Che sembra caduta in un buco nero? Che cosa si vedrà?

diversamente distrugge qualsiasi cosa. Se si tenta di trattenere il respiro nello spazio, i polmoni esplodere; se invece inalate ogni molecola d'aria, si perde la coscienza. In alcuni luoghi si congela, dopo aver perso l'ultimo calore del suo corpo; in altri è così caldo che gli atomi del tuo corpo si trasformerà in un plasma. Ma di tutti i modi in cui l'Universo si sbarazza di interesse, il più affascinante — inviarlo in un buco nero.

Che si trova oltre l'orizzonte degli eventi?

Secondo la nostra teoria della gravitazione — la teoria della relatività generale di Einstein — proprietà di un buco nero sono definiti tre cose. Vale a dire:

1. Peso, o la quantità totale di sostanza e quantità equivalente di energia (secondo la formula E = mc²), che vanno per la formazione e la crescita di un buco nero al suo stato attuale.
2. Carica, o in comune la carica elettrica, che esiste in un buco nero da tutti positivamente e negativamente oggetti che sono caduti in un buco nero nella storia della sua vita.
3. momento Angolare (momento), o spin, che è una misura del numero totale di movimento rotatorio, che il buco nero ha per sua natura.

In realtà, tutti i buchi neri, che sono fisicamente esistono nel nostro Universo, deve avere un grande peso, una notevole quantità di momenti angolari e minori spese. Questo rende estremamente difficile la situazione.

Quando noi di solito presentiamo un buco nero, immaginiamo semplice la sua variante, che viene descritto solo il suo peso. Ha un orizzonte degli eventi, gli ospiti un punto, e la zona circostante questo punto, oltre il quale la luce non può uscire. Questa zona è perfettamente sferica e ha un confine che divide la zona, da cui la luce può sfuggire e da cui non si può: l'orizzonte degli eventi. L'orizzonte degli eventi si trova ad una certa distanza (raggio di Schwarzschild) dalla singolarità in tutte le direzioni contemporaneamente.

Questa È una versione semplificata realistica di un buco nero, ma è un ottimo posto da cui iniziare a riflettere su fisica, si svolge in due luoghi diversi: oltre l'orizzonte degli eventi e all'interno dell'orizzonte degli eventi.

Al di fuori dell'orizzonte degli eventi di gravità si comporta come ci si aspetterebbe. Lo spazio è in presenza di una massa, che rende ogni oggetto nell'Universo prove di accelerazione in direzione centrale singolarità. Se vi trovaste a grande distanza dal buco nero in grado di riposo e permesso di materia cadere in esso, che cosa vedi?

Se si assume che è riuscito a mantenere l'immobilità, si vedrà come l'oggetto che cade lentamente accelerato da voi a questo buco nero. Ha accelerato verso l'orizzonte degli eventi, dopo di che succede qualcosa di strano. Vi sembrerà che ha rallentato, si affievolisce e diventa più rossa. Ma lui non scompare completamente. Egli solo si avvicinerà a questo: sarà poco brillante, il rosso e il più difficile scopribile. Sarete sempre in grado di vedere, se si guarda abbastanza da vicino.

Ora immaginiamo lo stesso copione, ma questa volta diciamo che è un più che cade in un buco nero l'oggetto. L'esperienza di ciò che sta accadendo sarà completamente diverso.

L'Orizzonte degli eventi diventa più molto più veloce di quanto ci si aspetterebbe, perché la curvatura dello spazio che diventa più forte. Intorno orizzonte degli eventi lo spazio è così è curvo, che si vedrà una serie di immagini dell'universo, che si trova dall'esterno, come se il suo riflesso e trasformato.

Appena si attraversa l'orizzonte degli eventi, non solo è ancora in grado di vedere l'esterno dell'universo, ma anche parte dell'universo all'interno dell'orizzonte degli eventi. Negli ultimi momenti lo spazio sarà assolutamente piatto.

Che si trova in un buco nero?

Fisica di tutto questo è difficile, ma i calcoli sono abbastanza semplici e più elegante di tutto soddisfatte Andrew Hamilton dell'Università del Colorado in una serie di lavori alla fine del 2000-x — inizio del 2010-zioni. Hamilton ha anche creato una serie impressionante di visualizzazioni di quello che vedrete, cadendo in un buco nero, in base a questi calcoli.

Dopo aver Studiato questi risultati, possiamo trarre una serie di conclusioni, molti dei quali sono illogiche. Per cercare di comprendere, è necessario cambiare il modo di rappresentare lo spazio. Noi di solito pensiamo a lui come sul fisso tessuto e crediamo che un osservatore posto «scende». Ma all'interno dell'orizzonte degli eventi è sempre in movimento. Lo spazio si muove — come tapis roulant — continuamente spostando tutto dentro alla singolarità.

E si sposta tutto così veloce che anche se tornerete in carreggiata direttamente dalla singolarità con infinita potenza, è ancora cade verso il centro. Gli oggetti che si trovano al di fuori dell'orizzonte degli eventi, ancora inviare la luce da tutte le parti, ma sarete in grado di vedere solo una parte interesse di là dell'orizzonte degli eventi.

La Linea che definisce il confine tra ciò che può vedere qualsiasi osservatore, matematicamente descritto кардиоидой, dove la componente con il maggior raggio per quanto riguarda l'orizzonte degli eventi, e il componente del raggio più piccolo si trasforma in una singolarità. Questo significa che la singolarità, pur essendo un punto di partenza, non necessariamente si lega tutto quello che viene, con tutto il resto. Se tu e io cado in un orizzonte degli eventi da più parti contemporaneamente, non vedremo mai la luce a vicenda dopo che, come accade intersezione orizzonte degli eventi.

La Ragione di questo è costantemente in movimento il tessuto dell'Universo. All'interno dell'orizzonte degli eventi lo spazio si muovepiù veloce della luce, quindi, nulla può sfuggire al buco nero. Ecco perché, una volta in un buco nero, si comincia a vedere strane cose come più immagini dello stesso oggetto.

è Possibile capire questo, una domanda: dove singolarità?

All'Interno dell'orizzonte degli eventi di un buco nero, in quale direzione si è mosso, si finisce per affrontare con più singolarità. Così, stranamente, la singolarità appare in tutte le direzioni. Se i vostri piedi puntano in direzione di accelerazione, vedrete di fronte a loro, ma anche e sopra di sé. Tutto questo è facilmente calcolato, anche se estremamente illogico. E questo solo per il caso semplificato: non rotante di un buco nero.

E ora passiamo alla fisicamente interessante occasione: quando il buco nero ruota. I buchi neri devono la loro origine i sistemi di sostanze — come stelle — che girano sempre a un certo livello. Nel nostro Universo (e in teoria generale della relatività) momento angolare è una assoluta detenuta valore per qualsiasi sistema chiuso; non c'è modo di sbarazzarsi di esso. Quando un insieme di sostanze collassa fino a un raggio, che è più piccolo del raggio dell'orizzonte degli eventi, momento angolare si ritrova prigioniero all'interno di esso, come e di massa.

La Decisione, che abbiamo qui, sarà molto più difficile. Einstein ha introdotto la teoria della relatività generale nel 1915, e Karl Schwarzschild ricevuto la decisione di non rotante buco nero di un paio di mesi più tardi, nei primi mesi del 1916. Ma il passo successivo nella modellazione di questo problema più realistica modo — quando il buco nero ha angolare momenti, e non solo di massa — è stata intrapresa solo nel 1963, quando Roy Kerr ha trovato la soluzione esatta nel 1963.

Ci sono diversi fondamentali e importanti differenze tra il più ingenuo e semplice soluzione di Schwarzschild e più realistico e impegnativo soluzione di Kerr. Tra questi:

• Invece di un unico decisioni su dove si trova l'orizzonte degli eventi, non di rotazione di un buco nero ci sono due matematici soluzione: interno ed esterno l'orizzonte degli eventi.
• all'esterno dell'orizzonte degli eventi c'è un luogo conosciuto come эргосфера, in cui più di spazio si muove con una velocità di rotazione pari alla velocità della luce, e le particelle in esso sperimentare un'enorme accelerazione.
• C'è il numero massimo rapporto di momento angolare alla massa; se l'impulso è troppo forte, il buco nero emette questa energia (tramite radiazione gravitazionale), fino a che non scenderà al limite.
• E la cosa più interessante: la singolarità al centro di un buco nero non è il punto, e unidimensionale anello, il cui raggio è definita dalla massa e momento angolare di un buco nero.

Considerando tutto questo, cosa succede quando si entra in un buco nero? Sì, la stessa cosa che succede se si arriva a невращающуюся un buco nero, tranne per il fatto che tutto lo spazio non si comporta così, se scende in direzione centrale singolarità. Invece, spazio, inoltre si comporta così, se si muove lungo la direzione di rotazione, come закручивающаяся imbuto. Maggiore è il rapporto tra il momento angolare alla massa, tanto più velocemente si gira.

Questo significa che se si vede come qualcosa che cade in un buco nero, vedrai che diventa più fioca e rosso, ma anche spalmato in un anello o il disco nella direzione di rotazione. Se si cade in un buco nero, si filerà come su una giostra, che attira verso il centro. E quando si raggiunge la singolarità, sarà l'anello; le diverse parti del vostro corpo si incontreranno con singolarità all'interno эргоповерхности buco nero di Kerr — in diverse coordinate spaziali. A poco a poco si smette di vedere le altre parti del proprio corpo.

La cosa Più importante che dovete capire la causa di questo è che il tessuto dello spazio stesso è in movimento, e l'orizzonte degli eventi è definito come un luogo in cui anche se si sposta alla velocità della luce, qualunque sia la direzione che si sceglie, si incontrano inevitabilmente con singolarità.

Rendering Andrew Hamilton è migliore e più preciso modello di ciò che accade in caso di caduta in un buco nero, e così illogico che il loro bisogno di visualizzare di nuovo e di nuovo, fino a quando non comincerai a capire qualcosa (in realtà non inizi). E ' inquietante e bello, e se siete abbastanza avventurosi, per arrivare al buco nero e attraversare l'orizzonte degli eventi, sarà l'ultima cosa che hai mai visto.

Provare? Dì .