นพื้นที่พิเศษในอวกาศ นี่คือการสะสมของสสารสีดำชนิดหนึ่งซึ่งสามารถดึงและดูดซับวัตถุอื่นในอวกาศได้ ปรากฏการณ์หลุมดำยังไม่เกิดขึ้น ข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมดเป็นเพียงทฤษฎีและสมมติฐานของนักดาราศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์

ชื่อ "หลุมดำ" ได้รับการแนะนำโดยนักวิทยาศาสตร์ J.A. Wheeler ในปี 1968 ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน

มีทฤษฎีที่ว่าหลุมดำเป็นดาวฤกษ์แต่ไม่ธรรมดาเหมือนดาวนิวตรอน หลุมดำคือ - - เพราะมันมีความหนาแน่นของการส่องสว่างสูงมาก และไม่มีรังสีใด ๆ เลย ดังนั้นจึงไม่สามารถมองเห็นได้ไม่ว่าจะในอินฟราเรดหรือในรังสีเอกซ์หรือในรังสีวิทยุ

สถานการณ์นี้ นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ป. ลาปลาซ ยังคงก่อนหลุมดำ 150 ปีก่อน ตามข้อโต้แย้งของเขาหากมีความหนาแน่นเท่ากับความหนาแน่นของโลกและมีเส้นผ่านศูนย์กลางเกินเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์ถึง 250 เท่าก็จะไม่อนุญาตให้รังสีของแสงแพร่กระจายผ่านจักรวาลเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของมัน และทำให้มองไม่เห็น ดังนั้นจึงสันนิษฐานว่าหลุมดำเป็นวัตถุที่แผ่รังสีที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาล แต่ไม่มีพื้นผิวที่เป็นของแข็ง

คุณสมบัติของหลุมดำ

คุณสมบัติที่ถูกกล่าวหาทั้งหมดของหลุมดำมีพื้นฐานมาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพซึ่งได้มาจาก A. Einstein ในศตวรรษที่ 20 วิธีการดั้งเดิมในการศึกษาปรากฏการณ์นี้ไม่ได้ให้คำอธิบายที่น่าเชื่อถือสำหรับปรากฏการณ์ของหลุมดำ

คุณสมบัติหลักของหลุมดำคือความสามารถในการดัดเวลาและพื้นที่ วัตถุเคลื่อนที่ใด ๆ ที่ตกลงไปในสนามโน้มถ่วงของมันจะถูกดึงเข้าด้านในอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เพราะ ในกรณีนี้ กระแสน้ำวนโน้มถ่วงหนาแน่น ซึ่งเป็นช่องทางชนิดหนึ่ง ปรากฏขึ้นรอบๆ วัตถุ ในขณะเดียวกัน แนวคิดเรื่องเวลาก็เปลี่ยนไปเช่นกัน โดยการคำนวณ นักวิทยาศาสตร์ยังคงสรุปว่าหลุมดำไม่ใช่วัตถุท้องฟ้าในความหมายทั่วไป เหล่านี้เป็นรูบางชนิด รูหนอนในเวลาและพื้นที่ ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงและบีบอัดได้

หลุมดำ - พื้นที่ปิดพื้นที่ซึ่งสสารถูกบีบอัดและไม่มีอะไรสามารถหลบหนีได้ แม้แต่แสง

ตามการคำนวณของนักดาราศาสตร์ ด้วยสนามโน้มถ่วงอันทรงพลังที่มีอยู่ในหลุมดำ ไม่มีวัตถุชิ้นเดียวที่จะคงอยู่ได้โดยไม่เป็นอันตราย มันจะถูกฉีกออกเป็นหลายพันล้านชิ้นในทันทีก่อนที่มันจะเข้าไปข้างใน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้ยกเว้นความเป็นไปได้ในการแลกเปลี่ยนอนุภาคและข้อมูลด้วยความช่วยเหลือ และหากหลุมดำมีมวลอย่างน้อยหนึ่งพันล้านเท่าของมวลดวงอาทิตย์ (มวลมหาศาล) ก็เป็นไปได้ในทางทฤษฎีที่วัตถุจะเคลื่อนที่ผ่านมันโดยไม่ถูกทำลายด้วยแรงโน้มถ่วง

แน่นอนว่านี่เป็นเพียงทฤษฎีเท่านั้น เนื่องจากการวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ยังห่างไกลจากการทำความเข้าใจว่ากระบวนการและความเป็นไปได้ใดที่ซ่อนหลุมดำไว้ เป็นไปได้ว่าสิ่งที่คล้ายกันอาจเกิดขึ้นได้ในอนาคต

หลุมดำเป็นหนึ่งในวัตถุที่น่าตื่นตาตื่นใจที่สุดและในขณะเดียวกันก็น่ากลัวในจักรวาลของเรา พวกเขาเกิดขึ้นในขณะที่ดาวฤกษ์ที่มีมวลมหาศาลหมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์หยุดลงและดวงดาวเริ่มเย็นลง ร่างของดาวฤกษ์หดตัวภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง และค่อยๆ เริ่มดึงดูดวัตถุขนาดเล็กเข้าหาตัวมันเอง กลายเป็นหลุมดำ

การศึกษาครั้งแรก

ผู้ทรงคุณวุฒิแห่งวิทยาศาสตร์เริ่มศึกษาหลุมดำเมื่อไม่นานมานี้ แม้ว่าจะมีการพัฒนาแนวคิดพื้นฐานของการดำรงอยู่ของพวกมันในศตวรรษที่ผ่านมา แนวความคิดของ "หลุมดำ" ถูกนำมาใช้ในปี 1967 โดย J. Wheeler แม้ว่าข้อสรุปที่ว่าวัตถุเหล่านี้จะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ระหว่างการล่มสลายของดาวมวลมากในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ผ่านมา ทุกอย่างภายในหลุมดำ ทั้งดาวเคราะห์น้อย แสง ดาวหางที่ดูดกลืนเข้าไป เมื่อเข้าใกล้ขอบเขตของวัตถุลึกลับนี้มากเกินไป และไม่สามารถทิ้งพวกมันได้

ขอบหลุมดำ

ขอบเขตแรกของหลุมดำเรียกว่าขอบเขตคงที่ นี่คือขอบเขตของพื้นที่ซึ่งวัตถุแปลกปลอมไม่สามารถหยุดนิ่งได้อีกต่อไปและเริ่มหมุนสัมพันธ์กับหลุมดำเพื่อไม่ให้ตกลงไป ขอบเขตที่สองเรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ ทุกอย่างในหลุมดำเคยผ่านขอบเขตด้านนอกและเคลื่อนไปสู่จุดแห่งความเป็นเอกเทศ ตามที่นักวิทยาศาสตร์ สารนี้ไหลเข้าสู่สิ่งนี้ จุดศูนย์กลางซึ่งความหนาแน่นมีแนวโน้มเป็นค่าอนันต์ ผู้คนไม่สามารถรู้ได้ว่ากฎฟิสิกส์ใดทำงานภายในวัตถุที่มีความหนาแน่นเช่นนี้ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายลักษณะของสถานที่นี้ ที่ อย่างแท้จริงกล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือ "หลุมดำ" (หรืออาจเป็น "ช่องว่าง") ในความรู้ของมนุษยชาติเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา

โครงสร้างของหลุมดำ

ขอบฟ้าเหตุการณ์เรียกว่า ชายแดนที่เข้มแข็งหลุมดำ. ภายในเขตแดนนี้มีโซนที่แม้แต่วัตถุที่มีความเร็วเคลื่อนที่เท่ากับความเร็วแสงก็ไม่สามารถออกไปได้ แม้แต่ปริมาณแสงเองก็ไม่สามารถออกจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้ ณ จุดนี้ไม่มีวัตถุใดสามารถหนีออกจากหลุมดำได้ ตามคำจำกัดความแล้ว เราไม่สามารถรู้ได้ว่ามีอะไรอยู่ในหลุมดำ เพราะในส่วนลึกของหลุมนั้นมีจุดที่เรียกว่าภาวะเอกฐาน (singularity point) ซึ่งเกิดขึ้นจากการอัดมวลสารขั้นสุดท้าย เมื่อวัตถุเข้าสู่ขอบฟ้าเหตุการณ์ จากจุดนั้นเป็นต้นไป วัตถุนั้นจะไม่สามารถแยกออกจากมันได้อีกและปรากฏแก่ผู้สังเกตการณ์ ในทางกลับกัน ผู้ที่อยู่ในหลุมดำไม่สามารถมองเห็นสิ่งที่เกิดขึ้นภายนอกได้

ขนาดของขอบฟ้าเหตุการณ์ที่ล้อมรอบวัตถุจักรวาลลึกลับนี้จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลของหลุมเองเสมอ ถ้ามวลของมันเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ขอบเขตภายนอกก็จะใหญ่เป็นสองเท่าด้วย หากนักวิทยาศาสตร์สามารถหาวิธีเปลี่ยนโลกให้เป็นหลุมดำได้ ขอบฟ้าเหตุการณ์จะกว้างเพียง 2 ซม.

หมวดหมู่หลัก

ตามกฎแล้วมวลของหลุมดำเฉลี่ยมีค่าประมาณเท่ากับสามมวลดวงอาทิตย์หรือมากกว่านั้น หลุมดำทั้งสองประเภทนั้นมีความแตกต่างกันระหว่างดาวฤกษ์และมวลมหาศาล มวลของมันมากกว่ามวลของดวงอาทิตย์หลายแสนเท่า ดวงดาวก่อตัวขึ้นหลังจากการตายของเทห์ฟากฟ้าขนาดใหญ่ หลุมดำมวลสามัญปรากฏขึ้นหลังจากเสร็จสิ้น วงจรชีวิต ดาราใหญ่. หลุมดำทั้งสองประเภทแม้ว่า ต้นกำเนิดต่างๆมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน หลุมดำมวลมหาศาลตั้งอยู่ที่ใจกลางกาแลคซี นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าพวกมันก่อตัวขึ้นในระหว่างการก่อตัวของดาราจักรเนื่องจากการรวมตัวของดาวฤกษ์ที่อยู่ติดกันอย่างใกล้ชิด อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงการคาดเดาเท่านั้น ไม่ได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริง

มีอะไรอยู่ในหลุมดำ: การคาดเดา

นักคณิตศาสตร์บางคนเชื่อว่าภายในวัตถุลึกลับเหล่านี้ของจักรวาลมีสิ่งที่เรียกว่ารูหนอน - การเปลี่ยนผ่านไปยังจักรวาลอื่น กล่าวอีกนัยหนึ่งอุโมงค์กาลอวกาศตั้งอยู่ที่จุดเอกฐาน แนวคิดนี้ให้บริการนักเขียนและผู้กำกับหลายคน อย่างไรก็ตาม นักดาราศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าไม่มีอุโมงค์ระหว่างจักรวาล อย่างไรก็ตาม แม้ว่าพวกเขาจะเป็นเช่นนั้นจริงๆ ก็ไม่มีทางที่บุคคลหนึ่งจะรู้ว่ามีอะไรอยู่ในหลุมดำ

มีแนวคิดอื่นตามที่มีหลุมสีขาวที่ปลายอีกด้านของอุโมงค์ดังกล่าวซึ่งพลังงานจำนวนมหาศาลมาจากจักรวาลของเราไปยังอีกโลกหนึ่งผ่านหลุมดำ อย่างไรก็ตาม ในขั้นตอนนี้ของการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การเดินทางประเภทนี้ไม่มีปัญหา

การเชื่อมต่อกับทฤษฎีสัมพัทธภาพ

หลุมดำเป็นหนึ่งในคำทำนายที่น่าทึ่งที่สุดของ A. Einstein เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าแรงโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ใดๆ นั้นแปรผกผันกับกำลังสองของรัศมีของมัน และเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลของมัน สำหรับสิ่งนี้ เทห์ฟากฟ้าเราสามารถกำหนดแนวคิดของความเร็วจักรวาลที่สองซึ่งจำเป็นต่อการเอาชนะแรงโน้มถ่วงนี้ สำหรับโลกจะเท่ากับ 11 กม./วินาที หากมวลของเทห์ฟากฟ้าเพิ่มขึ้น และเส้นผ่านศูนย์กลางลดลง ในทางกลับกัน ความเร็วจักรวาลที่สองอาจเกินความเร็วแสงในที่สุด และเนื่องจากตามทฤษฎีสัมพัทธภาพไม่มีวัตถุใดเคลื่อนที่ได้ ความเร็วที่เร็วขึ้นแสงแล้ววัตถุก็ก่อตัวขึ้นโดยไม่ยอมให้สิ่งใดหลุดพ้นจากขอบเขตของมัน

ในปีพ.ศ. 2506 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบควาซาร์ ซึ่งเป็นวัตถุในอวกาศที่เป็นแหล่งปล่อยคลื่นวิทยุขนาดยักษ์ พวกมันอยู่ห่างจากกาแลคซีของเรามาก - ความห่างไกลของพวกมันอยู่ห่างจากโลกหลายพันล้านปีแสง เพื่ออธิบายกิจกรรมที่สูงมากของควาซาร์ นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำสมมติฐานที่ว่าหลุมดำอยู่ภายในนั้น มุมมองนี้เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในแวดวงวิทยาศาสตร์ การศึกษาที่ดำเนินการในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาไม่เพียงแต่ยืนยันสมมติฐานนี้ แต่ยังนำนักวิทยาศาสตร์ไปสู่ข้อสรุปว่ามีหลุมดำในใจกลางของกาแลคซีทุกแห่ง นอกจากนี้ยังมีวัตถุดังกล่าวในใจกลางกาแลคซีของเราด้วยมวลของมันคือ 4 ล้านมวลดวงอาทิตย์ หลุมดำนี้เรียกว่าราศีธนู A และเนื่องจากอยู่ใกล้เรามากที่สุด หลุมนี้จึงเป็นหลุมดำที่นักดาราศาสตร์ศึกษามากที่สุด

รังสีฮอว์คิง

การแผ่รังสีประเภทนี้ซึ่งค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชื่อดัง Stephen Hawking ทำให้ชีวิตของนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ซับซ้อนขึ้นอย่างมาก เนื่องจากการค้นพบนี้ ปัญหาหลายอย่างจึงเกิดขึ้นในทฤษฎีของหลุมดำ ในฟิสิกส์คลาสสิกมีแนวคิดเรื่องสุญญากาศ คำนี้หมายถึงความว่างเปล่าที่สมบูรณ์และไม่มีสสาร อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาของฟิสิกส์ควอนตัม แนวคิดเรื่องสุญญากาศจึงถูกปรับเปลี่ยน นักวิทยาศาสตร์พบว่ามันเต็มไปด้วยสิ่งที่เรียกว่าอนุภาคเสมือน - ภายใต้อิทธิพลของสนามที่แข็งแกร่ง พวกมันสามารถกลายเป็นอนุภาคจริงได้ ในปีพ.ศ. 2517 ฮอว์คิงพบว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้ในสนามแรงโน้มถ่วงอย่างแรงของหลุมดำ ใกล้ขอบนอกสุดขอบฟ้าเหตุการณ์ การเกิดดังกล่าวจับคู่ - อนุภาคและปฏิปักษ์ปรากฏขึ้น ตามกฎแล้วปฏิปักษ์จะตกลงไปในหลุมดำและอนุภาคก็จะบินหนีไป เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์สังเกตการแผ่รังสีบางอย่างรอบตัวเหล่านี้ วัตถุอวกาศ. เรียกว่ารังสีฮอว์คิง

ในระหว่างการแผ่รังสีนี้ สสารภายในหลุมดำจะค่อยๆ ระเหยไป หลุมสูญเสียมวล ในขณะที่ความเข้มของการแผ่รังสีแปรผกผันกับกำลังสองของมวล ความเข้มของรังสีฮอว์คิงนั้นเล็กน้อยเมื่อเทียบกับมาตรฐานจักรวาล หากเราคิดว่ามีหลุมที่มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ 10 ดวง และไม่มีแสงหรือวัตถุใดๆ ตกบนนั้น ในกรณีนี้ เวลาสำหรับการสลายตัวของมันก็จะยาวนานอย่างมหึมา ชีวิตของหลุมดังกล่าวจะเกินอายุขัยทั้งหมดของจักรวาลของเราถึง 65 เท่าของขนาด

คำถามของการบันทึกข้อมูล

ปัญหาหลักประการหนึ่งที่เกิดขึ้นหลังการค้นพบรังสีฮอว์คิงคือปัญหาข้อมูลสูญหาย เชื่อมต่อกับคำถามที่ดูเหมือนง่ายมากในแวบแรก: จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อหลุมดำระเหยหมด? ทั้งสองทฤษฎีคือ ฟิสิกส์ควอนตัมและคลาสสิก - จัดการกับคำอธิบายสถานะของระบบ การมีข้อมูลเกี่ยวกับสถานะเริ่มต้นของระบบ ด้วยความช่วยเหลือของทฤษฎี เป็นไปได้ที่จะอธิบายว่ามันจะเปลี่ยนแปลงอย่างไร

ในเวลาเดียวกัน ในกระบวนการวิวัฒนาการ ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะเริ่มต้นจะไม่สูญหาย - กฎหมายประเภทหนึ่งเกี่ยวกับการอนุรักษ์ข้อมูลดำเนินการ แต่ถ้าหลุมดำระเหยหมด ผู้สังเกตก็จะสูญเสียข้อมูลเกี่ยวกับส่วนนั้นไป โลกทางกายภาพที่เคยตกลงไปในหลุม Stephen Hawking เชื่อว่าข้อมูลเกี่ยวกับสถานะเริ่มต้นของระบบได้รับการฟื้นฟูหลังจากหลุมดำระเหยหมด แต่ความยากลำบากอยู่ที่การถ่ายทอดข้อมูลจากหลุมดำตามคำจำกัดความ ไม่มีอะไรสามารถออกจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณตกลงไปในหลุมดำ?

เป็นที่เชื่อกันว่าหากบุคคลสามารถไปถึงพื้นผิวของหลุมดำในทางที่เหลือเชื่อบางอย่างก็จะเริ่มลากเขาไปในทิศทางของตัวเองทันที ในที่สุด บุคคลนั้นจะยืดออกมากจนกลายเป็นกระแสของอนุภาคย่อยของอะตอมที่เคลื่อนที่ไปยังจุดที่เป็นภาวะเอกฐาน แน่นอน เป็นไปไม่ได้ที่จะพิสูจน์สมมติฐานนี้ เพราะนักวิทยาศาสตร์ไม่น่าจะรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในหลุมดำ นักฟิสิกส์บางคนบอกว่าถ้ามีคนตกลงไปในหลุมดำ เขาก็จะมีร่างโคลน รุ่นแรกของเขาจะถูกทำลายทันทีโดยกระแสของอนุภาคร้อนของรังสีฮอว์คิง และรุ่นที่สองจะผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์โดยที่ไม่มีทางย้อนกลับได้

หลุมดำเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่แปลกประหลาดที่สุดในจักรวาล ไม่ว่าในกรณีใดในขั้นตอนนี้ของการพัฒนามนุษย์ นี่คือวัตถุที่มีมวลและความหนาแน่นอนันต์ และด้วยเหตุนี้แรงดึงดูดที่เกินซึ่งแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลบหนีได้ ดังนั้นรูจึงเป็นสีดำ หลุมดำขนาดมหึมาสามารถดึงกาแลคซีทั้งมวลเข้ามาในตัวมันเองโดยไม่ทำให้หายใจไม่ออก และเมื่ออยู่เหนือขอบฟ้าเหตุการณ์ ฟิสิกส์ที่คุ้นเคยก็เริ่มส่งเสียงแหลมและบิดเป็นปม ในทางกลับกัน หลุมดำอาจกลายเป็น "โพรง" ที่เปลี่ยนผ่านจากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่งได้ คำถามคือ เราจะไปถึงหลุมดำได้ใกล้แค่ไหน และมันจะเต็มไปด้วยผลที่ตามมาหรือไม่?

หลุมดำขนาดมหึมา Sagittarius A* ซึ่งอยู่ใจกลางดาราจักรของเรา ไม่เพียงดูดวัตถุที่อยู่ใกล้เคียงเท่านั้น แต่ยังปล่อยคลื่นวิทยุอันทรงพลังออกไปด้วย นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามมองเห็นรังสีเหล่านี้มานานแล้ว แต่พวกมันถูกรบกวนโดยแสงที่กระจัดกระจายรอบๆ รู ในที่สุด พวกเขาสามารถทะลุผ่านแสงรบกวนด้วยกล้องโทรทรรศน์ 13 ตัวที่รวมกันเป็นหนึ่งเดียว ระบบที่ทรงพลัง. ต่อมาจึงได้ค้นพบ ข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับรังสีลึกลับก่อนหน้านี้

เมื่อวันก่อน Stephen Hawking ปลุกปั่นชุมชนวิทยาศาสตร์ด้วยการประกาศว่าไม่มีหลุมดำ แต่กลับไม่ใช่อย่างที่คิดไว้ก่อนหน้านี้เลย

ตามที่นักวิจัย (ซึ่งอธิบายไว้ในงาน "การเก็บรักษาข้อมูลและการทำนายสภาพอากาศสำหรับหลุมดำ") สิ่งที่เราเรียกว่าหลุมดำสามารถดำรงอยู่ได้โดยไม่มีสิ่งที่เรียกว่า "ขอบฟ้าเหตุการณ์" ซึ่งเกินกว่าจะไม่มีอะไรหนีพ้น ฮอว์คิงเชื่อว่าหลุมดำกักแสงและข้อมูลไว้ชั่วขณะหนึ่ง จากนั้นจึง "พ่น" กลับเข้าไปในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ในรูปแบบที่ค่อนข้างบิดเบี้ยว

บาย ชุมชนวิทยาศาสตร์ย่อย ทฤษฎีใหม่เราตัดสินใจเตือนผู้อ่านถึงสิ่งที่ถือว่าเป็น "ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับหลุมดำ" มาจนถึงปัจจุบัน จนบัดนี้ก็เชื่อแล้วว่า

หลุมดำได้ชื่อมาเพราะพวกมันดูดแสงที่สัมผัสขอบเขตและไม่สะท้อนแสง

หลุมดำก่อตัวขึ้นในขณะที่มวลอัดแน่นเพียงพอของสสารทำให้พื้นที่และเวลาเสียรูป หลุมดำมีพื้นผิวบางอย่างที่เรียกว่า "ขอบฟ้าเหตุการณ์" ซึ่งเป็นจุดที่ไม่มีวันหวนกลับ

นาฬิกาเดินช้ากว่าระดับน้ำทะเลกว่าที่ สถานีอวกาศและยิ่งช้ากว่าเมื่ออยู่ใกล้หลุมดำ มันมีบางอย่างเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง

หลุมดำที่ใกล้ที่สุดอยู่ห่างออกไปประมาณ 1600 ปีแสง

กาแล็กซีของเราเต็มไปด้วยหลุมดำ แต่ดาวที่ใกล้ที่สุดในทางทฤษฎีที่สามารถทำลายดาวเคราะห์เจียมเนื้อเจียมตัวของเรานั้นอยู่ไกลเกินกว่าระบบสุริยะของเรา

หลุมดำขนาดใหญ่ที่ใจกลางดาราจักรทางช้างเผือก

ตั้งอยู่ห่างจากโลก 30,000 ปีแสง และมีขนาดมากกว่า 30 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ของเรา

หลุมดำระเหยในที่สุด

เชื่อกันว่าไม่มีอะไรสามารถหนีจากหลุมดำได้ ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวของกฎนี้คือรังสี ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวว่าในขณะที่หลุมดำปล่อยรังสีพวกมันจะสูญเสียมวล จากกระบวนการนี้ หลุมดำอาจหายไปโดยสิ้นเชิง

หลุมดำมีรูปร่างเหมือนทรงกลมไม่ใช่กรวย

ในหนังสือเรียนส่วนใหญ่ คุณจะเห็นหลุมดำที่ดูเหมือนกรวย นี่เป็นเพราะพวกเขาแสดงให้เห็นจากมุมมองของหลุมแรงโน้มถ่วง ในความเป็นจริงพวกเขาเป็นเหมือนทรงกลม

ใกล้หลุมดำทุกอย่างบิดเบี้ยว

หลุมดำมีความสามารถในการทำให้พื้นที่บิดเบี้ยว และเนื่องจากพวกมันหมุน การบิดเบือนจึงแย่ลงเมื่อหมุน

หลุมดำสามารถฆ่าได้อย่างน่ากลัว

แม้ว่าจะเห็นได้ชัดว่าหลุมดำไม่สอดคล้องกับชีวิต แต่คนส่วนใหญ่คิดว่าพวกมันจะถูกบดขยี้ที่นั่น ไม่จำเป็น. คุณน่าจะถูกยืดออกจนตาย เพราะส่วนของร่างกายที่ไปถึง "ขอบฟ้าเหตุการณ์" ในครั้งแรกจะได้รับผลกระทบอย่างมาก อิทธิพลอันยิ่งใหญ่แรงโน้มถ่วง.

หลุมดำไม่ได้ดำเสมอไป

แม้ว่าพวกมันจะขึ้นชื่อในเรื่องความมืด แต่ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ พวกมันแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาจริงๆ

หลุมดำไม่เพียงแต่ทำลายได้

แน่นอนว่าในกรณีส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม มีหลายทฤษฎี การศึกษา และข้อเสนอแนะว่าหลุมดำสามารถปรับให้เข้ากับการเดินทางในอวกาศและพลังงานได้

การค้นพบหลุมดำไม่ใช่ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์

Albert Einstein ได้ฟื้นฟูทฤษฎีหลุมดำในปี 1916 เท่านั้น ก่อนหน้านั้นในปี 1783 นักวิทยาศาสตร์ชื่อ John Mitchell ได้พัฒนาทฤษฎีนี้ขึ้นเป็นครั้งแรก สิ่งนี้เกิดขึ้นหลังจากที่เขาสงสัยว่าแรงโน้มถ่วงจะแรงมากจนแม้แต่อนุภาคแสงก็ไม่สามารถหลบหนีได้

หลุมดำกำลังหึ่ง

แม้ว่าสุญญากาศในอวกาศจะไม่ส่งผ่านจริงๆ คลื่นเสียงหากคุณฟังด้วยเครื่องมือพิเศษ คุณจะได้ยินเสียงของการรบกวนบรรยากาศ เมื่อหลุมดำดึงบางสิ่งเข้ามา ขอบฟ้าเหตุการณ์จะเร่งอนุภาคให้เร็วขึ้นจนถึงความเร็วแสง และทำให้เกิดเสียงฮัม

หลุมดำสามารถสร้างองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับการกำเนิดของชีวิต

นักวิจัยเชื่อว่าหลุมดำสร้างองค์ประกอบในขณะที่สลายตัวเป็นอนุภาคย่อย อนุภาคเหล่านี้สามารถสร้างองค์ประกอบที่หนักกว่าฮีเลียม เช่น เหล็กและคาร์บอน ตลอดจนองค์ประกอบอื่นๆ ที่จำเป็นต่อการสร้างชีวิต

หลุมดำไม่เพียงแต่ "กลืน" เท่านั้น แต่ยัง "ถุยน้ำลาย" ด้วย

หลุมดำนั้นขึ้นชื่อเรื่องการดูดอะไรก็ตามที่อยู่ใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ หลังจากบางสิ่งตกลงไปในหลุมดำ มันถูกบีบอัดด้วยแรงมหาศาลจนส่วนประกอบแต่ละส่วนถูกบีบอัดและสลายตัวเป็นอนุภาคย่อยในอะตอมในที่สุด นักวิทยาศาสตร์บางคนแนะนำว่าจากนั้นจึงนำเรื่องนี้ออกจากสิ่งที่เรียกว่า "หลุมขาว"

อะไรๆ ก็กลายเป็นหลุมดำได้

จากมุมมองทางเทคนิค ไม่เพียงแต่ดาวฤกษ์เท่านั้นที่สามารถกลายเป็นหลุมดำได้ หากกุญแจรถของคุณถูกลดขนาดให้เหลือจุดเล็กๆ ในขณะที่ยังคงมวลไว้ ความหนาแน่นของกุญแจจะไปถึงระดับดาราศาสตร์และแรงโน้มถ่วงของพวกมันก็จะเพิ่มขึ้นอย่างไม่น่าเชื่อ

กฎฟิสิกส์ล้มเหลวที่ใจกลางหลุมดำ

ตามทฤษฎีแล้ว สสารภายในหลุมดำถูกบีบอัดให้มีความหนาแน่นอนันต์ อวกาศและเวลาก็หยุดลง เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น กฎแห่งฟิสิกส์ก็พังทลายลง เพียงเพราะจิตใจของมนุษย์ไม่สามารถจินตนาการถึงวัตถุที่มีปริมาตรเป็นศูนย์และความหนาแน่นอนันต์

หลุมดำกำหนดจำนวนดาว

นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวว่าจำนวนดาวในจักรวาลถูกจำกัดด้วยจำนวนหลุมดำ นี่เป็นเพราะผลกระทบที่เมฆก๊าซและการก่อตัวขององค์ประกอบในส่วนต่าง ๆ ของจักรวาลที่เกิดดาวดวงใหม่

ไม่มีปรากฏการณ์จักรวาลใดที่น่าดึงดูดใจในความงามของมันมากไปกว่าหลุมดำ อย่างที่คุณทราบ วัตถุได้ชื่อมาเนื่องจากสามารถดูดซับแสงได้ แต่ไม่สามารถสะท้อนแสงได้ เนื่องจากแรงดึงดูดมหาศาล หลุมดำจึงดูดทุกสิ่งที่อยู่ใกล้ ทั้งดาวเคราะห์ ดวงดาว เศษอวกาศ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ทั้งหมดที่เราควรรู้เกี่ยวกับหลุมดำ เนื่องจากมีจำนวนมาก ข้อเท็จจริงที่น่าทึ่งเกี่ยวกับพวกเขา.

หลุมดำไม่มีวันหวนกลับ

เชื่อกันมานานแล้วว่าทุกสิ่งที่ตกลงไปในพื้นที่ของหลุมดำยังคงอยู่ แต่ผลการวิจัยล่าสุดคือหลังจากนั้นไม่นานหลุมดำก็ "คาย" เนื้อหาทั้งหมดออกสู่อวกาศ แต่ในอีกมุมหนึ่ง รูปทรงกว่าเดิม ขอบฟ้าเหตุการณ์ซึ่งถือเป็นจุดไม่ส่งคืนวัตถุอวกาศกลับกลายเป็นเพียงที่หลบภัยชั่วคราวเท่านั้น แต่กระบวนการนี้ช้ามาก

โลกถูกหลุมดำคุกคาม

ระบบสุริยะเป็นเพียงส่วนหนึ่งของกาแล็กซีที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งมีหลุมดำจำนวนมาก ปรากฎว่าโลกยังถูกคุกคามโดยพวกเขาสองคน แต่โชคดีที่พวกเขาตั้งอยู่ในระยะไกล - ประมาณ 1600 ปีแสง. พวกมันถูกค้นพบในดาราจักรที่ก่อตัวขึ้นจากการรวมตัวกันของสองดาราจักร


นักวิทยาศาสตร์เห็นหลุมดำเพียงเพราะอยู่ใกล้ระบบสุริยะด้วยกล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์ซึ่งสามารถจับภาพได้ เอ็กซ์เรย์ที่ปล่อยออกมาจากวัตถุอวกาศเหล่านี้ หลุมดำเนื่องจากอยู่ติดกันและรวมกันเป็นหนึ่งเดียวจึงถูกเรียกโดยชื่อเดียว - จันทราเพื่อเป็นเกียรติแก่เทพเจ้าดวงจันทร์จากตำนานฮินดู นักวิทยาศาสตร์มั่นใจว่าในไม่ช้าจันทราจะกลายเป็นหนึ่งเดียวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงมหาศาล

หลุมดำอาจหายไปตามกาลเวลา

ไม่ช้าก็เร็ว เนื้อหาทั้งหมดของหลุมดำจะหลุดออกมาและเหลือเพียงรังสีเท่านั้น การสูญเสียมวลหลุมดำจะเล็กลงเมื่อเวลาผ่านไปและหายไปอย่างสมบูรณ์ การตายของวัตถุในอวกาศนั้นช้ามาก ดังนั้นจึงไม่น่าเป็นไปได้ที่นักวิทยาศาสตร์คนใดจะสามารถมองเห็นได้ว่าหลุมดำนั้นลดลงและหายไปอย่างไร สตีเฟน ฮอว์คิงแย้งว่าหลุมในอวกาศเป็นดาวเคราะห์ที่มีการบีบอัดสูง และเมื่อเวลาผ่านไปมันก็จะระเหยไป โดยเริ่มจากขอบของการบิดเบี้ยว

หลุมดำไม่จำเป็นต้องดูดำ

นักวิทยาศาสตร์ให้เหตุผลว่าเนื่องจากวัตถุในอวกาศดูดซับอนุภาคแสงเข้าไปในตัวมันเองโดยไม่สะท้อนแสง หลุมดำจึงไม่มีสี มีเพียงพื้นผิวเท่านั้นที่เผยออกมา - ขอบฟ้าเหตุการณ์ ด้วยสนามโน้มถ่วงของมัน มันบดบังพื้นที่ทั้งหมดที่อยู่เบื้องหลังมัน รวมทั้งดาวเคราะห์และดวงดาวด้วย แต่ในขณะเดียวกัน เนื่องจากการดูดกลืนของดาวเคราะห์และดาวฤกษ์บนพื้นผิวของหลุมดำในวงก้นหอยอันเนื่องมาจากความเร็วมหาศาลของการเคลื่อนที่ของวัตถุและการเสียดสีระหว่างกัน จึงเกิดแสงขึ้นซึ่งสามารถ สว่างกว่าดวงดาว. นี่คือกลุ่มของก๊าซ ละอองดาว และสสารอื่นๆ ที่หลุมดำดูดเข้าไป นอกจากนี้ บางครั้งหลุมดำก็ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา ดังนั้นจึงสามารถมองเห็นได้

หลุมดำไม่ได้ถูกสร้างขึ้นจากที่ไหนเลย พื้นฐานของมันคือดาวดับ

ดวงดาวเรืองแสงในอวกาศด้วยเชื้อเพลิงฟิวชัน เมื่อสิ้นสุด ดาวฤกษ์จะเริ่มเย็นลง ค่อยๆ เปลี่ยนจากดาวแคระขาวไปเป็นดาวดำ ภายในดาวเย็น ความดันเริ่มลดลง ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ร่างกายของจักรวาลเริ่มหดตัว ผลที่ตามมาของกระบวนการนี้คือดาวระเบิดอย่างที่เคยเป็นมา อนุภาคทั้งหมดของมันแยกตัวออกจากกันในอวกาศ แต่ในขณะเดียวกัน แรงโน้มถ่วงก็ยังคงกระทำต่อไปเพื่อดึงดูดวัตถุในอวกาศที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งจากนั้นก็ดูดกลืนโดยเพิ่มพลัง ของหลุมดำและขนาดของมัน

หลุมดำมวลมหาศาล

หลุมดำที่มีขนาดเท่าดวงอาทิตย์นับหมื่นเท่าอยู่ตรงกลาง ทางช้างเผือก. นักวิทยาศาสตร์เรียกมันว่าราศีธนูและอยู่ห่างจากโลก 26,000 ปีแสง. บริเวณนี้ของดาราจักรมีการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วและดูดซับทุกสิ่งที่อยู่ใกล้ด้วยความเร็วสูง บ่อยครั้งที่เธอ "คาย" ดาวดับ


ที่น่าแปลกใจคือความจริงที่ว่าความหนาแน่นเฉลี่ยของหลุมดำแม้จะพิจารณาถึงขนาดที่ใหญ่โตแล้ว ก็ยังสามารถเทียบได้กับความหนาแน่นของอากาศด้วยซ้ำ เมื่อรัศมีของหลุมดำเพิ่มขึ้น กล่าวคือ จำนวนวัตถุที่จับได้โดยหลุมดำ ความหนาแน่นของหลุมดำจะเล็กลง ซึ่งอธิบายได้โดยกฎฟิสิกส์ง่ายๆ ดังนั้นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดในอวกาศอาจเบาเหมือนอากาศ

หลุมดำสามารถสร้างจักรวาลใหม่ได้

ไม่ว่าจะฟังดูแปลกแค่ไหน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเบื้องหลังของความจริงที่ว่าหลุมดำดูดซับและทำลายทุกสิ่งรอบตัว นักวิทยาศาสตร์กำลังคิดอย่างจริงจังว่าวัตถุอวกาศเหล่านี้สามารถเริ่มต้นการเกิดขึ้นของจักรวาลใหม่ได้ ดังที่คุณทราบ หลุมดำไม่เพียงดูดซับสสารเท่านั้น แต่ยังสามารถปลดปล่อยออกมาได้ในบางช่วงเวลาอีกด้วย อนุภาคใดๆ ที่ออกมาจากหลุมดำสามารถระเบิดได้ และนี่จะกลายเป็นบิกแบงใหม่ และตามทฤษฎีของเขา จักรวาลของเราก็ปรากฏเป็นแบบนั้น ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่ระบบสุริยะที่มีอยู่ในปัจจุบันและที่โลกโคจรอยู่ มีผู้คนจำนวนมากอาศัยอยู่ ครั้งหนึ่งเคยเกิดจากหลุมดำขนาดมหึมา

เวลาผ่านไปช้ามากใกล้กับหลุมดำ

เมื่อวัตถุเข้าใกล้หลุมดำ ไม่ว่ามวลของมันจะเป็นเท่าใด การเคลื่อนที่ของมันจะเริ่มช้าลง และนั่นเป็นเพราะในหลุมดำเอง เวลาจะช้าลงและทุกอย่างเกิดขึ้นช้ามาก นี่เป็นเพราะแรงโน้มถ่วงมหาศาลที่หลุมดำมี ในเวลาเดียวกัน สิ่งที่เกิดขึ้นในหลุมดำนั้นเกิดขึ้นเร็วพอ เพราะหากผู้สังเกตมองจากด้านข้างของหลุมดำ ดูเหมือนว่ากระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นในหลุมดำจะดำเนินไปอย่างช้าๆ แต่ถ้าเขาเข้าไป ช่องทางของมัน แรงโน้มถ่วงจะฉีกมันออกจากกันทันที