O que é a queda de um buraco negro? O que você verá?

diferentemente destrói qualquer coisa. Se você tentar prender a respiração no espaço, seus pulmões vão explodir; se, em vez disso, você vai respirar cada molécula de ar, você perderá a consciência. Em alguns lugares, você замерзнете, tendo perdido o último calor do seu corpo; em outros, é tão quente que os átomos de seu corpo se transformam em plasma. Mas de todas as maneiras que o Universo é livrar-se de objetos, o mais emocionante — enviá-lo em um buraco negro.

o Que está além do horizonte de eventos?

De Acordo com a nossa teoria da gravidade — a teoria geral da relatividade de Einstein — propriedades dos buracos negros são definidos três coisas. Ou seja:

1. Massa, ou o número total de substância e a quantidade equivalente de energia (com a fórmula E = mc²), que vão para a formação e o crescimento de um buraco negro até a sua condição atual.
2. Carga, ou do total da carga elétrica que existe no buraco negro de todos os positivamente e negativamente carregadas de objetos, que está preso em um buraco negro de toda a história de sua vida.
3. impulso Angular (momento), ou spin, que é uma medida comum da quantidade de movimento de rotação, que o buraco negro tem pela natureza.

Na realidade, todos os buracos negros, que são fisicamente existem no nosso Universo, deve ter uma grande massa, uma quantidade considerável de momentos angulares e pequenas cargas. É extremamente complicar a situação.

Quando nós normalmente apresentamos um buraco negro, imaginamos simples de sua opção, que descreve apenas a sua massa. Ele tem o horizonte de eventos, ao redor de um ponto, e da área em meio a esse ponto, além do qual a luz não pode sair. Esta área é perfeitamente esférica e tem a fronteira divisória da área, a partir da qual a luz pode escapar e onde não pode: o horizonte de eventos. O horizonte de eventos, situado a uma distância (raio de Schwarzschild) da singularidade em todas as direções ao mesmo tempo.

Esta É uma versão simplificada realista de um buraco negro, mas um lugar maravilhoso, com o qual você pode começar a meditar sobre a física, ocorrendo em dois lugares diferentes: além do horizonte de eventos e dentro do horizonte de eventos.

Fora do horizonte de eventos de gravidade se comporta, como você normalmente esperaria. O espaço é curvo na presença de massa, o que faz com que cada objeto no Universo experimentar a aceleração em direção a central de singularidade. Se você fosse a uma grande distância do buraco negro em seu estado de repouso e permitiram que o assunto cair nele, o que você viu?

Se você assumir que você conseguiu manter a imobilidade, você vai ver como um objeto em queda lenta acelerada de você do buraco negro. Ele vai acelerar ao horizonte de eventos, depois que algo estranho iria acontecer. Você pode sentir que ela diminui, diminui e se torna mais vermelho. Mas ele não vai desaparecer completamente. Ele só chegará a este: tornar sem brilho, o vermelho e o mais difícil de rastrear. Você sempre será capaz de vê-lo, se vai olhar bastante atento.

Agora вообразим o mesmo cenário, mas desta vez imagine que você é o mais cair no buraco negro do objeto. A experiência do que está acontecendo vai ser completamente diferente.

O Horizonte de eventos será torna-se mais, muito mais rápido do que você esperava, porque a curvatura do espaço vai se tornando mais forte. Em torno do horizonte de eventos de um espaço tão é curvo, o que você vai ver um monte de imagens do universo que está de fora, como se a reflectiram e inverteram.

E como só você atravessar o horizonte de eventos, não só você ainda será capaz de ver o exterior do universo, mas e a parte do universo dentro do horizonte de eventos. Nos últimos momentos, o espaço ficará completamente plano.

o Que está no buraco negro?

A Física de tudo isso é complicado, mas o cálculo é bastante simples e elegante do total de atendidos, Andrew Hamilton, da Universidade do Colorado em uma série de trabalhos do final da década de 2000 — o início da década de 2010. Hamilton também criou uma série impressionante de visualizações do que você vê, caindo no buraco negro, com base nesses cálculos.

Depois de analisarmos estes resultados, podemos extrair uma série de conclusões, muitos dos quais нелогичны. Para tentar seu entender, é preciso mudar a maneira de representar o espaço. Normalmente, nós pensamos nele como sobre o imóvel tecido e acreditamos que o observador de um lugar "desce". Mas dentro do horizonte de eventos você está sempre em movimento. O espaço movendo — se como uma escada rolante — continuamente movendo tudo em si a singularidade.

, E move-os tão rapidamente que mesmo se você ускоритесь diretamente da singularidade com poder infinito, você ainda vai cair em direção ao centro. Objetos que estão fora do horizonte de eventos, a enviar-lhe a luz de todos os lados, mas você será capaz de ver apenas uma parte do objeto do horizonte de eventos.

A Linha que define o limite entre o que pode ver qualquer observador, matematicamente descreve кардиоидой, onde o componente com o maior raio toca o horizonte de eventos, e o componente de menor raio acontece na singularidade. Isso significa que a singularidade, mesmo sendo um ponto de partida, não necessariamente vincula a todos os que nele entra, com tudo o resto. Se você e eu упадем no horizonte de eventos com diferentes os lados ao mesmo tempo, nós nunca veremos a luz uns aos outros depois que acontece o cruzamento do horizonte de eventos.

A Razão para isso é constantemente movendo a tela do próprio Universo. Dentro de um horizonte de eventos, o espaço se movemais rápido da luz, por isso, nada pode escapar de um buraco negro. É por isso que, uma vez no buraco negro, você começa a ver coisas estranhas como várias imagens de um mesmo objeto.

Você Pode entender isso, ao fazer uma pergunta: onde está a singularidade?

Dentro do horizonte de eventos de um buraco negro, em que direção você se você eventualmente encontrar mais сингулярностью. Por isso, estranhamente, a singularidade aparece em todos os sentidos. Se os seus pés apontam no sentido de acelerar, você vai ver na sua frente, mas também sobre si mesmo. Tudo isso é fácil de miscalculates, apesar de extremamente ilógico. E isso é só para chinês simplificado do caso: não-rotação de um buraco negro.

Agora vamos ao que fisicamente interessante ocasião: quando o buraco negro gira. Buracos negros devem sua origem a sistemas de substâncias — como a estrela — que sempre giram em algum nível. Em nosso Universo (e na teoria geral da relatividade) momento angular é uma absoluta fechada valor para qualquer sistema fechado; não há nenhuma maneira de se livrar dele. Quando um conjunto de substâncias recolhe até o raio, que é menor que o raio do horizonte de eventos, momento angular acontece presos dentro dele, como e massa.

A Solução que nós temos aqui, será muito mais difícil. Einstein apresentou a teoria da relatividade geral em 1915, Karl Шварцшильд recebeu a decisão de não-rotação do buraco negro de um par de meses mais tarde, no início de 1916. Mas o próximo passo na modelagem do problema mais realista forma — quando o buraco negro tem de canto de momentos, e não apenas o peso — foi realizada apenas em 1963, quando Roy Kerr encontrei a solução exata em 1963.

Há mais fundamentais e importantes diferenças entre os mais ingênuos e simples solução de Schwarzschild e mais realista e complexa solução de Kerr. Entre eles:

• em Vez de uma única solução sobre onde está o horizonte de eventos, tem de rotação de um buraco negro há dois matemáticos solução: o interno e o externo, o horizonte de eventos.
• fora do mesmo externo do horizonte de eventos existe um lugar conhecido como эргосфера, em que o próprio espaço se move com velocidade de rotação igual a velocidade da luz, e as partículas nele experimentam uma enorme aceleração.
• Há um máximo de uma atitude de momento angular à missa; quando o impulso é muito forte, buraco negro irá irradiar essa energia (através gravitacional, radiação), até que ele não vai cair até o limite.
• E o mais interessante: a singularidade no centro de um buraco negro, já não é o ponto, e unidimensional anel de raio, o qual se define a massa e momento angular de um buraco negro.

Diante de tudo isso, o que acontece quando você entra em um buraco negro? Sim é o mesmo, o que vai acontecer, se você entrar na невращающуюся de um buraco negro, exceto pelo fato de que todo o espaço não se comporta como se cai em direção a central de singularidade. Em vez disso, o espaço também se comporta como se move ao longo do sentido de rotação, como закручивающаяся funil. Quanto mais a atitude de momento angular à massa, mais rápido ele gira.

Isto significa que, se você vê, como algo que cai no buraco negro, você verá que ele se torna mais escuro e vermelho, mas também размазанным em anel, ou disco de sentido de rotação. Se você cair num buraco negro, você gire os, como em um carrossel, que atrai ao centro. E quando você chegar a singularidade, ela é anel; as diferentes partes do seu corpo para se encontrar com сингулярностью — no interior эргоповерхности o buraco negro de Kerr — em diferentes coordenadas espaciais. Você gradualmente parar de ver as outras partes de seu próprio corpo.

A Coisa mais importante que você deve entender disso tudo é que o tecido do próprio espaço está em movimento, o horizonte de eventos é definido como o local em que, mesmo se você vai se mover na velocidade da luz, seja qual for a direção que você escolher, você, inevitavelmente, vai se deparar com сингулярностью.

Visualização Andrew Хэмилтона é a melhor e mais precisa do modelo, o que acontece quando caiu no buraco negro, e tão ilógicas, que precisam de ver novamente e novamente, até que você começa algo que entender (na verdade, não infinito). É assustador e bonito, e se você é aventuroso, para que nunca voar para o buraco negro e atravessar o horizonte de eventos, esta será a última que você já viu.

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