Черные дыры

  • 20 марта 2012 г.
  • 3685 Слова
План:
1. Введение
2. Что такое черная дыра
3. Образование черных дыр
4. Как обнаруживали черные дыры
5. Свойства черных дыр
6. Типы черных дыр
7. Заключение

Введение
Черные дыры – объекты совершенно фантастические по своим свойствам. « Из всех измышлений человеческого ума, от единорогов и химер до водородной бомбы, наверное, самое фантастическое – это образ черной дыры,отделенной от остального пространства определенной границей, которую ничто не может пересечь; дыры, обладающей настолько сильным гравитационным полем, что даже свет задерживается его мертвой хваткой; дыры, искривляющей пространство и тормозящей время. Подобно единорогам и химерам, черная дыра кажется более уместной в фантастических романах или в мифах древности, чем в реальной Вселенной. И, тем не менее,законы современной физики фактически требуют, чтобы черные дыры существовали. Возможно, только наша Галактика содержит их» - так сказал о черных дырах американский физик К. Торн.
В этом явлении, казалось, содержится столько необъяснимого, почти мистического, что даже Альберт Эйнштейн, чьи теории, по сути дела, породили представление о черных дырах, сам просто не верил в их существование. Сегодняастрофизики все больше убеждаются, что черные дыры - это реальность.
Само название “черная дыра” появилось гораздо позже — в конце 60-х годов. Придумал его американский физик Д. Уилер. До этого они известны были под разными именами. Например, у нас их называли “коллапсарами”, однако выяснилось, что это слово звучит не очень благозвучно по-английски. Впрочем, с названием “черная дыра”, несмотря на еготочность и образность, тоже бывали казусы.
К этому следует добавить, что внутри черной дыры удивительным образом меняются свойства пространства и времени, закручивающихся в своеобразную воронку, а в глубине находится граница, за которой время и пространство распадаются на кванты. Внутри черной дыры, за краем этой своеобразной гравитационной бездны, откуда нет выхода, текут удивительные физическиепроцессы, проявляются новые законы природы.

Что такое черная дыра
Чёрная дыра - область в пространстве, возникшая в результате полного гравитационного коллапса вещества, в которой гравитационное притяжение так велико, что ни вещество, ни свет, ни другие носители информации не могут ее покинуть. Поэтому внутренняя часть черной дыры причинно не связана с остальной Вселенной; происходящие внутри черной дырыфизические процессы не могут влиять на процессы вне ее. Черная дыра окружена поверхностью со свойством однонаправленной мембраны: вещество и излучение свободно падает сквозь нее в черную дыру, но оттуда ничто не может выйти. Эту поверхность называют «горизонтом событий».
История предсказания существования черных дыр начинается с понимания того, что свет может притягиваться массивными телами. Этопредполагал еще И. Ньютон. Но первым ученым, который заговорил о возможности существования невидимых звезд был знаменитый французский математик и астроном П. Лаплас. В своей книге «Изложение систем мира», вышедшей в 1795 г., он писал: «Светящая звезда с плотностью, равной плотности Земли и диаметром в 250 раз больше диаметра Солнца, не дает ни одному световому лучу достичь нас из-за своего тяготения; поэтомувозможно, что самые яркие небесные тела во Вселенной оказываются по этой причине невидимыми».
Однако предсказанные Лапласом звезды нельзя считать черными дырами в полной мере. На это есть две причины. Во-первых, лапласовская звезда просто не излучает свет, а черная дыра вообще не может «общаться» с внешним миром. Действительно, ведь Лаплас не мог знать специальной теории относительности, согласно которой ниодно материальное тело не может иметь скорость большую, чем скорость света в вакууме. Поэтому, раз из черной дыры не может «выбраться» даже свет, то, значит, из нее вообще ничего не может выйти. Во-вторых, в своих рассуждениях ученый опирался на теорию тяготения Ньютона, которая неверна для столь огромного гравитационного поля, каким должна обладать...