За горизонтом подій: таємниці чорних дір

Наше розуміння фізичних законів не дозволяє відповісти на просте питання: що знаходиться за горизонтом подій чорної діри?

Ми тільки знаємо про колосальну гравітацію по той бік горизонту подій. Якщо ви подивитесь на астрофізичні карти або симуляції всесвіту, то побачите значок “нескінченість”. Це краща характеристика гравітаційного поля чорної діри на сьогодні.

Мало того, жорстка гравітація перешкоджає виходу будь-чого, включно зі світлом, що робить пряме спостереження неможливим. Однак існує випромінювання Гокінга, яке, щоправда, прописане на папері. Довести його існування ми також не можемо, але гіпотеза пояснює деякі квантові ефекти.

Найпростіше пояснення полягає в тому, що за горизонтом подій лежить... Ніщо. Все, що туди потрапляє, розчавлюється в сингулярність, точку нескінченної щільності та нульового об'єму. Фактично чорні діри — це своєрідна природна симуляція того стану, в якому перебував наш всесвіт під час свого народження.

В принципі, такий підхід узгоджується з сучасним розумінням загальної теорії відносності, але нічого не говорить про фізику чорної діри.

Сингулярності, червоточини та білі діри

Чорна діра обмежена горизонтом подій. Теоретично ми допускаємо феномен сингулярності, де густина і гравітаційні сили вважаються нескінченно великими.

Наукова схема внутрішньої структури чорної діри

Деякі науковці стверджують, що чорні діри можуть з'єднуватися з іншими частинами всесвіту через червоточини — космічні короткі шляхи.

Теоретична модель червоточини у загальній відносності

Інші моделі передбачають існування білих дір, протилежних чорним дірам.

Схема взаємозв’язку чорної та білої діри

Третя група науковців сконцентрована на розв'язання проблеми інформаційного парадокса.

Що знаходиться за антигоризонтом чорної діри?

Однак геометрія Шварцшильда має просту математичну форму, і цю форму можна розширити аналітично.

Аналітичне розширення геометрії Шварцшильда

Повне аналітичне розширення геометрії Шварцшильда містить не тільки Всесвіт і Чорну діру, але й Паралельний Всесвіт і Білу діру.

Діаграма Пенроуза геометрії Керра для обертової чорної діри

Межі, міфи і реальності

У царині квантової механіки та спроб сформулювати теорію квантової гравітації ми також бачимо розбрід та хитання.

Також не забуваємо: межа Чандрасекара та межа Толмана-Оппенгеймера-Волкова залишаються ключовими поняттями в астрофізиці.

Графік залежності радіусу зорі та вибуху надновоїЗвісно, всесвіт приховує багато сюрпризів, хоча наше розуміння фізики постійно розвивається.

Згідно з новим дослідженням, тінь чорної діри підпорядковується теорії Ейнштейна.

Крім того, астрофізики запропонували новий метод вимірювання сталої Габбла.

Написати коментар

Популярні статті

Також читають