Engil qora tuynuklar. Qora tuynuklar xavfi. Somon yo'li galaktikasining markazida ulkan qora tuynuk joylashgan.

Boshqa kuni Stiven Xoking qora tuynuklar mavjud emasligini e'lon qilib, ilmiy jamoatchilikni hayajonga soldi. Aksincha, ular ilgari o'ylangan narsa emas.

Tadqiqotchining fikriga ko'ra ("Qora tuynuklar uchun ma'lumotni saqlash va ob-havo bashorati" asarida tasvirlangan), biz qora tuynuklar "hodisalar gorizonti"siz mavjud bo'lishi mumkin, undan tashqarida hech narsa qochib qutula olmaydi. Xokingning fikricha, qora tuynuklar yorug'lik va ma'lumotni faqat bir muncha vaqt ushlab turadi va keyin kosmosga "tupuradi", ammo bu juda buzilgan shaklda.

gacha ilmiy jamiyat hazm qiladi yangi nazariya, Biz o‘quvchimizga shu paytgacha “qora tuynuk faktlari” deb hisoblangan narsalarni eslatib o‘tishga qaror qildik. Shunday qilib, hozirgi kunga qadar quyidagilarga ishonishgan:

Qora tuynuklar o'z nomini oldi, chunki ular yorug'likning chegaralariga tegib, uni aks ettirmaydi.

Etarlicha siqilgan materiya massasi fazo va vaqtni deformatsiya qilgan paytda hosil bo'lgan qora tuynuk "hodisalar gorizonti" deb ataladigan ma'lum bir sirtga ega bo'lib, u qaytib kelmaydigan nuqtani belgilaydi.

Dengiz sathidan yaqinroqda soatlar sekinroq ishlaydi Kosmik stansiya, va hatto qora tuynuklar yaqinida sekinroq. Bu tortishish kuchi bilan bog'liq.

Eng yaqin qora tuynuk bizdan 1600 yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan.

Bizning galaktikamiz qora tuynuklar bilan qoplangan, ammo nazariy jihatdan bizning kamtar sayyoramizni yo'q qilishga qodir bo'lgan eng yaqini biznikidan ancha uzoqdir. quyosh sistemasi.

Somon yo'li galaktikasining markazida ulkan qora tuynuk joylashgan.

U Yerdan 30 ming yorug'lik yili uzoqlikda joylashgan bo'lib, uning o'lchami bizning Quyoshnikidan 30 million marta kattaroqdir.

Qora tuynuklar oxir-oqibat bug'lanadi

Qora tuynukdan hech narsa qochib qutula olmaydi, deb ishoniladi. Ushbu qoidadan yagona istisno - bu radiatsiya. Ba'zi olimlarning fikriga ko'ra, qora tuynuklar radiatsiya chiqarishi bilan ular massasini yo'qotadi. Ushbu jarayon natijasida qora tuynuk butunlay yo'q bo'lib ketishi mumkin.

Qora tuynuklar huni emas, balki sharsimon shaklga ega.

Ko'pgina darsliklarda siz huni kabi ko'rinadigan qora tuynuklarni ko'rasiz. Buning sababi, ular tortishish qudug'i nuqtai nazaridan tasvirlangan. Aslida, ular ko'proq sharga o'xshaydi.

Qora tuynuk yaqinida hamma narsa buziladi

Qora tuynuklar kosmosni burish qobiliyatiga ega va ular aylanayotgani sababli buzilish kuchayib boradi.

Qora tuynuk dahshatli tarzda o'ldirishi mumkin

Qora tuynuk hayotga to'g'ri kelmasligi aniq bo'lib tuyulsa-da, ko'pchilik u erda shunchaki eziladi deb o'ylaydi. Shart emas. Katta ehtimol bilan siz o'limga cho'zilgan bo'lar edingiz, chunki tanangizning "voqea ufqiga" birinchi etib kelgan qismi sezilarli darajada ta'sir qiladi. katta ta'sir tortishish kuchi.

Qora tuynuklar har doim ham qora emas

Ular o'zlarining qora ranglari bilan tanilgan bo'lsa-da, yuqorida aytganimizdek, ular aslida elektromagnit to'lqinlarni chiqaradilar.

Qora tuynuklar nafaqat yo'q qila olmaydi

Albatta, aksariyat hollarda shunday. Biroq, qora tuynuklar haqiqatan ham energiya va kosmik sayohat uchun moslashtirilishi mumkin bo'lgan ko'plab nazariyalar, tadqiqotlar va takliflar mavjud.

Qora tuynuklarning kashfiyoti Albert Eynshteynga tegishli emas

Albert Eynshteyn qora tuynuklar nazariyasini faqat 1916 yilda qayta tikladi. Bundan ancha oldin, 1783 yilda Jon Mitchell ismli olim bu nazariyani birinchi marta ishlab chiqdi. Bu u tortishish kuchi shunchalik kuchli bo'lib qoladiki, hatto engil zarralar ham undan qochib qutula olmaydimi, degan savoldan keyin sodir bo'ldi.

Qora tuynuklar shovqin-suron qilmoqda

Kosmosdagi vakuum haqiqatan ham uzatilmasa ham tovush to'lqinlari, agar siz maxsus asboblar bilan tinglasangiz, atmosfera shovqinlari tovushlarini eshitishingiz mumkin. Qora tuynuk biror narsani o'ziga tortganda, uning hodisa gorizonti zarrachalarni yorug'lik tezligigacha tezlashtiradi va ular g'o'ng'irlaydi.

Qora tuynuklar hayotning kelib chiqishi uchun zarur bo'lgan elementlarni yaratishi mumkin

Tadqiqotchilarning fikricha, qora tuynuklar subatomik zarrachalarga parchalanib, elementlar hosil qiladi. Bu zarralar geliydan og'irroq elementlarni, masalan, temir va uglerodni, shuningdek hayotni shakllantirish uchun zarur bo'lgan boshqa ko'plab elementlarni yaratishga qodir.

Qora tuynuklar nafaqat "yutadi", balki "tupuradi"

Qora tuynuklar voqealar ufqiga yaqin bo'lgan narsalarni so'rib olishlari bilan mashhur. Qora tuynuk ichiga biror narsa tushganidan keyin u shunday dahshatli kuch bilan siqiladiki, alohida komponentlar siqilib, oxir-oqibat subatomik zarrachalarga parchalanadi. Ba'zi olimlar bu materiya keyinchalik "oq tuynuk" deb ataladigan narsadan chiqarib yuborilishini taklif qilishadi.

Har qanday materiya qora tuynukga aylanishi mumkin

Texnik nuqtai nazardan, nafaqat yulduzlar qora tuynuklarga aylanishi mumkin. Agar sizning avtomobilingiz kalitlari o'z massasini saqlab qolgan holda cheksiz kichik nuqtaga tushirilsa, ularning zichligi astronomik darajaga etadi va tortishish kuchi aql bovar qilmaydigan darajada oshadi.

Fizika qonunlari qora tuynukning markazida barbod bo'ladi

Nazariyalarga ko'ra, qora tuynuk ichidagi materiya cheksiz zichlikka siqiladi va fazo va vaqt mavjud bo'lishni to'xtatadi. Bu sodir bo'lganda, fizika qonunlari buziladi, chunki inson ongi nol hajmga va cheksiz zichlikka ega bo'lgan ob'ektni tasavvur qila olmaydi.

Qora tuynuklar yulduzlar sonini aniqlaydi

Ayrim olimlarning fikricha, koinotdagi yulduzlar soni qora tuynuklar soni bilan chegaralangan. Bu ularning gaz bulutlariga qanday ta'sir qilishiga va koinotning yangi yulduzlar paydo bo'ladigan qismlarida elementlarning shakllanishiga bog'liq.

Qora tuynuklardan ko'ra o'zining go'zalligi bilan hayratlanarliroq kosmik hodisa yo'q. Ma'lumki, ob'ekt yorug'likni o'zlashtira olishi, lekin uni aks ettira olmasligi sababli o'z nomini oldi. Katta jozibadorlik tufayli qora tuynuklar ularga yaqin bo'lgan hamma narsani - sayyoralar, yulduzlar, kosmik qoldiqlarni so'rib oladi. Biroq, bu qora tuynuklar haqida bilish kerak bo'lgan hamma narsa emas, chunki ular juda ko'p ajoyib faktlar ular haqida.

Qora tuynuklarning qaytish nuqtasi yo'q

Uzoq vaqt davomida qora tuynuk hududiga tushadigan hamma narsa uning ichida qoladi, deb ishonishgan, ammo yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar natijasi shuni ko'rsatdiki, bir muncha vaqt o'tgach, qora tuynuk barcha tarkibni kosmosga "tupuradi", lekin asl shakldan farq qiladi. Qaytib bo'lmaydigan nuqta deb hisoblangan voqea gorizonti kosmik ob'ektlar, faqat ularning vaqtinchalik boshpana bo'lib chiqdi, lekin bu jarayon juda sekin.

Yerga qora tuynuk tahdid solmoqda

Quyosh tizimi cheksiz galaktikaning bir qismi bo'lib, unda juda ko'p qora tuynuklar mavjud. Ma'lum bo'lishicha, Yerga ham ulardan ikkitasi tahdid solmoqda, ammo xayriyatki, ular juda uzoq masofada joylashgan - taxminan 1600 yorug'lik yili. Ular ikki galaktikaning qoʻshilishi natijasida hosil boʻlgan galaktikada topilgan.


Olimlar qora tuynuklarni faqat quyosh tizimiga yaqin bo'lganligi sababli ko'rishgan, ular suratga olishga qodir rentgen teleskopi yordamida. rentgen nurlari bu kosmik jismlar tomonidan chiqariladi. Qora tuynuklar, ular bir-birining yonida joylashganligi va amalda birlashganligi sababli, hind mifologiyasidan oy xudosi sharafiga bir nom - Chandra deb nomlangan. Olimlar katta tortishish kuchi tufayli Chandra yaqinda bitta bo'lishiga ishonishadi.

Vaqt o'tishi bilan qora tuynuklar yo'qolishi mumkin

Ertami-kechmi, qora tuynukning barcha tarkibi qochib ketadi va faqat radiatsiya qoladi. Massasini yo'qotib, qora tuynuklar vaqt o'tishi bilan kichrayadi va keyin butunlay yo'q bo'lib ketadi. Kosmik ob'ektning o'limi juda sekin va shuning uchun biron bir olimlar qora tuynuk qanday kamayib, keyin g'oyib bo'lishini ko'rishlari dargumon. Stiven Xokingning ta'kidlashicha, kosmosdagi tuynuk juda siqilgan sayyoradir va vaqt o'tishi bilan u buzilishning chetidan boshlab bug'lanadi.

Qora tuynuklar qora ko'rinishi shart emas

Olimlarning ta'kidlashicha, kosmik ob'ekt yorug'lik zarralarini aks ettirmasdan o'ziga singdirganligi sababli, qora tuynukning rangi yo'q, faqat uning yuzasi - voqea ufqini beradi. O'zining tortishish maydoni bilan u orqasidagi barcha bo'shliqni, jumladan, sayyoralar va yulduzlarni to'sib qo'yadi. Ammo shu bilan birga, jismlarning harakatlanish tezligi va ular orasidagi ishqalanish tufayli qora tuynuk yuzasida sayyoralar va yulduzlarning spiral shaklida yutilishi tufayli porlash paydo bo'ladi. yulduzlardan yorqinroq. Bu qora tuynuk tomonidan so'rilgan gazlar, yulduz changlari va boshqa moddalar to'plami. Bundan tashqari, ba'zida qora tuynuk elektromagnit to'lqinlarni chiqarishi mumkin va shuning uchun ko'rinadigan bo'lishi mumkin.

Qora tuynuklar yo'q joydan yaratilmaydi, ularning asosini so'ngan yulduz tashkil qiladi.

Yulduzlar termoyadroviy yoqilg'i ta'minoti tufayli kosmosda porlaydilar. U tugagach, yulduz soviy boshlaydi, asta-sekin oq mittidan qora rangga aylanadi. Sovutilgan yulduz ichida bosim pasaya boshlaydi. Gravitatsiya kuchi ta'sirida kosmik jism qisqara boshlaydi. Bu jarayonning oqibati shundaki, yulduz portlagandek ko'rinadi, uning barcha zarralari kosmosda bir-biridan ajralib chiqadi, lekin shu bilan birga, tortishish kuchlari qo'shni kosmik jismlarni o'ziga jalb qilishda davom etadi va ular so'riladi va yulduzning kuchini oshiradi. qora tuynuk va uning kattaligi.

Supermassiv qora tuynuk

Quyoshdan o'n minglab marta kattaroq qora tuynuk Somon yo'lining eng markazida joylashgan. Olimlar uni Sagittarius deb atashgan va u Yerdan uzoqda joylashgan 26 000 yorug'lik yili. Galaktikaning bu hududi o'ta faol va unga yaqin bo'lgan hamma narsani katta tezlikda o'zlashtiradi. Shuningdek, u tez-tez o'chgan yulduzlarni "tupuradi".


Ajablanarlisi shundaki, qora tuynukning o'rtacha zichligi, hatto uning ulkan hajmini hisobga olgan holda, hatto havo zichligiga teng bo'lishi mumkin. Qora tuynuk radiusi, ya'ni u tomonidan tutilgan jismlar soni ortishi bilan qora tuynukning zichligi kichrayadi va bu oddiy fizika qonunlari bilan izohlanadi. Shunday qilib, kosmosdagi eng katta jismlar aslida havo kabi engil bo'lishi mumkin.

Qora tuynuk yangi koinotlarni yaratishi mumkin

Bu qanchalik g'alati tuyulmasin, ayniqsa qora tuynuklar atrofdagi hamma narsani o'ziga singdirishi va shunga mos ravishda yo'q qilishi fonida, olimlar bu kosmik jismlar yangi olamning paydo bo'lishini boshlashi mumkin deb jiddiy o'ylashmoqda. Shunday qilib, siz bilganingizdek, qora tuynuklar nafaqat materiyani o'zlashtiradi, balki uni ma'lum davrlarda ham chiqarib yuborishi mumkin. Qora tuynukdan chiqqan har qanday zarra portlashi mumkin va bu yangi Katta portlashga aylanadi va uning nazariyasiga ko'ra, bizning koinotimiz shunday paydo bo'lgan, shuning uchun bugungi kunda mavjud bo'lgan va Yer aylanadigan quyosh tizimi, juda ko'p odamlar yashaydigan, bir vaqtlar katta qora tuynukdan tug'ilgan.

Vaqt qora tuynuk yonida juda sekin o'tadi.

Ob'ekt qora tuynukga yaqinlashganda, uning massasi qanday bo'lishidan qat'i nazar, uning harakati sekinlasha boshlaydi va bu qora tuynukning o'zida vaqt sekinlashadi va hamma narsa juda sekin sodir bo'ladi. Bu qora tuynukning ulkan tortishish kuchi bilan bog'liq. Shu bilan birga, qora tuynukning o'zida sodir bo'layotgan voqealar juda tez sodir bo'ladi, chunki agar kuzatuvchi qora tuynukga yon tomondan qarasa, unda sodir bo'layotgan barcha jarayonlar sekin ketayotgandek tuyuladi, lekin agar u ichiga kirsa. uning huni bo'lsa, tortishish kuchlari uni bir zumda parchalab tashlaydi.

Qora tuynuklar har doim olimlar uchun eng qiziqarli kuzatish ob'ektlaridan biri bo'lib kelgan. Koinotdagi eng katta ob'ektlar bo'lib, ular bir vaqtning o'zida insoniyatga etib bo'lmaydigan va umuman mavjud emas. "Qaytib bo'lmaydigan nuqta" yaqinida sodir bo'ladigan jarayonlar haqida bilib olishimizgacha ancha vaqt kerak bo'ladi. Ilm-fan nuqtai nazaridan qora tuynuk nima?

Keling, uzoq davom etgan ishlar natijasida tadqiqotchilarga ma'lum bo'lgan faktlar haqida gapiraylik..

1. Qora tuynuklar aslida qora emas.

Qora tuynuklar elektromagnit to'lqinlarni chiqaradiganligi sababli, ular qora ko'rinmasligi mumkin, aksincha, juda rangli. Va bu juda ta'sirli ko'rinadi.

2. Qora tuynuklar moddalarni so‘rmaydi.

Oddiy odamlar orasida qora tuynuk - bu atrofdagi bo'shliqni o'ziga tortadigan ulkan changyutgich degan stereotip mavjud. Keling, qo'g'irchoq bo'lmaylik va bu aslida nima ekanligini tushunishga harakat qilaylik.

Umuman olganda, (murakkablikka kirmasdan kvant fizikasi va astronomik tadqiqotlar) qora tuynukni juda yuqori baholangan tortishish maydoniga ega kosmik ob'ekt sifatida ko'rsatish mumkin. Misol uchun, agar Quyosh o'rnida bir xil o'lchamdagi qora tuynuk bo'lsa, u holda ... hech narsa sodir bo'lmaydi va sayyoramiz bir xil orbitada aylanishda davom etardi. Qora tuynuklar har qanday yulduzga xos bo'lgan yulduz shamoli ko'rinishidagi yulduzlar materiyasining faqat bir qismini "singdiradi".

3. Qora tuynuklar yangi olamlarni yaratishi mumkin

Albatta, bu haqiqat ilmiy fantastikadan chiqqan narsaga o'xshaydi, ayniqsa boshqa olamlarning mavjudligiga dalil yo'qligi sababli. Shunga qaramay, bunday nazariyalar olimlar tomonidan juda yaqindan o'rganilmoqda.

Gapiradigan bo'lsa oddiy til, agar bizning dunyomizdagi hech bo'lmaganda bitta jismoniy konstanta oz miqdorda o'zgargan bo'lsa, biz mavjud bo'lish imkoniyatini yo'qotamiz. Qora tuynuklarning o'ziga xosligi odatiy fizika qonunlarini bekor qiladi va (hech bo'lmaganda nazariy jihatdan) biznikidan u yoki bu jihatdan farq qiladigan yangi koinotni keltirib chiqarishi mumkin.

4. Qora tuynuklar vaqt o'tishi bilan bug'lanadi

Yuqorida aytib o'tilganidek, qora tuynuklar yulduz shamolini yutadi. Bundan tashqari, ular asta-sekin, lekin shubhasiz bug'lanadi, ya'ni ular o'z massasini atrofdagi kosmosga berishadi va keyin butunlay yo'q bo'lib ketishadi. Bu hodisa 1974 yilda kashf etilgan va bu kashfiyotni dunyoga qilgan Stiven Xoking sharafiga Xoking radiatsiyasi deb nomlangan.

5. “Qora tuynuk nima” degan savolga javobni Karl Shvartsshild bashorat qilgan.

Ma'lumki, nisbiylik nazariyasi muallifi Albert Eynshteyn bilan bog'liq. Ammo olim samoviy jismlarni o'rganishga etarlicha e'tibor bermadi, garchi uning nazariyasi qora tuynuklar mavjudligini bashorat qilishi mumkin edi. Shunday qilib, Karl Shvartsshild umumiy nisbiylik nazariyasini “qaytib bo‘lmaydigan nuqta” mavjudligini asoslash uchun qo‘llagan birinchi olim bo‘ldi.

Qizig'i shundaki, bu 1915 yilda, Eynshteyn o'zining umumiy nisbiylik nazariyasini e'lon qilganidan so'ng sodir bo'ldi. Aynan o'sha paytda "Shvartsshild radiusi" atamasi paydo bo'ldi - taxminan aytganda, bu qora tuynukga aylanishi uchun ob'ektni siqish uchun zarur bo'lgan kuch miqdori. Biroq, bu oson ish emas. Keling, nima uchun ekanligini bilib olaylik.

Gap shundaki, nazariy jihatdan har qanday jism qora tuynukga aylanishi mumkin, ammo unga ma'lum darajada siqilish ta'siri ostida. Misol uchun, yeryong'oq mevasi Yer sayyorasi massasiga ega bo'lsa, qora tuynukga aylanishi mumkin edi ...

Qiziqarli fakt: Qora tuynuklar o'ziga xosdir. kosmik jismlar tortishish kuchi bilan yorug'likni jalb qilish qobiliyatiga ega.

6. Qora tuynuklar atrofidagi bo'shliqni burishtiradi.

Koinotning butun fazosini vinil yozuvi shaklida tasavvur qiling. Agar siz unga issiq narsalarni qo'ysangiz, u o'z shaklini o'zgartiradi. Xuddi shu narsa qora tuynuklar bilan sodir bo'ladi. Ularning yakuniy massasi hamma narsani, shu jumladan yorug'lik nurlarini o'ziga tortadi, buning natijasida ularning atrofidagi bo'shliq egri bo'ladi.

7. Qora tuynuklar koinotdagi yulduzlar sonini cheklaydi

.... Axir, agar yulduzlar yonsa -

Bu kimgadir kerak degani?

V.V. Mayakovskiy

Odatda to'liq shakllangan yulduzlar sovutilgan gazlar bulutidir. Qora tuynuklardan chiqadigan radiatsiya gaz bulutlarining sovishiga imkon bermaydi va shuning uchun yulduzlar paydo bo'lishining oldini oladi.

8. Qora tuynuklar eng ilg'or elektr stansiyalaridir.

Qora tuynuklar Quyosh va boshqa yulduzlarga qaraganda ko'proq energiya ishlab chiqaradi. Buning sababi, uning atrofidagi masala. Materiya hodisa ufqini kesib o'tganda yuqori tezlik, u qora tuynuk orbitasida chegaragacha qiziydi yuqori harorat. Bu hodisa qora tanli nurlanish deb ataladi.

Qiziqarli fakt: Yadro sintezi jarayonida moddaning 0,7% energiyaga aylanadi. Qora tuynuk yaqinida materiyaning 10% energiyaga aylanadi!

9. Qora tuynukga tushib qolsangiz nima bo'ladi?

Qora tuynuklar yonidagi jismlarni "cho'zadi". Bu jarayon natijasida ob'ektlar spagettiga o'xshay boshlaydi (hatto maxsus atama ham bor - "spagetti" =).

Garchi bu fakt kulgili ko'rinsa-da, uning o'ziga xos izohi bor. Bu tufayli sodir bo'ladi jismoniy printsip tortishish kuchlari. Misol tariqasida inson tanasini olaylik. Erda bo'lganimizda, oyoqlarimiz boshimizdan ko'ra Yerning markaziga yaqinroq, shuning uchun ular kuchliroq tortiladi. Qora tuynuk yuzasida oyoqlar qora tuynuk markaziga tezroq tortiladi va shuning uchun yuqori qismi tana oddiygina ularga mos kelmaydi. Xulosa: spagettilanish!

10. Nazariy jihatdan har qanday ob'ekt qora tuynukga aylanishi mumkin

Va hatto quyosh. Quyoshning mutlaq aylanishiga to'sqinlik qiladigan yagona narsa qora tana tortishish kuchi hisoblanadi. Qora tuynukning markazida u Quyoshning markazidan bir necha baravar kuchliroqdir. Bunday holda, agar bizning yoritgichimiz diametri to'rt kilometrga siqilgan bo'lsa, u qora tuynukga aylanishi mumkin (katta massa tufayli).

Lekin bu nazariy jihatdan. Amalda ma'lumki, qora tuynuklar faqat o'ta yirik yulduzlarning qulashi natijasida paydo bo'lib, Quyosh massasidan 25-30 marta oshib ketadi.

11. Qora tuynuklar ularning yonida vaqtni sekinlashtiradi.

Bu faktning asosiy tezisi shundan iboratki, biz voqea ufqiga yaqinlashganda, vaqt sekinlashadi. Ushbu hodisani ko'pincha nisbiylik nazariyasi qoidalarini tushuntirish uchun ishlatiladigan "egizak paradoks" yordamida tasvirlash mumkin.

Asosiy fikr shundan iboratki, egizak aka-ukalardan biri koinotga uchadi, ikkinchisi esa Yerda qoladi. Uyga qaytgach, egizak ukasi o'zidan ko'ra qariganini payqadi, chunki yorug'lik tezligiga yaqin tezlikda harakatlanayotganda vaqt sekinroq keta boshlaydi.

Rasm mualliflik huquqi Thinkstock

Ehtimol, siz qora tuynukga tushib qolgan odam darhol o'limni kutmoqda deb o'ylaysiz. Haqiqatda uning taqdiri hayratlanarliroq bo'lishi mumkin, deydi muxbir.

Agar siz qora tuynuk ichiga tushib qolsangiz, sizga nima bo'ladi? Balki siz eziladi deb o'ylaysizmi - yoki aksincha, parcha-parcha bo'lasizmi? Ammo, aslida, hamma narsa g'alati.

Qora tuynukga tushib qolsangiz, haqiqat ikkiga bo'linadi. Bir haqiqatda siz bir zumda yonib ketasiz, ikkinchisida siz qora tuynukning chuqurligiga tirik va zararsiz sho'ng'iysiz.

Qora tuynuk ichida bizga tanish bo'lgan fizika qonunlari amal qilmaydi. Albert Eynshteynning fikricha, tortishish kuchi kosmosni bukadi. Shunday qilib, etarli zichlikdagi ob'ekt mavjud bo'lganda, uning atrofidagi fazo-vaqt uzluksizligi shunchalik deformatsiyalanishi mumkinki, haqiqatning o'zida teshik hosil bo'ladi.

O'zining barcha yoqilg'isini sarflagan massiv yulduz koinotning bunday kavisli qismining paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan o'ta zich materiya turiga aylanishi mumkin. O'z og'irligi ostida yiqilgan yulduz atrofidagi fazo-vaqt uzluksizligi bo'ylab sudrab boradi. Gravitatsion maydon shunchalik kuchli bo'ladiki, hatto yorug'lik ham undan qochib qutula olmaydi. Natijada, yulduz ilgari joylashgan hudud mutlaqo qora rangga aylanadi - bu qora tuynuk.

Rasm mualliflik huquqi Thinkstock Rasm sarlavhasi Qora tuynuk ichida nima bo'layotganini hech kim bilmaydi.

Qora tuynukning tashqi yuzasi hodisa gorizonti deb ataladi. Bu sferik chegara bo'lib, unda tortishish maydonining kuchi va qora tuynukdan qochishga harakat qilayotgan yorug'lik harakatlari o'rtasida muvozanatga erishiladi. Agar siz voqea ufqini kesib o'tsangiz, undan qochish mumkin bo'lmaydi.

Hodisa gorizonti energiya chiqaradi. Kvant effektlari tufayli koinotga issiq zarrachalar oqimi paydo bo'ladi. Bu hodisa Xoking nurlanishi deb ataladi - uni tasvirlab bergan ingliz nazariyotchi fizigi Stiven Xoking sharafiga. Materiya hodisalar ufqidan chiqib keta olmasligiga qaramay, qora tuynuk, shunga qaramay, "bug'lanadi" - vaqt o'tishi bilan u nihoyat massasini yo'qotadi va yo'qoladi.

Qora tuynuk ichiga chuqurroq kirib borar ekanmiz, fazo-vaqt qiyshayishda davom etadi va markazda cheksiz qiyshiq bo'ladi. Bu nuqta gravitatsion yakkalik deb nomlanadi. Fazo va vaqt unda hech qanday ma'noga ega bo'lishni to'xtatadi va bizga ma'lum bo'lgan barcha fizika qonunlari, tavsifi uchun bu ikki tushuncha zarur bo'lgan, endi amal qilmaydi.

Qora tuynuk markaziga tushib qolgan odamni aniq nima kutayotganini hech kim bilmaydi. Boshqa koinot? unutishmi? Orqa devor Amerikaning "Yulduzlararo" ilmiy-fantastik filmidagi kabi kitob shkafi? Bu sir.

Keling, misolingizdan foydalanib, agar siz tasodifan qora tuynukga tushib qolsangiz nima bo'lishi haqida fikr yuritamiz. Ushbu tajribada sizga tashqi kuzatuvchi hamroh bo'ladi - keling, uni Anna deb ataymiz. Shunday qilib, Anna, xavfsiz masofada, qora tuynukning chetiga yaqinlashayotganingizni dahshat bilan kuzatadi. Uning nuqtai nazaridan, voqealar juda g'alati tarzda rivojlanadi.

Voqealar ufqiga yaqinlashganingizda, Anna sizni ulkan lupa orqali qarab turgandek, uzunligi va eni torayganingizni ko'radi. Bundan tashqari, voqea ufqiga qanchalik yaqin uchsangiz, Anna tezligingiz pasayib borayotganini shunchalik his qiladi.

Rasm mualliflik huquqi Thinkstock Rasm sarlavhasi Qora tuynukning markazida fazo cheksiz qiyshiq.

Siz Annaga baqira olmaysiz (chunki vakuumda hech qanday tovush uzatilmaydi), lekin siz iPhone-ning chirog'i yordamida unga Morze alifbosida signal berishga harakat qilishingiz mumkin. Biroq, sizning signallaringiz ortib borayotgan oraliqlarda unga etib boradi va chiroq chiqaradigan yorug'lik chastotasi spektrning qizil (uzun to'lqin uzunligi) qismiga siljiydi. Bu shunday ko'rinishda bo'ladi: "Buyurtma, tartibda, tartibda, tartibda ...".

Voqealar ufqiga yetib borganingizda, Anna nuqtai nazaridan, kimdir o'ynatishni to'xtatib qo'ygandek, siz joyida qotib qolasiz. Siz harakatsiz qolasiz, voqea ufqining yuzasi bo'ylab cho'zilgan holda qolasiz va tobora ortib borayotgan issiqlik sizni egallashni boshlaydi.

Anna nuqtai nazaridan, siz fazoning cho'zilishi, vaqtning to'xtashi va Xoking nurlanishining issiqligidan asta-sekin o'lasiz. Voqealar ufqini kesib o'tishdan oldin va qora tuynukning chuqurligiga kirmasdan oldin, siz kul bilan qolasiz.

Ammo yodgorlik marosimiga buyurtma berishga shoshilmang - keling, bir muncha vaqt Anna haqida unutaylik va bu dahshatli sahnaga sizning nuqtai nazaringiz bilan qaraylik. Va sizning nuqtai nazaringizdan, hatto g'alati narsa sodir bo'ladi, ya'ni mutlaqo hech qanday maxsus narsa yo'q.

Siz to'g'ridan-to'g'ri koinotning eng dahshatli nuqtalaridan biriga uchib ketasiz - bu fazoning cho'zilishi, vaqtning kengayishi yoki nurlanish issiqligi haqida gapirmasa ham bo'ladi. Buning sababi shundaki, siz erkin yiqilishdasiz va shuning uchun o'z vazningizni his qilmaysiz - buni Eynshteyn o'z hayotidagi "eng yaxshi g'oya" deb atagan.

Darhaqiqat, hodisa gorizonti fazodagi g'isht devori emas, balki kuzatuvchining nuqtai nazari bilan shartlangan hodisadir. Qora tuynukdan tashqarida qolgan kuzatuvchi voqea ufqi orqali ichkarini ko'ra olmaydi, lekin bu uning muammosi, sizniki emas. Sizning nuqtai nazaringizdan, ufq yo'q.

Agar bizning qora tuynukimizning o'lchamlari kichikroq bo'lsa, siz haqiqatan ham muammoga duch kelasiz - tortishish tanangizga notekis ta'sir qiladi va siz makaronga tortilasiz. Ammo sizning baxtingizga, bu qora tuynuk katta - Quyoshdan millionlab marta kattaroq, shuning uchun tortishish kuchi juda kam bo'lishi uchun etarlicha zaif.

Rasm mualliflik huquqi Thinkstock Rasm sarlavhasi Ortga qaytib, qora tuynukdan chiqib ketolmaysiz, xuddi hech birimiz vaqtni orqaga qaytara olmaganimizdek.

Etarlicha katta qora tuynuk ichida siz hatto gravitatsion o'ziga xoslikda o'lguningizcha qolgan umringizni odatdagidek yashashingiz mumkin.

Siz so'rashingiz mumkin: insonning hayoti, uning irodasiga qarshi, fazo-vaqt kontinuumidagi teshikka tushib qolishi qanchalik normal bo'lishi mumkin?

Ammo o'ylab ko'rsangiz, bu tuyg'uni hammamiz bilamiz - fazoga emas, faqat vaqtga nisbatan. Vaqt faqat oldinga boradi va hech qachon ortga ketmaydi va u haqiqatan ham bizni irodamizga qarshi tortadi va o'tmishga qaytish uchun hech qanday imkoniyat qoldirmaydi.

Bu shunchaki analogiya emas. Qora tuynuklar fazo-vaqt uzluksizligini shu darajada bukishadiki, voqea gorizonti ichida vaqt va makon teskari bo'ladi. Qaysidir ma'noda, sizni o'ziga xoslikka tortuvchi makon emas, balki vaqtdir. Hech birimiz o'tmishga sayohat qila olmaganimizdek, siz orqaga qaytib, qora tuynukdan chiqolmaysiz.

Ehtimol, endi siz Anna bilan nima bo'lganini qiziqtirgandirsiz. Siz qora tuynukning bo'sh joyiga uchasiz va sizda hammasi joyida va u sizni voqea ufqining tashqarisidan Xoking nurlanishidan yoqib yuborganingizni da'vo qilib, o'limingiz uchun qayg'uradi. U gallyutsinatsiya qilyaptimi?

Aslida, Annaning bayonoti to'liq haqiqatdir. Uning nuqtai nazaridan, siz haqiqatan ham voqea ufqida qovurilgansiz. Va bu illyuziya emas. Anna hatto kullaringizni yig'ib, oilangizga yuborishi mumkin.

Rasm mualliflik huquqi Thinkstock Rasm sarlavhasi Hodisa gorizonti g'isht devori emas, u o'tkazuvchan

Gap shundaki, kvant fizikasi qonunlariga ko'ra, Anna nuqtai nazaridan, siz hodisalar ufqini kesib o'ta olmaysiz va qora tuynukning tashqarisida qolishingiz kerak, chunki ma'lumot hech qachon qaytarib bo'lmaydigan darajada yo'qolmaydi. Sizning mavjudligingiz uchun javobgar bo'lgan har bir ma'lumot voqea ufqining tashqi yuzasida qolishi kerak - aks holda, Anna nuqtai nazaridan, fizika qonunlari buziladi.

Boshqa tomondan, fizika qonunlari, shuningdek, voqea ufqi bo'ylab hech qanday issiq zarralar yoki boshqa biron bir narsaga duch kelmasdan tirik va zararsiz uchishingizni talab qiladi. g'ayrioddiy hodisalar. Aks holda umumiy nisbiylik nazariyasi buziladi.

Shunday qilib, fizika qonunlari bir vaqtning o'zida qora tuynuk tashqarisida (kul uyumi sifatida) va uning ichida (xavfsiz va sog'lom) bo'lishingizni xohlaydi. Va yana bir muhim nuqta: ko'ra umumiy tamoyillar kvant mexanikasi, ma'lumotni klonlash mumkin emas. Siz bir vaqtning o'zida ikkita joyda bo'lishingiz kerak, lekin faqat bitta holatda.

Fiziklar bunday paradoksal hodisani "qora tuynukda ma'lumotlarning yo'qolishi" atamasi deb atashadi. Yaxshiyamki, 1990-yillarda olimlar bu paradoksni hal qilishga muvaffaq bo'lishdi.

Amerikalik fizik Leonard Susskind haqiqatda hech qanday paradoks yo'qligini tushundi, chunki hech kim sizning klonlashni ko'rmaydi. Anna sizning namunalaringizdan birini tomosha qiladi, siz esa boshqasini tomosha qilasiz. Siz va Anna boshqa hech qachon uchrashmaysiz va kuzatuvlaringizni taqqoslay olmaysiz. Qora tuynukning ichidan ham, tashqarisidan ham sizni kuzata oladigan uchinchi kuzatuvchi yo'q. Shunday qilib, fizika qonunlari buzilmaydi.

Sizning misollaringizdan qaysi biri haqiqiy va qaysi biri haqiqiy emasligini bilishni xohlamasangiz. Siz haqiqatan ham tirikmisiz yoki o'likmisiz?

Rasm mualliflik huquqi Thinkstock Rasm sarlavhasi Odam voqea ufqi bo'ylab zararsiz uchadimi yoki olov devoriga urilib ketadimi?

Gap shundaki, "haqiqat" yo'q. Haqiqat kuzatuvchiga bog'liq. Anna nuqtai nazaridan "haqiqatan" va sizning nuqtai nazaringizdan "haqiqatan ham" bor. Hammasi shu.

Deyarli hammasi. 2012 yilning yozida fiziklar Ahmad Almheiri, Donald Marolf, Jo Polchinski va Jeyms Sulli birgalikda familiyalarining inglizcha qisqartmasi bilan AMPS sifatida tanilgan. fikrlash tajribasi, bu bizning qora tuynuklar haqidagi tushunchamizni buzish bilan tahdid qildi.

Olimlarning fikriga ko'ra, Zyusskind tomonidan taklif qilingan qarama-qarshilikni hal qilish siz va Anna o'rtasida sodir bo'layotgan voqealarni baholashdagi kelishmovchilik voqealar ufqi orqali vositachilik qilishiga asoslanadi. Anna haqiqatan ham sizning ikkita namunangizdan biri Xoking nurlanishi olovida o'lganini ko'rganmi yoki yo'qmi, muhim emas, chunki voqea gorizonti unga sizning ikkinchi namunangiz qora tuynuk ichiga chuqur uchib ketayotganini ko'rishga to'sqinlik qildi.

Ammo agar Anna voqea ufqining narigi tomonida nima sodir bo'layotganini kesib o'tmasdan bilishning bir usuli bo'lsa-chi?

Umumiy nisbiylik bu mumkin emasligini aytadi, ammo kvant mexanikasi qattiq qoidalarni biroz xiralashtiradi. Anna Eynshteyn "qo'rqinchli uzoq masofali harakat" deb atagan narsa bilan voqea ufqidan tashqariga qarashi mumkin edi.

Gap kvant chigallashuvi — fazo bilan ajratilgan ikki yoki undan ortiq zarrachalarning kvant holatlari sirli ravishda oʻzaro bogʻliq boʻlib qoladigan hodisa haqida bormoqda. Bu zarralar endi yagona va boʻlinmas bir butunni tashkil qiladi va bu butunlikni tavsiflash uchun zarur boʻlgan maʼlumotlar u yoki bu zarrachada emas, balki ular orasidagi munosabatda boʻladi.

AMPS tomonidan ilgari surilgan g'oya quyidagicha. Faraz qilaylik, Anna voqea gorizonti yaqinida zarrachani oldi - keling, uni A zarrasi deb ataymiz.

Agar siz bilan sodir bo'lgan voqea haqidagi uning versiyasi to'g'ri bo'lsa, ya'ni siz qora tuynukning tashqi tomonida Xoking nurlanishidan o'ldirilgan bo'lsangiz, unda A zarrasi boshqa zarracha B bilan o'zaro bog'langan bo'lishi kerak, u ham hodisaning tashqarisida bo'lishi kerak. gorizont.

Rasm mualliflik huquqi Thinkstock Rasm sarlavhasi Qora tuynuklar materiyani yaqin atrofdagi yulduzlardan tortib olishi mumkin

Agar voqealar haqidagi tasavvuringiz haqiqatga mos kelsa va siz tirik va yaxshi bo'lsangiz ichida, keyin A zarrasi qora tuynuk ichida biror joyda joylashgan C zarrasi bilan o'zaro bog'langan bo'lishi kerak.

Ushbu nazariyaning go'zalligi shundaki, zarralarning har biri faqat bitta zarracha bilan o'zaro bog'lanishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, A zarrasi B zarrachaga yoki C zarrasiga bog'langan, lekin bir vaqtning o'zida ikkalasiga emas.

Shunday qilib, Anna o'zining A zarrasini oladi va uni o'zida mavjud bo'lgan chalkashliklarni dekodlash mashinasidan o'tkazadi, bu zarracha B zarrasi yoki C zarrasi bilan bog'liqmi degan javobni beradi.

Agar javob C bo'lsa, kvant mexanikasi qonunlarini buzgan holda sizning nuqtai nazaringiz ustunlik qildi. Agar A zarrasi qora tuynukning chuqurligida joylashgan C zarrasi bilan bog'langan bo'lsa, unda ularning o'zaro bog'liqligini tavsiflovchi ma'lumot Annaga abadiy yo'qoladi, bu kvant qonuniga zid keladi, unga ko'ra ma'lumot hech qachon yo'qolmaydi.

Agar javob B bo'lsa, umumiy nisbiylik tamoyillariga zid ravishda Anna to'g'ri. Agar A zarrasi B zarrasi bilan bog'langan bo'lsa, siz haqiqatan ham Xoking nurlanishidan yonib ketgansiz. Nisbiylik nazariyasi talab qilganidek, voqea ufqi bo'ylab uchish o'rniga, siz olov devoriga urildingiz.

Shunday qilib, biz boshlagan savolga qaytdik - qora tuynuk ichiga kirgan odam bilan nima sodir bo'ladi? U haqiqat tufayli voqea ufqi bo'ylab zararsiz uchib ketadimi mo''jizaviy tarzda kuzatuvchiga bog'liq yoki olovli devorga uriladi ( qorateshiklarxavfsizlik devori, kompyuter atamasi bilan adashtirmaslik kerakxavfsizlik devori, "xavfsizlik devori", dasturiy ta'minot tarmoqdagi kompyuteringizni ruxsatsiz kirishdan himoya qiladigan - Ed.)?

Nazariy fizikaning eng munozarali masalalaridan biri bu savolga javobni hech kim bilmaydi.

Olimlar 100 yildan ortiq vaqt davomida umumiy nisbiylik va kvant fizikasi tamoyillarini, oxir-oqibat u yoki boshqasi g'alaba qozonadi degan umidda uyg'unlashtirishga harakat qilmoqda. "Olovli devor" paradoksining yechimi qaysi tamoyillar ustunlik qilganligi haqidagi savolga javob berishi va fiziklarga keng qamrovli nazariyani yaratishga yordam berishi kerak.

Rasm mualliflik huquqi Thinkstock Rasm sarlavhasi Yoki keyingi safar Annani qora tuynuk ichiga yuborishi mumkinmi?

Ma'lumotlarning yo'qolishi paradoksining yechimi Annaning shifrlash mashinasida bo'lishi mumkin. A zarrachaning boshqa qaysi zarracha bilan o'zaro bog'langanligini aniqlash juda qiyin. Nyu-Jersidagi Prinston universiteti fiziklari Deniel Xarlou va hozir Kaliforniyadagi Stenford universitetida bo'lgan Patrik Xeyden bu qancha vaqt olishini qiziqtirgan.

2013 yilda ular buni hisoblab chiqdilar eng tez kompyuter, fizik qonunlarga muvofiq yaratish mumkin bo'lgan, Anna zarralar o'rtasidagi munosabatlarni hal qilish uchun juda uzoq vaqt talab qiladi - shu qadar uzoq vaqt davomida u javobni olganida, qora tuynuk allaqachon bug'langan bo'ladi.

Agar shunday bo'lsa, ehtimol Anna kimning nuqtai nazari to'g'ri ekanligini hech qachon bilishga loyiq emas. Bunday holda, ikkala hikoya ham bir vaqtning o'zida haqiqat bo'lib qoladi, haqiqat kuzatuvchiga bog'liq bo'ladi va fizika qonunlarining hech biri buzilmaydi.

Bundan tashqari, juda murakkab hisob-kitoblar (bizning kuzatuvchimiz bunga qodir emas) va fazo-vaqt uzluksizligi o'rtasidagi bog'liqlik fiziklarni yangi nazariy fikrlarga undashi mumkin.

Shunday qilib, qora tuynuklar nafaqat yulduzlararo ekspeditsiyalar yo'lidagi xavfli ob'ektlar, balki fizik qonunlardagi eng kichik o'zgarishlar shunday hajmga o'sadigan nazariy laboratoriyalardirki, ularni endi e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi.

Agar biror joyda yashiringan bo'lsa haqiqiy tabiat haqiqat, uni qora tuynuklardan izlash yaxshidir. Ammo voqealar ufqi odamlar uchun qanchalik xavfsiz ekanligini aniq tushunmasak-da, qidiruvlarni tashqaridan kuzatish xavfsizroqdir. Haddan tashqari holatlarda siz Annani keyingi safar qora tuynuk ichiga yuborishingiz mumkin - endi uning navbati.

Kosmosda oddiy ko'z bilan yoki teleskop orqali kuzatilishi mumkin bo'lgan yulduzlar, sayyoralar, asteroidlar va kometalar mavjudligini hamma biladi. Bundan tashqari, maxsus kosmik ob'ektlar - qora tuynuklar mavjudligi ma'lum.

Yulduz umrining oxiriga kelib qora tuynukga aylanishi mumkin. Ushbu transformatsiya paytida yulduz juda kuchli siqiladi, shu bilan birga uning massasi saqlanib qoladi. Yulduz kichik, lekin juda og'ir to'pga aylanadi. Agar bizning Yer sayyoramiz qora tuynukga aylanadi deb faraz qilsak, uning bu holatda diametri atigi 9 millimetrga teng bo'ladi. Ammo Yer qora tuynukga aylana olmaydi, chunki yulduzlardagi kabi emas, balki sayyoralar yadrosida butunlay boshqacha reaktsiyalar sodir bo'ladi.

Shunday qilib kuchli siqilish yulduzning siqilishi esa yulduzning markazidagi termoyadro reaksiyalari ta'sirida uning tortishish kuchi juda oshib, yulduz sirtini o'z markaziga torta boshlaganligi sababli sodir bo'ladi. Yulduzning qisqarish tezligi asta-sekin o'sib boradi va oxir-oqibat yorug'lik tezligidan oshib keta boshlaydi. Yulduz bu holatga yetganda, u porlashni to'xtatadi, chunki yorug'lik zarralari - kvantlar - tortishish kuchini engib o'ta olmaydi. Bunday holatda yulduz yorug'lik chiqarishni to'xtatadi, u tortishish radiusi "ichida" qoladi - barcha jismlar yulduz yuzasiga tortiladigan chegara. Astronomlar bu chegarani hodisa gorizonti deb atashadi. Va bu chegaradan tashqari, tortishish kuchi qora tuynuk kamayadi. Yorug'lik zarralari yulduzning tortishish chegarasidan o'ta olmagani uchun qora tuynukni faqat asboblar yordamida aniqlash mumkin, masalan, noma'lum sabablarga ko'ra kosmik kema yoki boshqa jism - kometa yoki asteroid o'z traektoriyasini o'zgartira boshlasa, u holda ko'pchilik Ehtimol, u qora tuynukning tortishish kuchlari ta'siri ostida kelgan. Bunday vaziyatda boshqariladigan kosmik ob'ekt zudlik bilan barcha dvigatellarni yoqishi va xavfli diqqatga sazovor joyni tark etishi kerak va agar quvvat etarli bo'lmasa, u muqarrar ravishda qora tuynuk tomonidan yutib yuboriladi.

Agar Quyosh qora tuynukga aylana olsa, Quyosh tizimidagi sayyoralar Quyoshning tortishish radiusi ichida bo‘lardi va ularni o‘ziga tortadi va so‘rib oladi. Bizning baxtimizga, bu sodir bo'lmaydi. faqat juda katta, massiv yulduzlar qora tuynukga aylanishi mumkin. Quyosh buning uchun juda kichik. Evolyutsiya jarayonida Quyosh katta ehtimol bilan yo'q bo'lib ketgan qora mittiga aylanadi. Bizning sayyoramiz va yer uchun allaqachon kosmosda bo'lgan boshqa qora tuynuklar kosmik kemalar xavfli emas - ular bizdan juda uzoqda.

Siz tomosha qilishingiz mumkin bo'lgan mashhur "Katta portlash nazariyasi" serialida siz Koinotning yaratilish sirlarini yoki koinotdagi qora tuynuklarning paydo bo'lish sabablarini o'rganmaysiz. Bosh qahramonlar fanga ishtiyoqi baland va universitetning fizika kafedrasida ishlaydi. Ular doimo tomosha qilish qiziqarli bo'lgan turli kulgili vaziyatlarga tushib qolishadi.