10 hechos sobre los agujeros negros, que todo el mundo debería saber

Los agujeros Negros son, quizás, los más misteriosos objetos del Universo. Si, por supuesto, en algún lugar de las profundidades no se ocultan las cosas, la existencia de la que no sabemos y no podemos saber que es poco probable. Los agujeros negros son la colosal masa y densidad, comprimida en un punto de un pequeño radio. Propiedades físicas de estos objetos tan extraños, que hacen que la fractura de la cabeza del más exigente de los físicos y астрофизиков. Sabina Хоссфендер, un físico teórico, ha hecho una selección de diez de los hechos sobre los agujeros negros, que todo el mundo debería saber.

¿Qué es un agujero negro?

Determina la propiedad de un agujero negro es su horizonte. Es la frontera, rompiendo la que nada, ni siquiera la luz, no puede volver atrás. Si se quita el área esté separada para siempre, estamos hablando de un "horizonte de sucesos". Si sólo temporalmente separada, hablamos de "visible el horizonte". Pero esta "temporalmente" también puede significar que el área será separada por mucho más tiempo de la edad actual del Universo. Si el horizonte de un agujero negro es temporal, pero la longevidad, la diferencia entre la primera y la segunda расплывается.

¿cómo de grandes agujeros negros?

Puede presentar el horizonte de un agujero negro como la esfera, y su diámetro será directamente proporcional a la masa de un agujero negro. Por lo tanto, cuanto más masa que cae en un agujero negro, más se convierte en un agujero negro. En comparación con las de los objetos, sin embargo, los agujeros negros pequeños, porque la masa se comprime en muy pequeñas cantidades bajo la influencia irresistible de la gravedad de la presión. El radio de un agujero negro de masa con el planeta Tierra, por ejemplo, sólo unos pocos milímetros. 10 000 000 000 de veces menos presente que el radio de la Tierra.

El Radio de un agujero negro se llama el radio de schwarzschild en honor a karl schwarzschild, que por primera vez sacó a los agujeros negros como una solución para la teoría general de la relatividad de einstein.

¿Qué está pasando en el horizonte?

Cuando usted cruza el horizonte, a su alrededor, nada especial, no sucede. Todo por el principio de equivalencia de einstein, de la que se desprende que no se puede encontrar la diferencia entre la aceleración en el espacio plano y el campo gravitatorio que crean la curvatura del espacio. No obstante, el observador lejos del agujero negro, que vela por el hecho de que alguien cae en ella, se dará cuenta de que el hombre se mueve cada vez más lento y más lento, acercando al horizonte. Como si el tiempo cerca del horizonte de sucesos se mueve más lento de lo lejos del horizonte. Sin embargo, pasará algún tiempo, y cae en el agujero observador cruza el horizonte de sucesos y se encuentre dentro del radio de schwarzschild.

Lo que se experimenta en el horizonte, depende de las fuerzas del campo gravitatorio. Fuerza de marea en el horizonte son inversamente proporcionales al cuadrado de la masa de un agujero negro. Esto significa que cuanto más y ser un agujero negro, menos de la fuerza. Y si el agujero negro será suficiente массивна, usted será capaz de superar el horizonte antes de que dará cuenta de que algo pasa. El efecto de estas mareas fuerzas extenderá usted: un término técnico que usan para esto de la física, se denomina "спагеттификация".

En los primeros días de la teoría general de la relatividad, se creía que en el horizonte hay una singularidad, pero no fue así.

de Que en el interior de un agujero negro?

Nadie sabe a ciencia cierta, pero no exactamente el estante. Teoría general de la relatividad predice que en un agujero negro singularidad, lugar en el que la fuerza de marea son infinitamente grandes, y tan pronto como, pasaréis un horizonte de sucesos, que ya no puede conseguir en ningún otro lugar, excepto en la singularidad. En consecuencia, la TGR es mejor no utilizar en estos lugares — simplemente no funciona. Para saber qué sucede en el interior de un agujero negro, necesitamos una teoría de la gravedad cuántica. En general, se reconoce que esta teoría reemplazará a la singularidad otra cosa.

¿Cómo se forman los agujeros negros?

En la actualidad sabemos acerca de las cuatro diferentes formas de educación de los agujeros negros. Lo mejor de todo, entendemos relacionado con las estrellas el colapso. Una estrella se forma un agujero negro, como la fusión nuclear se detiene, porque todo lo que ya se puede sintetizar, fue sintetizado. Cuando la presión generada por la síntesis se detiene, la sustancia comienza a derrumbarse a su centro gravitacional, cada vez más denso. Finalmente, es tan compacta, que nada puede superar el efecto gravitacional en la superficie de la estrella: así nace el agujero negro. Estos agujeros negros se llaman "agujeros negros de la masa solar" y más común.

El Siguiente tipo común de agujeros negros son "agujeros negros supermasivos", que se puede encontrar en los centros de muchas galaxias, y que tienen una masa de alrededor de mil millones de veces mayor que el agujero negro de la masa solar. Todavía no se sabe exactamente cómo se forman. Se considera que una vez que comiencen como el agujero negro de la masa solar, que en una zona densamente poblada galácticos centros absorbían muchas otras estrellas y crecieron. Sin embargo, parece que absorben la sustancia más rápido de lo que supone esta idea sencilla y de cómo lo hacen — todavía sigue siendo objeto de investigación.

Más polémica de la idea de acero primarias de los agujeros negros, que puedan ser formados casi cualquier masa en las grandes fluctuaciones de densidad en el Universo temprano. Aunque es posible, es difícil encontrar un modelo que produce, sin crear excesivo de susel número.

Por Último, hay muy умозрительная la idea de que en el Gran colisionador de hadrones pueden formarse pequeños agujeros negros con masas próximas a la masa del bosón de higgs. Esto sólo funciona en caso de que nuestro Universo hay más de una dimensión. Hasta que no hubo confirmaciones a favor de esta teoría.

¿cómo sabemos que los agujeros negros existen?

Tenemos muchos de observación de las pruebas de la existencia de objetos compactos con las grandes masas, que no emiten luz. Estos objetos dan por gravitacional de atracción, por ejemplo, a través del movimiento de las otras estrellas o de gas de las nubes a su alrededor. También crean gravitacional линзирование. Sabemos que estos objetos no tiene una superficie sólida. Esto se desprende de la observación, debido a que la sustancia, la caída en el objeto con la superficie, debe llamar a la emisión de un mayor número de partículas de una sustancia que cae a través del horizonte.

¿por Qué el año pasado, hawking dijo que los agujeros negros no existen?

Él tenía en cuenta que los agujeros negros no tienen el eterno horizonte de eventos, y sólo temporal aparente del horizonte (véase el párrafo primero). En sentido estricto, sólo el horizonte de sucesos se considera un agujero negro.

Como los agujeros negros emiten radiación?

Los agujeros Negros emiten radiación mediante efectos cuánticos. Es importante señalar que se trata de efectos cuánticos de la sustancia y no efectos cuánticos de la gravedad. Dinámica espacio-tiempo коллапсирующей agujero negro cambia la definición misma de las partículas. Al igual que los tiempos, que se distorsiona al lado de un agujero negro, el concepto de partícula es demasiado dependiente del observador. En particular, cuando el observador que cae en un agujero negro, piensa que cae en el vacío, el observador lejos del agujero negro piensa que es no vacío, y el total de partículas en el espacio. Es el estiramiento del espacio-tiempo provoca este efecto.

Por Primera vez detectado stephen Хокингом, emitida por el agujero negro de la radiación se denomina "radiación de hawking". Esta radiación tiene una temperatura, de nuevo proporcional a la masa de un agujero negro: cuanto más pequeño sea el agujero negro, mayor será la temperatura. El estelares y supermasivos agujeros negros, que sabemos que la temperatura es considerablemente inferior a la temperatura de microondas de fondo y, por lo tanto no se observa.

¿Qué es el informativo de la paradoja?

La Paradoja de la pérdida de información impulsado por la radiación hawking. Esta radiación es puramente térmica, es decir, al azar y a partir de ciertas propiedades tiene sólo la temperatura. La radiación en sí mismo no contiene ninguna información sobre cómo se formó el agujero negro. Pero cuando el agujero negro emite radiación, pierde peso y se reduce. Todo esto no depende de la sustancia que se ha convertido en parte de un agujero negro o de la que se formó. Sale sabiendo sólo el estado final de la evaporación no se puede decir, de lo que se ha formado un agujero negro. Este proceso "es irreversible" y el problema es que en la mecánica cuántica no existe tal proceso.

Resulta de la evaporación de un agujero negro es incompatible con la teoría cuántica, de lo conocido, y con esto hay que hacer algo. De alguna manera resolver la incoherencia. La mayoría de los físicos creen que la solución es que la radiación hawking debe de alguna manera contener información.

Que ofrece hawking para resolver la paradoja de la información de un agujero negro?

La Idea es que los agujeros negros debe ser una forma de almacenar la información, que hasta ahora no han aceptado. La información se almacena en el horizonte de un agujero negro y puede causar pequeños desplazamientos de partículas en la radiación hawking. En estos pequeños desplazamientos, puede ser la información sobre atrapada en el interior de la materia. Los detalles exactos de este proceso en la actualidad no se ha identificado. Los científicos esperan más detallada de un documento técnico de stephen hawking, de malcolm x perry y andrew Строминджера. Dicen, que aparecerá a finales de septiembre.

En este momento estamos seguros de que los agujeros negros existen, sabemos dónde están, cómo se forman y que se convertirán en el final. Pero los detalles de dónde se mete a la que fluye en ellos, hasta ahora, representan uno de los más grandes enigmas del Universo.