หลุมดำในอวกาศ สิ่งที่อยู่ข้างใน หลุมดำคืออะไร. อะไรอยู่ในหลุมดำ

หลุมดำเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่แปลกประหลาดที่สุดในจักรวาล ไม่ว่าในกรณีใด ในขั้นตอนนี้ของการพัฒนามนุษย์ นี่คือวัตถุที่มีมวลและความหนาแน่นไม่สิ้นสุด แรงดึงดูดซึ่งเกินกว่าที่แม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลบหนีได้ ดังนั้นหลุมจึงเป็นสีดำ หลุมดำมวลมหาศาลสามารถดูดกลืนทั่วทั้งกาแล็กซีได้โดยไม่เกิดการสำลัก และนอกเหนือจากขอบฟ้าเหตุการณ์ ฟิสิกส์ปกติจะเริ่มส่งเสียงดังและบิดเป็นปม ในทางกลับกัน หลุมดำอาจกลายเป็น "หลุม" การเปลี่ยนผ่านจากโหนดหนึ่งของอวกาศไปยังอีกโหนดหนึ่งได้ คำถามคือ เราจะเข้าใกล้หลุมดำได้แค่ไหน และจะมีผลที่ตามมาหรือไม่

พวกเขายึดครองทุกสิ่งที่พวกเขาเผชิญ ตั้งแต่อนุภาคมูลฐานไปจนถึงดวงดาว ของแข็ง ก๊าซ ของเหลว และแม้แต่แสง ทุกสิ่งที่ตกลงไปจะสูญหายไป และเช่นเดียวกัน หลุมดำก็ดึงดูดจินตนาการอันเป็นที่นิยม การคิดถึงอวกาศนับตั้งแต่ที่มนุษย์มองเห็นจุดแสงที่ส่องสว่างบนท้องฟ้ายามค่ำคืนเป็นครั้งแรก ส่งผลให้จิตใจจินตนาการถึงสิ่งที่ไม่สามารถมองเห็นได้บนโลกนี้ และหลุมดำขยายจินตนาการมากกว่าสิ่งมหัศจรรย์ทางดาราศาสตร์อื่น ๆ

เพื่อให้หลุมดำก่อตัวขึ้น จำเป็นต้องบีบอัดวัตถุให้มีความหนาแน่นวิกฤติเพื่อให้รัศมีของวัตถุที่ถูกบีบอัดเท่ากับรัศมีความโน้มถ่วง ค่าของความหนาแน่นวิกฤตินี้จะแปรผกผันกับกำลังสองของมวลของหลุมดำ

สำหรับหลุมดำมวลดาวฤกษ์ทั่วไป ( ม=10มดวงอาทิตย์) รัศมีความโน้มถ่วงคือ 30 กม. และความหนาแน่นวิกฤติคือ 2·10 14 g/cm 3 ซึ่งก็คือ 200 ล้านตันต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ความหนาแน่นนี้สูงมากเมื่อเทียบกับความหนาแน่นเฉลี่ยของโลก (5.5 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร) ซึ่งเท่ากับความหนาแน่นของสารในนิวเคลียสของอะตอม

สำหรับหลุมดำที่ใจกลางกาแลคซี ( ม=10 10 มดวงอาทิตย์) รัศมีความโน้มถ่วงคือ 3·10 15 ซม. = 200 AU ซึ่งเป็นระยะทางห้าเท่าของระยะห่างจากดวงอาทิตย์ถึงดาวพลูโต (1 หน่วยดาราศาสตร์ - ระยะทางเฉลี่ยจากโลกถึงดวงอาทิตย์ - เท่ากับ 150 ล้านกิโลเมตร หรือ 1.5·10 13 ซม.) ความหนาแน่นวิกฤติในกรณีนี้คือ 0.2·10 –3 กรัม/ซม. 3 ซึ่งน้อยกว่าความหนาแน่นของอากาศหลายเท่า เท่ากับ 1.3·10 –3 กรัม/ซม. 3 (!)

เพื่อแผ่นดิน ( ม=3·10 –6 มดวงอาทิตย์) มีรัศมีความโน้มถ่วงอยู่ใกล้ 9 มม. และความหนาแน่นวิกฤตที่สอดคล้องกันนั้นสูงอย่างมาก: ρ cr = 2·10 27 g/cm 3 ซึ่งมีขนาด 13 ลำดับความสำคัญสูงกว่าความหนาแน่นของนิวเคลียสของอะตอม

หากเราใช้การกดทรงกลมในจินตนาการและบีบอัดโลก โดยคงมวลของมันไว้ เมื่อเราลดรัศมีของโลก (6370 กม.) ลงสี่เท่า ความเร็วหลบหนีที่สองของมันจะเพิ่มขึ้นสองเท่าและเท่ากับ 22.4 กม./วินาที หากเราบีบอัดโลกจนมีรัศมีประมาณ 9 มม. ความเร็วจักรวาลที่สองจะมีค่าเท่ากับความเร็วแสง ค= 300000 กม./วินาที

นอกจากนี้ไม่จำเป็นต้องมีการกด - โลกที่ถูกบีบอัดจนขนาดนี้จะบีบอัดตัวเองแล้ว ในที่สุดหลุมดำจะก่อตัวแทนที่โลก โดยมีรัศมีของขอบฟ้าเหตุการณ์ซึ่งจะอยู่ใกล้ 9 มม. (หากเราละเลยการหมุนของหลุมดำที่เกิดขึ้น) แน่นอนว่าในสภาวะจริง ไม่มีแรงกดใดที่มีพลังมหาศาล - แรงโน้มถ่วง "ได้ผล" นี่คือสาเหตุที่หลุมดำสามารถก่อตัวได้ก็ต่อเมื่อภายในของดาวมวลมากยุบตัวลง ซึ่งแรงโน้มถ่วงมีมากพอที่จะอัดสสารให้มีความหนาแน่นวิกฤต

วิวัฒนาการของดวงดาว

หลุมดำก่อตัวขึ้นในขั้นตอนสุดท้ายของวิวัฒนาการของดาวมวลมาก ในส่วนลึกของดาวธรรมดา ปฏิกิริยาแสนสาหัสเกิดขึ้น พลังงานจำนวนมหาศาลถูกปล่อยออกมาและรักษาอุณหภูมิสูงไว้ (หลายสิบหรือร้อยล้านองศา) แรงโน้มถ่วงมีแนวโน้มที่จะบีบอัดดาวฤกษ์ และแรงกดดันของก๊าซร้อนและการแผ่รังสีจะต้านทานแรงอัดนี้ ดังนั้นดาวฤกษ์จึงอยู่ในสภาวะสมดุลอุทกสถิต

นอกจากนี้ ดาวฤกษ์สามารถดำรงอยู่ในสมดุลทางความร้อนได้ เมื่อพลังงานที่ปล่อยออกมาเนื่องจากปฏิกิริยาแสนสาหัสที่ใจกลางของดาวฤกษ์นั้นเท่ากับพลังงานที่ดาวฤกษ์ปล่อยออกมาจากพื้นผิวทุกประการ เมื่อดาวหดตัวและขยายตัว สมดุลทางความร้อนจะหยุดชะงัก หากดาวฤกษ์หยุดนิ่ง ความสมดุลของมันจะถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่ว่าพลังงานศักย์เชิงลบของดาว (พลังงานของการอัดแรงโน้มถ่วง) ในค่าสัมบูรณ์จะเป็นสองเท่าของพลังงานความร้อนเสมอ ด้วยเหตุนี้ ดาวฤกษ์จึงมีคุณสมบัติที่น่าทึ่ง นั่นคือความจุความร้อนติดลบ วัตถุธรรมดามีความจุความร้อนเป็นบวก: เหล็กร้อนชิ้นหนึ่งซึ่งเย็นลงนั่นคือการสูญเสียพลังงานทำให้อุณหภูมิลดลง สำหรับดาวฤกษ์ สิ่งที่ตรงกันข้ามก็คือ: ยิ่งสูญเสียพลังงานในรูปของการแผ่รังสีมาก อุณหภูมิที่ใจกลางดาวฤกษ์ก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย

คุณลักษณะที่แปลกประหลาดเมื่อมองแวบแรกนี้มีคำอธิบายง่ายๆ คือ ดาวฤกษ์ที่แผ่รังสีจะหดตัวอย่างช้าๆ ในระหว่างการบีบอัด พลังงานศักย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ของชั้นดาวฤกษ์ที่ตกลงมา และภายในดาวฤกษ์จะร้อนขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น พลังงานความร้อนที่ดาวฤกษ์ได้รับจากการบีบอัดจะมีมากกว่าพลังงานที่สูญเสียไปในรูปของรังสีถึงสองเท่า เป็นผลให้อุณหภูมิภายในดาวเพิ่มขึ้นและการสังเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของเทอร์โมนิวเคลียร์อย่างต่อเนื่องเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมในดวงอาทิตย์ปัจจุบันเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 15 ล้านองศา หลังจากผ่านไป 4 พันล้านปี ในใจกลางดวงอาทิตย์ ไฮโดรเจนทั้งหมดกลายเป็นฮีเลียม เพื่อการสังเคราะห์อะตอมคาร์บอนจากอะตอมฮีเลียมต่อไป จะต้องมีอุณหภูมิที่สูงขึ้นอย่างมาก ประมาณ 100 ล้านองศา (ประจุไฟฟ้าของนิวเคลียสฮีเลียม เป็นสองเท่าของนิวเคลียสของไฮโดรเจน และการที่จะทำให้นิวเคลียสเข้าใกล้กันมากขึ้นด้วยฮีเลียมที่ระยะ 10–13 ซม. ต้องใช้อุณหภูมิที่สูงกว่ามาก) มันเป็นอุณหภูมิที่แน่นอนที่จะมั่นใจได้เนื่องจากความจุความร้อนติดลบของดวงอาทิตย์ตามเวลาที่ปฏิกิริยาแสนสาหัสของการเปลี่ยนฮีเลียมเป็นคาร์บอนถูกจุดชนวนในส่วนลึก

ดาวแคระขาว

หากมวลของดาวฤกษ์มีขนาดเล็ก มวลของแกนกลางที่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของเทอร์โมนิวเคลียร์จะน้อยกว่า 1.4 มดวงอาทิตย์ ปฏิกิริยาฟิวชั่นแสนสาหัสขององค์ประกอบทางเคมีอาจยุติลงเนื่องจากสิ่งที่เรียกว่าความเสื่อมของก๊าซอิเล็กตรอนในแกนกลางของดาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งความดันของก๊าซเสื่อมนั้นขึ้นอยู่กับความหนาแน่น แต่ไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ เนื่องจากพลังงานของการเคลื่อนที่ควอนตัมของอิเล็กตรอนนั้นมากกว่าพลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของพวกมันมาก

แรงดันสูงของก๊าซอิเล็กตรอนเสื่อมจะต่อต้านแรงอัดจากแรงโน้มถ่วงได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากความดันไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ การสูญเสียพลังงานของดาวฤกษ์ในรูปของการแผ่รังสีจึงไม่ทำให้เกิดการบีบอัดแกนกลางของมัน ดังนั้นพลังงานความโน้มถ่วงจึงไม่ถูกปล่อยออกมาเป็นความร้อนเพิ่มเติม ดังนั้นอุณหภูมิในแกนเสื่อมที่กำลังพัฒนาจึงไม่เพิ่มขึ้น ซึ่งนำไปสู่การหยุดชะงักของปฏิกิริยาลูกโซ่แสนสาหัส

เปลือกไฮโดรเจนชั้นนอกไม่ได้รับผลกระทบจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ แยกตัวออกจากแกนกลางของดาวฤกษ์และก่อตัวเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ เรืองแสงในแนวการปล่อยก๊าซไฮโดรเจน ฮีเลียม และองค์ประกอบอื่นๆ แกนกลางอัดแน่นและค่อนข้างร้อนของดาวฤกษ์มวลน้อยที่พัฒนาแล้วคือดาวแคระขาว ซึ่งเป็นวัตถุที่มีรัศมีเรียงตามรัศมีของโลก (~10.4 กม.) ซึ่งมีมวลน้อยกว่า 1.4 มดวงอาทิตย์และมีความหนาแน่นเฉลี่ยประมาณหนึ่งตันต่อลูกบาศก์เซนติเมตร มีการสังเกตดาวแคระขาวเป็นจำนวนมาก จำนวนทั้งหมดในกาแล็กซี่ถึง 10 10 นั่นคือประมาณ 10% ของมวลรวมของสสารที่สังเกตได้ของกาแล็กซี

การเผาไหม้ด้วยนิวเคลียร์แสนสาหัสในดาวแคระขาวเสื่อมโทรมอาจไม่เสถียรและนำไปสู่การระเบิดนิวเคลียร์ของดาวแคระขาวที่มีมวลเพียงพอซึ่งมีมวลใกล้กับขีดจำกัดที่เรียกว่าจันทรเศขา (1.4 มดวงอาทิตย์). การระเบิดดังกล่าวดูเหมือนซูเปอร์โนวาประเภท 1 ซึ่งไม่มีเส้นไฮโดรเจนในสเปกตรัม มีเพียงเส้นของฮีเลียม คาร์บอน ออกซิเจน และธาตุหนักอื่นๆ

ดาวนิวตรอน

หากแกนกลางของดาวฤกษ์เสื่อมลง เมื่อมวลเข้าใกล้ขีดจำกัด 1.4 มดวงอาทิตย์ ความเสื่อมตามปกติของก๊าซอิเล็กตรอนในนิวเคลียสจะถูกแทนที่ด้วยสิ่งที่เรียกว่าความเสื่อมเชิงสัมพัทธภาพ

การเคลื่อนที่ควอนตัมของอิเล็กตรอนที่เสื่อมสภาพจะเร็วมากจนความเร็วของพวกมันเข้าใกล้ความเร็วแสง ในกรณีนี้ ความยืดหยุ่นของก๊าซลดลง ความสามารถในการต่อต้านแรงโน้มถ่วงลดลง และดาวฤกษ์ประสบกับการยุบตัวของแรงโน้มถ่วง ในระหว่างการล่มสลาย โปรตอนจับอิเล็กตรอน และเกิดนิวตรอนของสาร สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของดาวนิวตรอนจากแกนกลางที่เสื่อมสภาพขนาดใหญ่

ถ้ามวลเริ่มต้นของแกนกลางดาวฤกษ์เกิน 1.4 มดวงอาทิตย์ จึงทำให้แกนกลางมีอุณหภูมิสูง และการเสื่อมของอิเล็กตรอนจะไม่เกิดขึ้นตลอดวิวัฒนาการ ในกรณีนี้ ความจุความร้อนเชิงลบทำงานได้: เมื่อดาวสูญเสียพลังงานในรูปของการแผ่รังสี อุณหภูมิในส่วนลึกของมันจะเพิ่มขึ้น และเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่แสนสาหัสของปฏิกิริยาแสนสาหัสที่เปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ฮีเลียมเป็นคาร์บอน คาร์บอนเป็นออกซิเจน และ ไปจนถึงธาตุหมู่เหล็ก ปฏิกิริยาฟิวชั่นแสนสาหัสของนิวเคลียสของธาตุที่หนักกว่าเหล็กจะไม่เกิดขึ้นอีกต่อไปเมื่อมีการปลดปล่อย แต่เกิดจากการดูดซับพลังงาน ดังนั้น หากมวลของแกนกลางดาวฤกษ์ซึ่งประกอบด้วยธาตุหมู่เหล็กเป็นส่วนใหญ่ เกินขีดจำกัดจันทรเศขารที่ 1.4 มดวงอาทิตย์ แต่น้อยกว่าขีดจำกัดที่เรียกว่าออพเพนไฮเมอร์–วอลคอฟ ~3 มดวงอาทิตย์ เมื่อสิ้นสุดวิวัฒนาการนิวเคลียร์ของดาวฤกษ์ การล่มสลายของแกนกลางด้วยแรงโน้มถ่วงเกิดขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากการที่เปลือกไฮโดรเจนด้านนอกของดาวหลุดออกไป ซึ่งสังเกตได้ว่าเป็นการระเบิดของซูเปอร์โนวาประเภท II ในสเปกตรัมของ ซึ่งสังเกตเห็นเส้นไฮโดรเจนอันทรงพลัง

การพังทลายของแกนเหล็กทำให้เกิดดาวนิวตรอน

เมื่อแกนกลางมวลมากของดาวฤกษ์ซึ่งถึงขั้นวิวัฒนาการตอนปลายถูกบีบอัด อุณหภูมิจะสูงขึ้นจนมีค่ามหาศาลถึงหนึ่งพันล้านองศา เมื่อนิวเคลียสของอะตอมเริ่มแตกออกเป็นนิวตรอนและโปรตอน โปรตอนดูดซับอิเล็กตรอนและกลายเป็นนิวตรอนและปล่อยนิวตริโนออกมา นิวตรอนตามหลักการของเปาลีกลควอนตัมที่มีแรงอัดสูงจะเริ่มผลักกันอย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อมวลของแกนกลางที่ยุบตัวน้อยกว่า 3 มดวงอาทิตย์ ความเร็วนิวตรอนจะน้อยกว่าความเร็วแสงอย่างมาก และความยืดหยุ่นของสสารเนื่องจากการผลักกันของนิวตรอนอย่างมีประสิทธิผล สามารถปรับสมดุลของแรงโน้มถ่วง และนำไปสู่การก่อตัวของดาวนิวตรอนที่เสถียร

ความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของดาวนิวตรอนถูกทำนายครั้งแรกในปี พ.ศ. 2475 โดยนักฟิสิกส์ชาวโซเวียตผู้มีชื่อเสียง Landau ทันทีหลังจากการค้นพบนิวตรอนในการทดลองในห้องปฏิบัติการ รัศมีของดาวนิวตรอนอยู่ใกล้กับ 10 กม. ความหนาแน่นเฉลี่ยหลายร้อยล้านตันต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

เมื่อมวลของแกนดาวฤกษ์ที่กำลังยุบตัวมีค่ามากกว่า 3 มดวงอาทิตย์ ตามแนวคิดที่มีอยู่ ดาวนิวตรอนที่เกิดขึ้นซึ่งเย็นลงและยุบตัวลงเป็นหลุมดำ การล่มสลายของดาวนิวตรอนในหลุมดำมีสาเหตุมาจากการตกแบบย้อนกลับของเปลือกดาวบางส่วน ซึ่งถูกปล่อยออกมาระหว่างการระเบิดซูเปอร์โนวา

โดยทั่วไปแล้วดาวนิวตรอนจะหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็วเพราะดาวปกติที่ให้กำเนิดดาวฤกษ์นั้นอาจมีโมเมนตัมเชิงมุมที่มีนัยสำคัญ เมื่อแกนกลางของดาวฤกษ์ยุบตัวเป็นดาวนิวตรอน ขนาดคุณลักษณะของดาวฤกษ์จะลดลง ร= 10 5 –10 6 กม. ถึง ร➤ 10 กม. เมื่อขนาดของดาวฤกษ์ลดลง โมเมนต์ความเฉื่อยของดาวฤกษ์จะลดลง เพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุม ความเร็วของการหมุนตามแนวแกนจะต้องเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น หากดวงอาทิตย์หมุนรอบตัวเองด้วยคาบเวลาประมาณหนึ่งเดือน ถูกบีบอัดให้มีขนาดเท่าดาวนิวตรอน คาบการหมุนรอบตัวเองจะลดลงเหลือ 10 -3 วินาที

ดาวนิวตรอนเดี่ยวที่มีสนามแม่เหล็กแรงสูงปรากฏเป็นพัลซาร์วิทยุซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของการปล่อยคลื่นวิทยุเป็นระยะอย่างเคร่งครัดซึ่งเกิดขึ้นเมื่อพลังงานของการหมุนอย่างรวดเร็วของดาวนิวตรอนถูกแปลงเป็นการปล่อยคลื่นวิทยุโดยตรง ในระบบดาวคู่ การสะสมดาวนิวตรอนจะแสดงปรากฏการณ์ของพัลซาร์รังสีเอกซ์และระเบิดรังสีเอกซ์ประเภท 1

ไม่มีใครสามารถคาดหวังการแผ่รังสีเป็นจังหวะจากหลุมดำอย่างเคร่งครัด เนื่องจากหลุมดำไม่มีพื้นผิวที่สังเกตได้และไม่มีสนามแม่เหล็ก ดังที่นักฟิสิกส์มักพูดกันว่าหลุมดำไม่มี "เส้นผม" - สนามทั้งหมดและความไม่สอดคล้องกันทั้งหมดใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์จะถูกปล่อยออกมาเมื่อหลุมดำก่อตัวขึ้นจากการยุบสสารในรูปของกระแสคลื่นความโน้มถ่วง ผลที่ได้คือหลุมดำที่เกิดขึ้นจะมีคุณลักษณะเพียงสามประการเท่านั้น ได้แก่ มวล โมเมนตัมเชิงมุม และประจุไฟฟ้า คุณสมบัติส่วนบุคคลทั้งหมดของสสารที่ยุบตัวจะถูกลืมไปในระหว่างการก่อตัวของหลุมดำ ตัวอย่างเช่น หลุมดำที่เกิดจากเหล็กและจากน้ำมีสิ่งอื่นที่เท่าเทียมกันและมีลักษณะเหมือนกัน

ตามที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (GR) ทำนายไว้ ดาวฤกษ์ที่มีมวลแกนกลางเหล็กเมื่อสิ้นสุดวิวัฒนาการเกิน 3 เอ็ม ซันสัมผัสประสบการณ์การบีบอัดไม่จำกัด (การล่มสลายเชิงสัมพันธ์) ด้วยการก่อตัวของหลุมดำ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แรงโน้มถ่วงที่มีแนวโน้มที่จะบีบอัดดาวฤกษ์นั้นถูกกำหนดโดยความหนาแน่นของพลังงาน และที่ความหนาแน่นมหาศาลของสสารที่เกิดขึ้นระหว่างการบีบอัดแกนกลางดาวมวลมากเช่นนั้น ซึ่งเป็นส่วนสำคัญต่อความหนาแน่นของพลังงาน ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยพลังงานที่เหลือของอนุภาคอีกต่อไป แต่เกิดจากพลังงานของการเคลื่อนไหวและปฏิสัมพันธ์ของพวกมัน ปรากฎว่าในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ความดันของสสารที่มีความหนาแน่นสูงมากดูเหมือนจะ "มีน้ำหนัก" ในตัวมันเอง ยิ่งความดันมากเท่าไร ความหนาแน่นของพลังงานก็จะมากขึ้นเท่านั้น และด้วยเหตุนี้ แรงโน้มถ่วงที่มีแนวโน้มจะอัดสสารก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ ภายใต้สนามโน้มถ่วงที่รุนแรง ผลกระทบของความโค้งของกาล-อวกาศมีความสำคัญขั้นพื้นฐาน ซึ่งยังก่อให้เกิดการบีบอัดแกนกลางของดาวอย่างไม่จำกัดและการเปลี่ยนสภาพเป็นหลุมดำ (รูปที่ 3)

โดยสรุป เราสังเกตว่าหลุมดำที่ก่อตัวขึ้นในยุคของเรา (เช่น หลุมดำในระบบ Cygnus X-1) พูดอย่างเคร่งครัดไม่ใช่หลุมดำร้อยเปอร์เซ็นต์ เนื่องจากเนื่องจากการขยายเวลาเชิงสัมพัทธภาพสำหรับผู้สังเกตการณ์ระยะไกล ขอบเขตเหตุการณ์ของพวกเขายังไม่เกิดขึ้น พื้นผิวของดาวฤกษ์ที่กำลังยุบตัวดังกล่าวปรากฏต่อผู้สังเกตการณ์บนโลกในฐานะน้ำแข็ง และเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ของพวกมันอย่างไม่มีที่สิ้นสุด

เพื่อให้หลุมดำจากวัตถุที่ยุบตัวดังกล่าวก่อตัวขึ้นในที่สุด เราต้องรอเวลาอันยาวนานของการดำรงอยู่ของจักรวาลของเรา อย่างไรก็ตาม ควรเน้นย้ำว่าในช่วงวินาทีแรกของการล่มสลายเชิงสัมพัทธภาพ พื้นผิวของดาวฤกษ์ที่กำลังยุบตัวสำหรับผู้สังเกตการณ์จากโลกเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์อย่างมาก และกระบวนการทั้งหมดบนพื้นผิวนี้ก็ช้าลงอย่างไม่มีที่สิ้นสุด

หลุมดำเป็นวัตถุในจักรวาลเพียงชนิดเดียวที่สามารถดึงดูดแสงด้วยแรงโน้มถ่วงได้ พวกมันยังเป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลอีกด้วย เราไม่น่าจะรู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ (เรียกว่า "จุดที่ไม่อาจหวนกลับ") ในเร็วๆ นี้ สถานที่เหล่านี้เป็นสถานที่ลึกลับที่สุดในโลกของเรา ซึ่งแม้จะค้นคว้ามาหลายทศวรรษ แต่ก็ยังไม่มีใครรู้มากนัก บทความนี้ประกอบด้วยข้อเท็จจริง 10 ประการที่เรียกได้ว่าน่าสนใจที่สุด

หลุมดำไม่ดูดสสารเข้าสู่ตัวเอง

หลายๆ คนจินตนาการว่าหลุมดำเป็นเหมือน “เครื่องดูดฝุ่นในอวกาศ” ที่ดูดกลืนพื้นที่โดยรอบ ในความเป็นจริง หลุมดำเป็นวัตถุอวกาศธรรมดาที่มีสนามโน้มถ่วงแรงมากเป็นพิเศษ

หากหลุมดำที่มีขนาดเท่ากันเกิดขึ้นแทนที่ดวงอาทิตย์ โลกจะไม่ถูกดึงเข้าไป มันจะหมุนรอบตัวเองในวงโคจรเดียวกันกับที่เป็นอยู่ทุกวันนี้ ดาวฤกษ์ที่อยู่ติดกับหลุมดำจะสูญเสียมวลบางส่วนไปในรูปของลมดาวฤกษ์ (สิ่งนี้เกิดขึ้นระหว่างการมีอยู่ของดาวฤกษ์ใดๆ ก็ตาม) และหลุมดำจะดูดซับเฉพาะสสารนี้เท่านั้น

คาร์ล ชวาซชิลด์เป็นผู้ทำนายการมีอยู่ของหลุมดำ

คาร์ล ชวาซไชลด์เป็นคนแรกที่ใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์เพื่อพิสูจน์การมีอยู่ของ “จุดที่ไม่มีทางหวนกลับ” ไอน์สไตน์เองไม่ได้คิดถึงหลุมดำ แม้ว่าทฤษฎีของเขาจะทำนายการมีอยู่ของหลุมดำได้ก็ตาม

ชวาร์ซชิลด์เสนอข้อเสนอของเขาในปี 1915 ทันทีหลังจากที่ไอน์สไตน์ตีพิมพ์ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขา ในเวลานั้น คำว่า "รัศมีชวาร์ซชิลด์" เกิดขึ้น - นี่คือค่าที่แสดงว่าคุณจะต้องบีบอัดวัตถุมากเท่าใดจึงจะกลายเป็นหลุมดำ

ตามทฤษฎีแล้ว ทุกสิ่งสามารถกลายเป็นหลุมดำได้หากถูกบีบอัดเพียงพอ ยิ่งวัตถุมีความหนาแน่นมากเท่าไร สนามโน้มถ่วงก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น โลกจะกลายเป็นหลุมดำหากมีมวลของวัตถุขนาดเท่าถั่วลิสง

หลุมดำสามารถให้กำเนิดจักรวาลใหม่ได้

ความคิดที่ว่าหลุมดำสามารถให้กำเนิดจักรวาลใหม่นั้นดูไร้สาระ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเรายังไม่แน่ใจเกี่ยวกับการมีอยู่ของจักรวาลอื่น) อย่างไรก็ตามทฤษฎีดังกล่าวกำลังได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขันโดยนักวิทยาศาสตร์

ทฤษฎีใดทฤษฎีหนึ่งเหล่านี้เวอร์ชันที่เรียบง่ายมากมีดังนี้ โลกของเรามีเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยอย่างยิ่งต่อการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตในนั้น หากค่าคงที่ทางกายภาพใดๆ เปลี่ยนแปลงแม้แต่น้อย เราก็คงไม่อยู่ในโลกนี้ ความเป็นเอกเทศของหลุมดำอยู่เหนือกฎปกติของฟิสิกส์ และ (อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี) อาจก่อให้เกิดจักรวาลใหม่ที่จะแตกต่างจากของเรา

หลุมดำสามารถเปลี่ยนคุณ (และอย่างอื่น) ให้เป็นสปาเก็ตตี้ได้

หลุมดำยืดวัตถุที่อยู่ใกล้พวกมัน วัตถุเหล่านี้เริ่มมีลักษณะคล้ายสปาเก็ตตี้ (ยังมีคำพิเศษ - "สปาเก็ตตี้")

สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากวิธีการทำงานของแรงโน้มถ่วง ในขณะนี้ ขาของคุณอยู่ใกล้กับจุดศูนย์กลางของโลกมากกว่าศีรษะ ดังนั้นจึงถูกดึงดูดอย่างแรงกว่า บนพื้นผิวของหลุมดำ ความแตกต่างของแรงโน้มถ่วงเริ่มที่จะส่งผลเสียต่อคุณ ขาถูกดึงดูดเข้าสู่ใจกลางหลุมดำเร็วขึ้นเรื่อยๆ ทำให้ครึ่งบนของร่างกายตามไม่ทัน ผลลัพธ์: สปาเก็ตตี้!

หลุมดำระเหยไปตามกาลเวลา

หลุมดำไม่เพียงแต่ดูดซับลมดาวฤกษ์เท่านั้น แต่ยังระเหยออกไปอีกด้วย ปรากฏการณ์นี้ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2517 และเรียกว่ารังสีฮอว์กิง (ตามชื่อสตีเฟน ฮอว์คิง ผู้ค้นพบ)

เมื่อเวลาผ่านไป หลุมดำสามารถปล่อยมวลทั้งหมดออกสู่อวกาศโดยรอบพร้อมกับการแผ่รังสีและหายไป

หลุมดำชะลอเวลาที่อยู่ใกล้พวกมัน

เมื่อคุณเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ เวลาจะช้าลง เพื่อทำความเข้าใจว่าทำไมสิ่งนี้จึงเกิดขึ้น เราต้องดู "ความขัดแย้งคู่" ซึ่งเป็นการทดลองทางความคิดที่มักใช้เพื่อแสดงหลักการพื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์

พี่น้องฝาแฝดคนหนึ่งยังคงอยู่บนโลก และพี่ชายคนที่สองก็บินออกไปในอวกาศโดยเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง เมื่อกลับมายังโลก ฝาแฝดก็พบว่าน้องชายของเขามีอายุมากกว่าเพราะเวลาเคลื่อนที่ช้าลงเมื่อเดินทางใกล้ความเร็วแสง

เมื่อคุณเข้าใกล้ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ คุณจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจนเวลาจะช้าลงสำหรับคุณ

หลุมดำเป็นระบบพลังงานที่ทันสมัยที่สุด

หลุมดำสร้างพลังงานได้ดีกว่าดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่นๆ นี่เป็นเพราะเรื่องที่โคจรรอบตัวพวกเขา ข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ด้วยความเร็วมหาศาล สสารในวงโคจรของหลุมดำมีความร้อนสูงถึงอุณหภูมิที่สูงมาก สิ่งนี้เรียกว่ารังสีวัตถุดำ

เพื่อการเปรียบเทียบ นิวเคลียร์ฟิวชันจะแปลงสสาร 0.7% ให้เป็นพลังงาน ใกล้หลุมดำ สสาร 10% กลายเป็นพลังงาน!

หลุมดำทำให้พื้นที่รอบๆ โค้งงอ

พื้นที่สามารถมองได้ว่าเป็นแผ่นยางยืดและมีเส้นวาดอยู่ หากคุณใส่วัตถุลงในบันทึก รูปร่างจะเปลี่ยน หลุมดำก็ทำงานในลักษณะเดียวกัน มวลสุดขั้วของพวกมันดึงดูดทุกสิ่งรวมถึงแสงด้วย (รังสีซึ่งเพื่อการเปรียบเทียบต่อไปอาจเรียกได้ว่าเป็นเส้นบนจาน)

หลุมดำจำกัดจำนวนดวงดาวในจักรวาล

ดวงดาวเกิดขึ้นจากเมฆก๊าซ เพื่อเริ่มต้นการก่อตัวดาวฤกษ์ เมฆจะต้องเย็นลง

การแผ่รังสีจากวัตถุสีดำป้องกันไม่ให้เมฆก๊าซเย็นลงและป้องกันไม่ให้ดาวฤกษ์ปรากฏ

ตามทฤษฎีแล้ว วัตถุใดๆ ก็ตามสามารถกลายเป็นหลุมดำได้

ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างดวงอาทิตย์กับหลุมดำคือแรงโน้มถ่วง ที่ใจกลางหลุมดำ มีความรุนแรงมากกว่าใจกลางดาวฤกษ์มาก หากดวงอาทิตย์ของเราถูกบีบอัดให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 กิโลเมตร ก็อาจเป็นหลุมดำได้

ตามทฤษฎีแล้ว ทุกสิ่งสามารถกลายเป็นหลุมดำได้ ในทางปฏิบัติ เรารู้ว่าหลุมดำเกิดขึ้นเนื่องจากการล่มสลายของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 20-30 เท่าเท่านั้น

คนส่วนใหญ่มีความคิดที่คลุมเครือหรือไม่ถูกต้องว่าหลุมดำคืออะไร ในขณะเดียวกันสิ่งเหล่านี้เป็นวัตถุระดับโลกและทรงพลังของจักรวาลเมื่อเปรียบเทียบกับโลกและชีวิตทั้งชีวิตของเราไม่มีอะไรเลย

แก่นแท้

นี่คือวัตถุจักรวาลที่มีแรงโน้มถ่วงมหาศาลถึงขนาดดูดซับทุกสิ่งที่อยู่ภายในขอบเขตของมัน โดยพื้นฐานแล้ว หลุมดำเป็นวัตถุที่ไม่ปล่อยให้แสงออกมาและทำให้กาล-อวกาศโค้งงอ แม้กระทั่งเวลายังเคลื่อนตัวช้าลงเมื่อใกล้หลุมดำ

ที่จริงแล้ว การมีอยู่ของหลุมดำเป็นเพียงทฤษฎี (และการปฏิบัติเพียงเล็กน้อย) นักวิทยาศาสตร์มีข้อสันนิษฐานและประสบการณ์เชิงปฏิบัติ แต่ยังไม่สามารถศึกษาหลุมดำอย่างใกล้ชิดได้ ดังนั้นวัตถุทั้งหมดที่มีคุณสมบัติตรงตามคำอธิบายนี้จึงมักเรียกว่าหลุมดำ หลุมดำยังไม่ค่อยได้รับการศึกษา ดังนั้นคำถามมากมายจึงยังไม่ได้รับการแก้ไข

หลุมดำใดๆ ก็ตามมีขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งเป็นขอบเขตหลังจากนั้นจึงไม่มีสิ่งใดหนีรอดไปได้ ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งวัตถุอยู่ใกล้หลุมดำมากเท่าไร วัตถุก็จะเคลื่อนที่ช้าลงเท่านั้น

การศึกษา

การก่อตัวของหลุมดำมีหลายประเภทและวิธีการ:
- การก่อตัวของหลุมดำอันเป็นผลมาจากการก่อตัวของจักรวาล หลุมดำดังกล่าวปรากฏขึ้นทันทีหลังจากบิ๊กแบง
- ดวงดาวที่กำลังจะตาย เมื่อดาวฤกษ์สูญเสียพลังงานและปฏิกิริยาแสนสาหัสหยุดลง ดาวฤกษ์ก็เริ่มหดตัว ดาวนิวตรอน ดาวแคระขาว และหลุมดำนั้นมีความโดดเด่น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระดับของการอัดตัว
- ได้จากการทดลอง ตัวอย่างเช่น หลุมดำควอนตัมสามารถสร้างขึ้นได้ในเครื่องชนกัน

รุ่นต่างๆ

นักวิทยาศาสตร์หลายคนมีแนวโน้มที่จะเชื่อว่าหลุมดำผลักสสารที่ถูกดูดซับทั้งหมดออกไปที่อื่น เหล่านั้น. จะต้องมี “หลุมสีขาว” ที่ทำงานบนหลักการที่แตกต่างออกไป หากคุณสามารถเข้าไปในหลุมดำได้ แต่ไม่สามารถออกไปได้ ในทางกลับกัน คุณจะไม่สามารถเข้าไปในหลุมขาวได้ ข้อโต้แย้งหลักของนักวิทยาศาสตร์คือการระเบิดของพลังงานที่คมชัดและทรงพลังที่บันทึกไว้ในอวกาศ

โดยทั่วไปผู้เสนอทฤษฎีสตริงจะสร้างแบบจำลองหลุมดำของตนเองขึ้นมา ซึ่งไม่ทำลายข้อมูล ทฤษฎีของพวกเขาเรียกว่า "Fuzzball" - ช่วยให้เราสามารถตอบคำถามที่เกี่ยวข้องกับเอกภาวะและการสูญหายของข้อมูลได้

ภาวะเอกฐานและการสูญหายของข้อมูลคืออะไร? ภาวะเอกฐานคือจุดในอวกาศที่มีความดันและความหนาแน่นไม่สิ้นสุด หลายคนสับสนกับข้อเท็จจริงของภาวะเอกฐาน เนื่องจากนักฟิสิกส์ไม่สามารถทำงานกับจำนวนอนันต์ได้ หลายคนแน่ใจว่าหลุมดำมีความแปลกประหลาด แต่มีคำอธิบายคุณสมบัติของมันอย่างผิวเผินมาก

พูดง่ายๆ ก็คือ ปัญหาและความเข้าใจผิดทั้งหมดเกิดขึ้นจากความสัมพันธ์ระหว่างกลศาสตร์ควอนตัมกับแรงโน้มถ่วง จนถึงตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถสร้างทฤษฎีที่รวมพวกมันเข้าด้วยกันได้ และนั่นเป็นสาเหตุที่เกิดปัญหากับหลุมดำ ท้ายที่สุดแล้ว ดูเหมือนว่าหลุมดำจะทำลายข้อมูล แต่ในขณะเดียวกัน รากฐานของกลศาสตร์ควอนตัมก็ถูกละเมิด แม้ว่าเมื่อไม่นานมานี้ S. Hawking ดูเหมือนจะสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ แต่ระบุว่าข้อมูลในหลุมดำไม่ได้ถูกทำลายไปแต่อย่างใด

แบบแผน

ประการแรก หลุมดำไม่สามารถดำรงอยู่ได้อย่างไม่มีกำหนด และต้องขอบคุณการระเหยของฮอว์คิง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องคิดว่าหลุมดำจะกลืนจักรวาลไม่ช้าก็เร็ว

ประการที่สอง ดวงอาทิตย์ของเราจะไม่กลายเป็นหลุมดำ เนื่องจากมวลดาวของเราจะไม่เพียงพอ ดวงอาทิตย์ของเรามีแนวโน้มที่จะกลายเป็นดาวแคระขาวมากขึ้น (และนั่นไม่ใช่ข้อเท็จจริง)

ประการที่สาม Large Hadron Collider จะไม่ทำลายโลกของเราด้วยการสร้างหลุมดำ แม้ว่าพวกเขาจะจงใจสร้างหลุมดำและ "ปล่อย" มันออกมา แต่เนื่องจากขนาดที่เล็กของมัน มันก็จะกลืนกินโลกของเราเป็นเวลานานมาก

ประการที่สี่ คุณไม่จำเป็นต้องคิดว่าหลุมดำคือ "หลุม" ในอวกาศ หลุมดำเป็นวัตถุทรงกลม ดังนั้นความคิดเห็นส่วนใหญ่ที่ว่าหลุมดำนำไปสู่จักรวาลคู่ขนาน อย่างไรก็ตามข้อเท็จจริงนี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์

ประการที่ห้า หลุมดำไม่มีสี ตรวจพบโดยการแผ่รังสีเอกซ์หรือกับพื้นหลังของกาแลคซีและดาวอื่นๆ (เอฟเฟกต์เลนส์)

เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าผู้คนมักสับสนระหว่างหลุมดำกับรูหนอน (ซึ่งมีอยู่จริง) แนวคิดเหล่านี้จึงไม่แตกต่างจากคนทั่วไป รูหนอนช่วยให้คุณเคลื่อนที่ไปในอวกาศและเวลาได้จริง ๆ แต่ในทางทฤษฎีเท่านั้น

สิ่งที่ซับซ้อนในแง่ง่าย

เป็นการยากที่จะอธิบายปรากฏการณ์ดังกล่าวว่าเป็นหลุมดำในภาษาง่ายๆ หากคุณคิดว่าตัวเองเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยี ฉันแนะนำให้คุณอ่านผลงานของนักวิทยาศาสตร์โดยตรง หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ โปรดอ่านผลงานของ Stephen Hawking เขาทำสิ่งต่างๆ มากมายในด้านวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะในด้านหลุมดำ การระเหยของหลุมดำตั้งชื่อตามเขา เขาเป็นผู้สนับสนุนแนวทางการสอนดังนั้นงานทั้งหมดของเขาจึงสามารถเข้าใจได้แม้กระทั่งกับคนทั่วไป

หนังสือ:
- “หลุมดำและจักรวาลรุ่นเยาว์” พ.ศ. 2536
- “โลกโดยสรุป 2544”
- “ประวัติโดยย่อของจักรวาล พ.ศ. 2548”

ฉันอยากจะแนะนำภาพยนตร์วิทยาศาสตร์ยอดนิยมของเขาเป็นพิเศษซึ่งจะบอกคุณด้วยภาษาที่ชัดเจนไม่เพียงเกี่ยวกับหลุมดำเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับจักรวาลโดยทั่วไปด้วย:
- “จักรวาลของ Stephen Hawking” - ซีรีส์ 6 ตอน
- “เจาะลึกจักรวาลไปกับ Stephen Hawking” - ซีรีส์ 3 ตอน
ภาพยนตร์ทั้งหมดนี้ได้รับการแปลเป็นภาษารัสเซียและมักฉายทางช่อง Discovery

ขอขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ!

เคล็ดลับล่าสุดจากส่วนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี:

คำแนะนำนี้ช่วยคุณได้หรือไม่?คุณสามารถช่วยโครงการได้โดยการบริจาคเงินจำนวนเท่าใดก็ได้ตามดุลยพินิจของคุณเพื่อการพัฒนาโครงการ ตัวอย่างเช่น 20 รูเบิล หรือมากกว่า:)

จักรวาลอันไร้ขอบเขตเต็มไปด้วยความลับ ปริศนา และความขัดแย้ง แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้ก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในการสำรวจอวกาศ แต่ส่วนใหญ่ในโลกอันกว้างใหญ่นี้ยังคงไม่สามารถเข้าใจได้สำหรับโลกทัศน์ของมนุษย์ เรารู้มากเกี่ยวกับดวงดาว เนบิวลา กระจุกดาว และดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตาม ในความกว้างใหญ่ของจักรวาล มีวัตถุต่างๆ มากมาย ซึ่งเราสามารถเดาได้เพียงเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เรารู้น้อยมากเกี่ยวกับหลุมดำ ข้อมูลพื้นฐานและความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของหลุมดำอยู่บนพื้นฐานของสมมติฐานและการคาดเดา นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และนักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ต้องดิ้นรนกับปัญหานี้มานานหลายทศวรรษ หลุมดำในอวกาศคืออะไร? ลักษณะของวัตถุดังกล่าวคืออะไร?

พูดถึงหลุมดำด้วยคำง่ายๆ

หากต้องการจินตนาการว่าหลุมดำมีลักษณะอย่างไร เพียงแค่เห็นหางรถไฟเข้าไปในอุโมงค์ ไฟสัญญาณบนรถคันสุดท้ายจะลดขนาดลงเมื่อรถไฟลึกเข้าไปในอุโมงค์จนหายไปจากการมองเห็นโดยสิ้นเชิง กล่าวอีกนัยหนึ่ง สิ่งเหล่านี้คือวัตถุที่แม้แต่แสงก็หายไปเนื่องจากแรงโน้มถ่วงอันมหาศาล อนุภาคมูลฐาน อิเล็กตรอน โปรตอน และโฟตอนไม่สามารถเอาชนะสิ่งกีดขวางที่มองไม่เห็นและตกลงไปในเหวแห่งความว่างเปล่าซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมรูในอวกาศจึงถูกเรียกว่าสีดำ ภายในไม่มีพื้นที่สว่างแม้แต่น้อย สีดำสนิทและไม่มีที่สิ้นสุด ไม่ทราบสิ่งที่อยู่อีกด้านหนึ่งของหลุมดำ

เครื่องดูดฝุ่นอวกาศนี้มีแรงโน้มถ่วงมหาศาลและสามารถดูดกลืนกาแลคซีทั้งกระจุกและกระจุกดาวทั้งหมดได้ โดยมีเนบิวลาและสสารมืดดูดกลืน สิ่งนี้เป็นไปได้อย่างไร? เราคงได้แค่เดาเท่านั้น กฎฟิสิกส์ที่เรารู้จักในกรณีนี้กำลังแตกสลายและไม่ได้ให้คำอธิบายสำหรับกระบวนการที่เกิดขึ้น สาระสำคัญของความขัดแย้งก็คือในส่วนที่กำหนดของจักรวาล ปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วงของวัตถุจะถูกกำหนดโดยมวลของพวกมัน กระบวนการดูดซับโดยวัตถุหนึ่งจากอีกวัตถุหนึ่งไม่ได้รับอิทธิพลจากองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ อนุภาคเมื่อถึงจำนวนวิกฤตในพื้นที่หนึ่ง จะเข้าสู่ปฏิสัมพันธ์อีกระดับหนึ่ง โดยที่แรงโน้มถ่วงกลายเป็นแรงดึงดูด ร่างกาย วัตถุ สสาร หรือสสารเริ่มถูกบีบอัดภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง จนไปถึงความหนาแน่นมหาศาล

กระบวนการที่คล้ายกันโดยประมาณเกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของดาวนิวตรอน โดยที่สสารของดาวฤกษ์ถูกบีบอัดในปริมาตรภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงภายใน อิเล็กตรอนอิสระรวมกับโปรตอนเพื่อสร้างอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าที่เรียกว่านิวตรอน ความหนาแน่นของสารนี้มีมหาศาล อนุภาคขนาดเท่าน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์หนึ่งชิ้นมีน้ำหนักหลายพันล้านตัน ในที่นี้ เป็นการเหมาะสมที่จะระลึกถึงทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป โดยที่อวกาศและเวลาเป็นปริมาณที่ต่อเนื่องกัน ด้วยเหตุนี้ กระบวนการบีบอัดจึงไม่สามารถหยุดลงได้ครึ่งหนึ่ง ดังนั้นจึงไม่มีขีดจำกัด

เป็นไปได้ว่าหลุมดำดูเหมือนหลุมที่อาจมีการเปลี่ยนแปลงจากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่ง ในขณะเดียวกัน คุณสมบัติของอวกาศและเวลาก็เปลี่ยนแปลงไป โดยบิดเป็นช่องทางของกาล-อวกาศ เมื่อถึงจุดต่ำสุดของช่องทางนี้ สสารใดๆ ก็สลายตัวเป็นควอนตัม หลุมยักษ์ที่อยู่อีกด้านหนึ่งของหลุมดำนี้คืออะไร? บางทีอาจมีพื้นที่อื่นที่มีกฎหมายอื่นบังคับใช้และเวลาไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม

ในบริบทของทฤษฎีสัมพัทธภาพ ทฤษฎีหลุมดำมีลักษณะเช่นนี้ จุดในอวกาศที่แรงโน้มถ่วงอัดสสารใดๆ ให้มีขนาดเท่าจุลทรรศน์นั้นมีแรงดึงดูดขนาดมหึมา ซึ่งแรงดึงดูดจะเพิ่มขึ้นจนถึงอนันต์ ช่วงเวลาหนึ่งปรากฏขึ้น และพื้นที่โค้งงอ ปิดลงที่จุดหนึ่ง วัตถุที่ถูกหลุมดำกลืนเข้าไปนั้นไม่สามารถทนต่อแรงดึงของเครื่องดูดฝุ่นขนาดมหึมานี้ได้อย่างอิสระ แม้แต่ความเร็วแสงซึ่งควอนตัมมีอยู่ก็ไม่ยอมให้อนุภาคมูลฐานเอาชนะแรงโน้มถ่วงได้ วัตถุใดๆ ที่ไปถึงจุดดังกล่าวจะเลิกเป็นวัตถุวัตถุ ผสานเข้ากับฟองอวกาศ-เวลา

หลุมดำในมุมมองทางวิทยาศาสตร์

หากคุณถามตัวเองว่าหลุมดำก่อตัวได้อย่างไร? จะไม่มีคำตอบที่ชัดเจน มีความขัดแย้งและความขัดแย้งมากมายในจักรวาลที่ไม่สามารถอธิบายได้จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์อนุญาตให้เป็นเพียงคำอธิบายทางทฤษฎีเกี่ยวกับธรรมชาติของวัตถุดังกล่าว แต่กลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์ควอนตัมกลับเงียบในกรณีนี้

พยายามอธิบายกระบวนการที่เกิดขึ้นตามกฎฟิสิกส์จะได้ภาพดังนี้ วัตถุที่ก่อตัวขึ้นจากแรงอัดแรงโน้มถ่วงขนาดมหึมาของวัตถุจักรวาลที่มีมวลหรือมวลมหาศาล กระบวนการนี้มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า การล่มสลายของแรงโน้มถ่วง คำว่า "หลุมดำ" ได้ยินครั้งแรกในชุมชนวิทยาศาสตร์ในปี 1968 เมื่อนักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน จอห์น วีลเลอร์ พยายามอธิบายสถานะของการล่มสลายของดวงดาว ตามทฤษฎีของเขา ในสถานที่ของดาวฤกษ์มวลมากที่มีการล่มสลายของแรงโน้มถ่วง ช่องว่างเชิงพื้นที่และขมับปรากฏขึ้น ซึ่งการบีบอัดที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทำงาน ทุกสิ่งที่ดาวดวงนี้ประกอบด้วยนั้นเข้าไปข้างในตัวมันเอง

คำอธิบายนี้ช่วยให้เราสรุปได้ว่าธรรมชาติของหลุมดำไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในจักรวาลแต่อย่างใด ทุกสิ่งที่เกิดขึ้นภายในวัตถุนี้จะไม่สะท้อนให้เห็นในพื้นที่โดยรอบในทางใดทางหนึ่งด้วยคำว่า "แต่" แรงโน้มถ่วงของหลุมดำมีความรุนแรงมากจนทำให้อวกาศโค้งงอ ทำให้กาแลคซีหมุนรอบหลุมดำ ด้วยเหตุนี้ สาเหตุที่กาแลคซีมีรูปทรงกังหันจึงชัดเจน ยังไม่ทราบแน่ชัดว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกขนาดใหญ่จะหายไปในก้นบึ้งของหลุมดำมวลมหาศาลจะใช้เวลานานเท่าใด ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คือหลุมดำสามารถปรากฏได้ทุกที่ในอวกาศ ซึ่งเป็นที่ที่มีการสร้างสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสิ่งนี้ การพับของเวลาและพื้นที่เช่นนี้จะทำให้ความเร็วอันมหาศาลที่ดาวฤกษ์หมุนรอบและเคลื่อนที่ผ่านอวกาศของกาแลคซีเป็นกลาง เวลาในหลุมดำไหลไปในอีกมิติหนึ่ง ภายในภูมิภาคนี้ ไม่มีกฎแรงโน้มถ่วงใดที่สามารถตีความในแง่ของฟิสิกส์ได้ สถานะนี้เรียกว่าภาวะเอกฐานของหลุมดำ

หลุมดำไม่แสดงสัญญาณบ่งชี้ภายนอก การมีอยู่ของพวกมันสามารถตัดสินได้จากพฤติกรรมของวัตถุอวกาศอื่นที่ได้รับผลกระทบจากสนามโน้มถ่วง ภาพรวมของการต่อสู้ระหว่างความเป็นและความตายเกิดขึ้นที่ขอบของหลุมดำซึ่งถูกปกคลุมไปด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ พื้นผิวกรวยในจินตนาการนี้เรียกว่า "ขอบฟ้าเหตุการณ์" ทุกสิ่งที่เรามองเห็นจนถึงขอบนี้เป็นสิ่งที่จับต้องได้และเป็นวัตถุ

สถานการณ์การก่อตัวของหลุมดำ

จากการพัฒนาทฤษฎีของจอห์น วีลเลอร์ เราสามารถสรุปได้ว่าความลึกลับของหลุมดำไม่น่าจะอยู่ในกระบวนการก่อตัวของมัน การก่อตัวของหลุมดำเกิดขึ้นเนื่องจากการล่มสลายของดาวนิวตรอน ยิ่งไปกว่านั้น มวลของวัตถุดังกล่าวควรมากกว่ามวลดวงอาทิตย์สามเท่าหรือมากกว่านั้น ดาวนิวตรอนหดตัวจนแสงของมันไม่สามารถหนีจากแรงโน้มถ่วงอันคับแคบได้อีกต่อไป ขนาดของดาวฤกษ์สามารถหดตัวได้จนทำให้เกิดหลุมดำมีขีดจำกัด รัศมีนี้เรียกว่ารัศมีความโน้มถ่วง ดาวมวลมากในขั้นตอนสุดท้ายของการพัฒนาควรมีรัศมีความโน้มถ่วงหลายกิโลเมตร

ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้รับหลักฐานทางอ้อมเกี่ยวกับการมีอยู่ของหลุมดำในดาวฤกษ์คู่รังสีเอกซ์หลายสิบดวง ดาวรังสีเอกซ์ พัลซาร์ หรือระเบิดไม่มีพื้นผิวแข็ง นอกจากนี้มวลของมันยังมากกว่ามวลของดวงอาทิตย์สามดวงอีกด้วย สถานะปัจจุบันของอวกาศในกลุ่มดาว Cygnus ซึ่งเป็นดาวรังสีเอกซ์ Cygnus X-1 ช่วยให้เราสามารถติดตามกระบวนการก่อตัวของวัตถุที่น่าสงสัยเหล่านี้ได้

จากการวิจัยและสมมติฐานทางทฤษฎี ปัจจุบันทางวิทยาศาสตร์มีสถานการณ์จำลองสี่ประการสำหรับการก่อตัวของดาวฤกษ์สีดำ:

• การล่มสลายของแรงโน้มถ่วงของดาวมวลมากในขั้นตอนสุดท้ายของวิวัฒนาการ
• การล่มสลายของภาคกลางของกาแลคซี
• การก่อตัวของหลุมดำในช่วงบิกแบง
• การก่อตัวของหลุมดำควอนตัม

สถานการณ์แรกเป็นสถานการณ์ที่สมจริงที่สุด แต่จำนวนดาวสีดำที่เราคุ้นเคยในปัจจุบันมีมากกว่าจำนวนดาวนิวตรอนที่เรารู้จัก และอายุของจักรวาลก็ไม่ได้มากจนดาวฤกษ์มวลมากจำนวนหนึ่งสามารถผ่านกระบวนการวิวัฒนาการเต็มรูปแบบได้

สถานการณ์ที่สองมีสิทธิ์ที่จะมีชีวิต และมีตัวอย่างที่ชัดเจนของสิ่งนี้ - หลุมดำมวลมหาศาลราศีธนู A* ซึ่งตั้งอยู่ในใจกลางกาแลคซีของเรา มวลของวัตถุนี้คือ 3.7 มวลดวงอาทิตย์ กลไกของเหตุการณ์นี้คล้ายคลึงกับสถานการณ์การล่มสลายของแรงโน้มถ่วง โดยมีข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือไม่ใช่ดาวฤกษ์ที่พังทลาย แต่เป็นก๊าซระหว่างดวงดาว ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ก๊าซจะถูกบีบอัดจนมีมวลและความหนาแน่นวิกฤติ ในช่วงเวลาวิกฤต สสารจะสลายตัวเป็นควอนตัมและก่อตัวเป็นหลุมดำ อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้ยังมีข้อสงสัย เนื่องจากเมื่อเร็วๆ นี้นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้ระบุดาวเทียมของหลุมดำราศีธนู A* พวกมันกลายเป็นหลุมดำเล็กๆ จำนวนมาก ซึ่งอาจก่อตัวในลักษณะที่แตกต่างออกไป

สถานการณ์ที่สามนั้นเป็นทฤษฎีมากกว่าและเกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของทฤษฎีบิ๊กแบง ในขณะที่กำเนิดเอกภพ ส่วนหนึ่งของสสารและสนามโน้มถ่วงเกิดความผันผวน กล่าวอีกนัยหนึ่ง กระบวนการใช้เส้นทางที่แตกต่างออกไป โดยไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ทราบของกลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์นิวเคลียร์

สถานการณ์สุดท้ายมุ่งเน้นไปที่ฟิสิกส์ของการระเบิดนิวเคลียร์ ในกระจุกของสสารในระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจะเกิดการระเบิดในบริเวณที่เกิดหลุมดำ สสารระเบิดเข้าดูดซับอนุภาคทั้งหมด

การดำรงอยู่และวิวัฒนาการของหลุมดำ

การมีความคิดคร่าวๆ เกี่ยวกับธรรมชาติของวัตถุอวกาศแปลก ๆ เช่นนี้ ก็มีอย่างอื่นที่น่าสนใจเช่นกัน หลุมดำมีขนาดที่แท้จริงเท่าไหร่ และพวกมันเติบโตเร็วแค่ไหน? ขนาดของหลุมดำถูกกำหนดโดยรัศมีความโน้มถ่วง สำหรับหลุมดำ รัศมีของหลุมดำจะถูกกำหนดโดยมวลของมัน และเรียกว่า รัศมีชวาร์สชิลด์ ตัวอย่างเช่น หากวัตถุมีมวลเท่ากับมวลของโลก รัศมีชวาร์สไชลด์ในกรณีนี้คือ 9 มม. แสงสว่างหลักของเรามีรัศมี 3 กม. ความหนาแน่นเฉลี่ยของหลุมดำที่เกิดขึ้นแทนที่ดาวฤกษ์ที่มีมวล 10⁸ มวลดวงอาทิตย์จะใกล้เคียงกับความหนาแน่นของน้ำ รัศมีของการก่อตัวดังกล่าวจะอยู่ที่ 300 ล้านกิโลเมตร

มีแนวโน้มว่าหลุมดำขนาดยักษ์ดังกล่าวจะอยู่ที่ใจกลางกาแลคซี จนถึงปัจจุบันมีการรู้จักกาแลคซี 50 แห่งซึ่งใจกลางมีหลุมเวลาและอวกาศขนาดใหญ่ มวลของดาวยักษ์ดังกล่าวมีมวลหลายพันล้านมวลของดวงอาทิตย์ ใคร ๆ ก็สามารถจินตนาการได้ว่าหลุมดังกล่าวมีแรงดึงดูดขนาดมหึมาและมหึมาเพียงใด

สำหรับรูเล็ก ๆ สิ่งเหล่านี้เป็นวัตถุขนาดเล็กซึ่งมีรัศมีถึงค่าเล็กน้อยเพียง 10µ¹² ซม. มวลของเศษขนมปังดังกล่าวคือ 10¹⁴g การก่อตัวดังกล่าวเกิดขึ้นในช่วงเวลาของบิ๊กแบง แต่เมื่อเวลาผ่านไปพวกมันก็มีขนาดเพิ่มขึ้นและในปัจจุบันก็อวดโฉมในอวกาศในฐานะสัตว์ประหลาด ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามจำลองสภาพที่หลุมดำเล็กๆ ก่อตัวขึ้นในสภาพพื้นดินขึ้นมาใหม่ เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ การทดลองจะดำเนินการในเครื่องชนอิเล็กตรอน ซึ่งอนุภาคมูลฐานจะถูกเร่งด้วยความเร็วแสง การทดลองครั้งแรกทำให้สามารถรับพลาสมาควาร์ก - กลูออนได้ในสภาพห้องปฏิบัติการซึ่งเป็นสสารที่มีอยู่ในช่วงรุ่งสางของการก่อตัวของจักรวาล การทดลองดังกล่าวทำให้เราสามารถหวังว่าหลุมดำบนโลกเป็นเพียงเรื่องของเวลาเท่านั้น อีกประการหนึ่งคือความสำเร็จด้านวิทยาศาสตร์ของมนุษย์จะไม่กลายเป็นหายนะสำหรับเราและโลกของเราหรือไม่ ด้วยการสร้างหลุมดำเทียม เราสามารถเปิดกล่องแพนโดร่าได้

การสำรวจกาแลคซีอื่นเมื่อเร็วๆ นี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นพบหลุมดำซึ่งมีขนาดเกินกว่าความคาดหมายและสมมติฐานทั้งหมดเท่าที่จะจินตนาการได้ วิวัฒนาการที่เกิดขึ้นกับวัตถุดังกล่าวช่วยให้เราเข้าใจได้ดีขึ้นว่าเหตุใดมวลของหลุมดำจึงเพิ่มขึ้น และขีดจำกัดที่แท้จริงของมันคืออะไร นักวิทยาศาสตร์ได้สรุปว่าหลุมดำที่เรารู้จักทั้งหมดเติบโตขึ้นจนมีขนาดตามจริงภายในเวลา 13-14 พันล้านปี ความแตกต่างของขนาดอธิบายได้จากความหนาแน่นของพื้นที่โดยรอบ หากหลุมดำมีอาหารเพียงพอในระยะเอื้อมถึงแรงโน้มถ่วงของมัน มันก็จะเติบโตแบบก้าวกระโดดจนมีมวลหลายร้อยหรือหลายพันเท่าของมวลดวงอาทิตย์ ดังนั้นวัตถุดังกล่าวจึงมีขนาดมหึมาซึ่งอยู่ในใจกลางกาแลคซี กระจุกดาวขนาดมหึมา ก๊าซระหว่างดวงดาวจำนวนมากเป็นแหล่งอาหารอันอุดมสมบูรณ์สำหรับการเจริญเติบโต เมื่อกาแลคซีรวมกัน หลุมดำสามารถรวมเข้าด้วยกันเพื่อก่อตัวเป็นวัตถุมวลยิ่งยวดใหม่

เมื่อพิจารณาจากการวิเคราะห์กระบวนการวิวัฒนาการ เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะหลุมดำออกเป็นสองประเภท:

• วัตถุที่มีมวล 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์
• วัตถุขนาดใหญ่ซึ่งมีมวลนับแสนล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์

มีหลุมดำที่มีมวลกลางเฉลี่ยเท่ากับ 100-10,000 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ แต่ยังไม่ทราบธรรมชาติของพวกมัน มีวัตถุดังกล่าวประมาณหนึ่งรายการต่อกาแลคซี การศึกษาดาวรังสีเอกซ์ทำให้สามารถค้นพบหลุมดำมวลปานกลาง 2 หลุมที่ระยะห่าง 12 ล้านปีแสงในกาแลคซี M82 มวลของวัตถุหนึ่งจะแปรผันในช่วง 200-800 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ อีกวัตถุหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่ามากและมีมวลประมาณ 10,000-40,000 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ชะตากรรมของวัตถุดังกล่าวน่าสนใจ พวกมันตั้งอยู่ใกล้กระจุกดาว และค่อยๆ ถูกดึงดูดเข้าสู่หลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ใจกลางกาแลคซี

โลกของเราและหลุมดำ

แม้จะค้นหาเบาะแสเกี่ยวกับธรรมชาติของหลุมดำ แต่โลกวิทยาศาสตร์ก็ยังกังวลเกี่ยวกับสถานที่และบทบาทของหลุมดำในชะตากรรมของกาแลคซีทางช้างเผือกและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในชะตากรรมของดาวเคราะห์โลก การพับของเวลาและพื้นที่ที่มีอยู่ในใจกลางของทางช้างเผือกจะค่อยๆ ดูดซับวัตถุที่มีอยู่ทั้งหมดรอบๆ มัน ดาวหลายล้านดวงและก๊าซระหว่างดวงดาวหลายล้านล้านตันถูกกลืนหายไปในหลุมดำแล้ว เมื่อเวลาผ่านไป การเลี้ยวจะมาถึงแขนของ Cygnus และ Sagittarius ซึ่งเป็นที่ตั้งของระบบสุริยะ ครอบคลุมระยะทาง 27,000 ปีแสง

หลุมดำมวลมหาศาลอีกหลุมหนึ่งที่ใกล้ที่สุดตั้งอยู่ในใจกลางของดาราจักรแอนโดรเมดา ห่างจากเราประมาณ 2.5 ล้านปีแสง อาจเป็นไปได้ก่อนที่วัตถุของเราราศีธนู A* จะกลืนกาแลคซีของมันเอง เราควรคาดหวังว่ากาแลคซีสองแห่งที่อยู่ใกล้เคียงจะรวมตัวกัน ดังนั้นหลุมดำมวลมหาศาลสองหลุมจะรวมตัวกันเป็นหลุมเดียวซึ่งมีขนาดน่ากลัวและน่ากลัว

หลุมดำขนาดเล็กนั้นแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง หากต้องการกลืนดาวเคราะห์โลก หลุมดำที่มีรัศมีสองสามเซนติเมตรก็เพียงพอแล้ว ปัญหาคือโดยธรรมชาติแล้ว หลุมดำเป็นวัตถุที่ไม่มีรูปร่างเลย ไม่มีรังสีหรือรังสีเล็ดลอดออกมาจากท้องของมัน ดังนั้นจึงค่อนข้างยากที่จะสังเกตเห็นวัตถุลึกลับเช่นนี้ เฉพาะในระยะใกล้เท่านั้นที่คุณสามารถตรวจจับการโค้งงอของแสงพื้นหลัง ซึ่งบ่งชี้ว่ามีรูในอวกาศในภูมิภาคนี้ของจักรวาล

จนถึงปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุแล้วว่าหลุมดำที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุดคือวัตถุ V616 Monocerotis สัตว์ประหลาดอยู่ห่างจากระบบของเรา 3,000 ปีแสง นี่เป็นการก่อตัวขนาดใหญ่ มีมวล 9-13 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ วัตถุใกล้เคียงอีกแห่งหนึ่งที่เป็นภัยคุกคามต่อโลกของเราคือหลุมดำ Gygnus X-1 เราถูกแยกออกจากสัตว์ประหลาดตัวนี้เป็นระยะทาง 6,000 ปีแสง หลุมดำที่ค้นพบในละแวกบ้านของเราเป็นส่วนหนึ่งของระบบเลขฐานสอง กล่าวคือ มีอยู่ในบริเวณใกล้กับดาวฤกษ์ที่กลืนกินวัตถุที่ไม่รู้จักพอ

บทสรุป

การมีอยู่ของวัตถุลึกลับและลึกลับในอวกาศอย่างหลุมดำบังคับให้เราต้องระวังอย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม ทุกสิ่งที่เกิดขึ้นกับหลุมดำนั้นเกิดขึ้นค่อนข้างน้อย เมื่อพิจารณาจากอายุของจักรวาลและระยะทางอันกว้างใหญ่ เป็นเวลา 4.5 พันล้านปีที่ระบบสุริยะหยุดนิ่ง และดำรงอยู่ตามกฎหมายที่เรารู้จัก ในช่วงเวลานี้ ไม่มีสิ่งใดเช่นนี้ ทั้งการบิดเบือนของอวกาศหรือพับของเวลา ปรากฏขึ้นใกล้กับระบบสุริยะ อาจไม่มีเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับสิ่งนี้ ส่วนหนึ่งของทางช้างเผือกซึ่งมีระบบดาวดวงอาทิตย์อยู่เป็นพื้นที่สงบและมั่นคง

นักวิทยาศาสตร์ยอมรับว่าการปรากฏตัวของหลุมดำไม่ใช่เรื่องบังเอิญ วัตถุดังกล่าวมีบทบาทเป็นระเบียบในจักรวาล โดยทำลายร่างกายส่วนเกินของจักรวาล สำหรับชะตากรรมของเหล่าสัตว์ประหลาดนั้น วิวัฒนาการของพวกมันยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างถี่ถ้วน มีเวอร์ชันหนึ่งที่หลุมดำไม่คงอยู่ชั่วนิรันดร์และอาจยุติลงได้ในช่วงหนึ่ง ไม่ใช่ความลับอีกต่อไปที่วัตถุดังกล่าวเป็นตัวแทนของแหล่งพลังงานอันทรงพลัง มันเป็นพลังงานชนิดใดและวัดได้อย่างไรนั้นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง

ด้วยความพยายามของ Stephen Hawking วิทยาศาสตร์จึงถูกนำเสนอด้วยทฤษฎีที่ว่าหลุมดำยังคงปล่อยพลังงานออกมาในขณะที่สูญเสียมวลไป ตามสมมติฐานของเขา นักวิทยาศาสตร์ได้รับคำแนะนำจากทฤษฎีสัมพัทธภาพ ซึ่งกระบวนการทั้งหมดมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ไม่มีอะไรหายไปโดยไม่ปรากฏที่อื่น สสารใดๆ ก็สามารถเปลี่ยนเป็นสสารอื่นได้ โดยพลังงานประเภทหนึ่งจะเคลื่อนไปยังระดับพลังงานอื่น นี่อาจเป็นกรณีของหลุมดำซึ่งเป็นพอร์ทัลเปลี่ยนผ่านจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง

หากคุณมีคำถามใด ๆ ทิ้งไว้ในความคิดเห็นด้านล่างบทความ เราหรือผู้เยี่ยมชมของเรายินดีที่จะตอบพวกเขา