Zu Beginn des neuen akademischen Jahres haben wir beschlossen, das erste Material aus der Reihe "Wissenschaftler gegen Mythen" dem Mysterium des Weltraums zu widmen, nämlich den Schwarzen Löchern. Früher schrieb NGS. OMSK, dass die Astronomie wieder in das High-School-Programm aufgenommen wurde. Wir stellten unsere Fragen an Vladimir Dmitriev, außerordentlicher Professor am Institut für Physik und Methoden des Physikunterrichts der Staatlichen Pädagogischen Universität Omsk. Er erzählte, ob es möglich ist, in ein Schwarzes Loch "einzutauchen", was eine Person dort bemerken wird, ob es mit bloßem Auge gesehen werden kann und ob es ein Portal zu einer anderen Dimension sein kann.
Mythos Nr. 1: Schwarze Löcher sind nicht sichtbar
- Es hängt alles davon ab, was wir sehen wollen. Dies ist kein gewöhnliches Objekt, an das wir gewöhnt sind, wie eine Tabelle. Es reflektiert kein Licht. Genau genommen ist ein Schwarzes Loch ein Stück Raum und Zeit, dessen Anziehungskraft so groß ist, dass dort nichts herausfliegen kann. Einschließlich Licht. Das Volumen eines Schwarzen Lochs tendiert gegen Null und die Dichte gegen Unendlich. Das heißt, es ist kein Objekt, sondern ein bestimmter Bereich. Jedes Schwarze Loch hat einen sogenannten "Ereignishorizont". Alles unterhalb des Ereignishorizonts ist unsichtbar. Alles oben ist sichtbar.
Um auf die Frage zurückzukommen: Ein Schwarzes Loch existiert niemals für sich. Es ist immer Substanz um ihn herum. Und diese Substanz beginnt auf das Schwarze Loch zu fallen. Wenn es fällt, beschleunigt es. Beim Beschleunigen wirbelt es und bildet eine Akkretionsscheibe. Dies ist eine Scheibe, die eher wie ein Donut aussieht. Wenn Materie beschleunigt, kollidiert, erwärmt sie sich und ionisiert. Es stellt sich ein Bündel geladener Teilchen heraus, die sich in einem Kreis bewegen. Die Disc leuchtet. So werden die hellsten Objekte im Universum erhalten - Quasare. Das sehen wir wirklich. Das heißt, wir sehen nicht das Schwarze Loch selbst, sondern die Materie um es herum. Und je größer die Masse, desto heller leuchtet die Akkretionsscheibe.
Solange es Materie um das Schwarze Loch gibt, solange es etwas zu "erreichen" hat, ist es ein Quasar. Die Substanz ging zur Neige und sie war nicht mehr sichtbar. Alle Quasare, die uns jetzt am nächsten sind, befinden sich in einer Entfernung von 6 Milliarden Lichtjahren. Das heißt, jetzt sind sie vielleicht ausgegangen, aber jetzt können Sie sie am Himmel sehen. Für Menschen sehen sie aus wie gewöhnliche Sterne.
Mythos Nr. 2: Schwarze Löcher wachsen ständig und werden eines Tages das gesamte Universum sammeln
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- Schwarze Löcher werden wirklich größer. Die Masse nahm zu - der Anziehungsradius nahm zu. Die Thermodynamik besagt, dass der Radius eines Schwarzen Lochs nicht abnehmen kann. Aber die Quantenmechanik sagt, dass es möglich ist. Welche dieser Wissenschaften richtig ist, ist noch nicht klar.
Nach der Quantentheorie sollten Schwarze Löcher verdampfen - Photonen emittieren. Es ist ein sehr langsamer Prozess, aber er ist da. Je größer die Masse, desto langsamer strahlt sie. Je kleiner, desto heller, heller und heller leuchtet es. In den letzten Sekunden des Lebens des Lochs wird es einen Blitz geben. Dies geschieht nur, wenn das Loch niemanden zum "Erreichen" hat. Theoretisch ist dies möglich. Das gesamte Universum wird aus einem einfachen Grund nicht in einem Schwarzen Loch gesammelt - sie sind zu weit voneinander entfernt.
Mythos Nr. 3: Kannst du durch ein Schwarzes Loch fliegen?
- Wenn sich der ursprüngliche Körper und dementsprechend das Schwarze Loch drehen, bildet sich um den Körper des Schwarzen Lochs bis zu drei Gravitationsradien des Lochs selbst eine Ergosphäre. Es kann keine stabilen Umlaufbahnen haben. Wenn ein einzelner Körper in die Ergosphäre gelangt, wird er höchstwahrscheinlich auseinandergerissen.
Was passiert mit einem Objekt, wenn es fällt? Nehmen wir einen Mann. Es passiert die Ergosphäre und jeder … jeder Teil davon erhält seine eigene Flugbahn. Hier ist der Film "Interstellar" … (lacht) Wie Astronomen sagen, wird die Substanz, aus der Sie hergestellt sind, natürlich in das Schwarze Loch fallen, aber wird diese Substanz Sie sein …
Mythos Nr. 4: Schwarze Löcher sind Portale oder "Wurmlöcher"
- Der Punkt ist, dass es zwei schwarze Löcher gibt und sie irgendwie miteinander verbunden sind. Ja, es gibt eine solche Theorie. Als ob die Substanz in einen bestimmten Tunnel fällt und fliegt, fliegt, fliegt. Es ist schwer zu sagen, aber unwahrscheinlich. Die Natur toleriert keine komplexen Strukturen, und diese ist sehr komplex, in der sie sich ein wenig bewegte und brach. Für einen solchen Tunnel wird nicht nur die Schwerkraft benötigt, die sich zusammenzieht, sondern auch die Schwerkraft, die die Wände hält. Das heißt, Sie müssen die dunkle Substanz in die Röhre falten und um die Substanz legen. In der Natur bleiben nur die einfachsten Designs übrig.
Das heißt, sie können theoretisch entstehen, werden aber sofort zusammenbrechen. Warum sind sie dann überhaupt? Selbst wenn die schwarzen Löcher verbunden sind, können sie sich nur festziehen. Sie werden nicht in unser Universum zurückkehren - eine Einbahnstraße.