Acara
Lubang hitam masih menjadi misteri bagi para astronom. Mereka tidak hanya menyedot segala sesuatu di sekitar mereka, tetapi juga dapat merusak kontinum ruang-waktu. Saat diregangkan, mereka membentuk potongan kecil di bagian bawah. Banyak astronom ingin mengetahui apa yang ada di balik pemotongan ini. Einstein dan rekannya Rosen menyarankan hal itu Pecahnya satu lubang hitam dikaitkan dengan pecahnya lubang hitam lainnya. Benang penghubung yang diusulkan disebut jembatan Einstein-Rosen. Meskipun hal seperti ini belum pernah diamati di alam semesta, teori ini menawarkan solusi terhadap masalah tersebut Relativitas umum, melalui kombinasi model lubang hitam dan putih.
Nikodem Poplawski, fisikawan teoretis dari Indiana University, mengusulkan skenario asal mula alam semesta kita dari sebuah celah, yang juga disebut jembatan Einstein-Rosen. Poplawski mengambil keuntungan sistem koordinasi Euclid– koordinat isotropik – untuk menggambarkan medan gravitasi lubang hitam, dan memodelkan gerakan radial partikel besar di dalam lubang hitam.
Setelah mempelajari gerak partikel pada batas dua jenis lubang hitam - Einstein-Rosen dan Schwarzschild, Poplawski mencatat bahwa gerak di dalam lubang itu sendiri hanya dapat dipelajari secara eksperimental. Para astronom tidak dapat melihat apa yang terjadi di dalam lubang hitam dan Anda dapat mempelajari perilaku partikel hanya jika Anda mempelajarinya sendiri.
Seperti yang dikatakan Poplawski, hal ini akan mungkin terjadi jika Alam Semesta kita berada di dalam lubang hitam yang ada di Alam Semesta, ukurannya lebih besar daripada milik kita. Jika lubang hitam bisa terbentuk sebagai hasilnya pecahnya materi secara gravitasi, maka proses sebaliknya juga dimungkinkan. Proses ini dapat digambarkan sebagai ledakan lubang putih: materi muncul dari radius lubang hitam, seperti alam semesta yang mengembang.
Secara teori, lubang putih terhubung ke lubang hitam melalui jembatan Einstein-Rosen, dan secara hipotetis merupakan kebalikan dari lubang hitam untuk sementara. Dalam karyanya, Poplawski mengemukakan hal itu semua lubang hitam memiliki jembatan Einstein-Rosen, masing-masing memiliki alam semesta sendiri di dalamnya, terbentuk bersamaan dengan lubang hitam.
“Ternyata alam semesta kita bisa saja terbentuk di dalam lubang hitam alam semesta lain,” kata Poplawski.
Jika kita terus mempelajari lebih lanjut penghancuran gravitasi partikel dan menerapkannya dalam studi lubang hitam jenis lain, mungkin dalam teori asal usul alam semesta dalam lubang hitam Einstein-Rosen. akan ada lebih sedikit kontradiksi dibandingkan sebelumnya. Misalnya, banyak masalah dan ketidakkonsistenan yang muncul dengan teori Big Bang, dan teori kehilangan informasi di dekat radius lubang hitam, yang menyatakan bahwa semua informasi tentang materi hilang ketika melampaui radius lubang hitam.
Dunia tidak berhutang apa pun kepada Anda - dunia sudah ada sebelum Anda.
- Mark Twain
Seorang pembaca bertanya:
Mengapa alam semesta tidak runtuh ke dalam lubang hitam segera setelah Big Bang?
Sejujurnya, saya sendiri banyak memikirkan hal ini. Dan itulah kenapa.
Alam semesta penuh dengan segalanya akhir-akhir ini. Galaksi kita adalah campuran keren dari bintang, planet, gas, debu, dan banyak lagi materi gelap, berisi antara 200 dan 400 miliar bintang, dan beratnya satu triliun kali lebih besar dari keseluruhan tata surya kita. Namun galaksi kita hanyalah salah satu dari triliunan galaksi berukuran serupa yang tersebar di seluruh alam semesta.
Namun betapapun masifnya alam semesta, massa ini tersebar di ruang yang sangat luas. Bagian alam semesta yang dapat diamati berdiameter sekitar 92 miliar tahun cahaya, dibandingkan dengan batas alam semesta kita tata surya Sulit untuk dibayangkan. Orbit Pluto dan objek sabuk Kuiper lainnya adalah 0,06%. tahun cahaya. Oleh karena itu, kita mempunyai massa yang sangat besar yang didistribusikan dalam volume yang sangat besar. Dan saya ingin membayangkan bagaimana mereka berhubungan satu sama lain.
Ya, Matahari kita memiliki berat 2*10^30 kg. Artinya mengandung 10^57 proton dan neutron. Mengingat Alam Semesta berisi 10^24 massa matahari materi biasa, ternyata sebuah bola dengan radius 46 miliar kilometer mengandung 10^81 nukleon. Jika Anda menghitung kepadatan rata-rata Alam semesta, itu akan sama dengan sekitar dua proton per meter kubik. Dan ini KECIL!
Oleh karena itu, jika Anda mulai berpikir tentang tahap awal perkembangan Alam Semesta kita, ketika semua materi dan energi terkumpul di ruang yang sangat kecil, yang jauh lebih kecil daripada Tata Surya kita, kita harus memikirkan pertanyaan tentang pembaca kami.
Ketika Alam Semesta berumur satu pikodetik setelah Big Bang, semua materi yang kini terkandung dalam bintang, galaksi, gugus, dan superkluster Alam Semesta berada dalam volume yang lebih kecil dari bola dengan radius yang sama dengan radius orbit Bumi saat ini.
Dan, tanpa menyimpang dari teori bahwa seluruh Alam Semesta masuk ke dalam volume sekecil itu, katakanlah kita mengetahui lubang hitam yang sudah ada, dan yang massanya jauh lebih kecil dari massa Alam Semesta, dan ukurannya jauh lebih besar daripada massa Alam Semesta. volume yang disebutkan!
Di depan Anda ada sebuah raksasa galaksi elips Messier 87, galaksi terbesar yang berjarak 50 juta tahun cahaya dari kita, yaitu 0,1% radius Alam Semesta teramati. Di pusatnya terdapat lubang hitam supermasif bermassa 3,5 miliar massa Matahari. Artinya, ia memiliki radius Schwarzschild - atau radius dimana cahaya tidak dapat lepas. Jaraknya kira-kira 10 miliar kilometer, yaitu 70 kali lipat jarak yang lebih jauh dari Bumi ke Matahari.
Jadi jika massa dalam volume sekecil itu menyebabkan munculnya lubang hitam, mengapa massa 10^14 kali lebih besar, bahkan dalam volume yang lebih kecil, tidak menyebabkan munculnya lubang hitam, tetapi, tentu saja, menyebabkan munculnya Alam Semesta kita?
Jadi dia hampir tidak membawanya. Alam semesta mengembang seiring berjalannya waktu, dan laju perluasannya menurun seiring dengan pergerakan kita ke masa depan. Di masa lalu, pada pikosekon pertama Alam Semesta, laju perluasannya jauh lebih besar dibandingkan sekarang. Berapa banyak lagi?
Saat ini, Alam Semesta mengembang dengan kecepatan sekitar 67 km/s/Mpc, yang berarti bahwa untuk setiap megaparsec (sekitar 3,26 juta tahun cahaya) ada sesuatu yang menjauh dari kita, jarak antara kita dan objek tersebut mengembang dengan kecepatan yang sama. sebesar 67 kilometer per detik. Ketika alam semesta berumur pikodetik, kecepatannya mendekati 10^46 km/s/MPc. Sebagai gambaran, laju ekspansi saat ini akan mengakibatkan setiap atom materi di Bumi menjauhi atom lainnya dengan sangat cepat sehingga jarak antara atom-atom tersebut akan bertambah satu tahun cahaya setiap detiknya!
Ekstensi ini menjelaskan persamaan di atas. Di satu sisi ada H, laju ekspansi Hubble di Alam Semesta, dan di sisi lain ada banyak hal. Namun yang terpenting adalah variabel ρ, yang menunjukkan kepadatan energi Alam Semesta. Jika H dan ρ seimbang sempurna, Alam Semesta dapat bertahan dalam jangka waktu yang sangat lama. Tetapi bahkan sedikit ketidakseimbangan akan menimbulkan salah satu dari dua konsekuensi yang sangat tidak menyenangkan.
Jika laju ekspansi Alam Semesta lebih kecil dibandingkan dengan jumlah massa dan energinya, maka Alam Semesta kita akan mengalami keruntuhan yang hampir seketika. Transformasi menjadi lubang hitam atau Big Crunch akan terjadi dengan sangat cepat. Dan jika laju pemuaian sedikit lebih tinggi, atom-atom tidak akan terhubung satu sama lain sama sekali. Segala sesuatu akan berkembang begitu cepat sehingga setiap partikel subatom akan ada di alam semestanya sendiri, tanpa berinteraksi dengan apa pun.
Seberapa berbedakah tingkat ekspansi untuk memperoleh hasil yang berbeda? Pada 10%? Sebesar 1%? Sebesar 0,1%?
Ambillah lebih tinggi. Dibutuhkan selisih kurang dari 1/10^24 agar alam semesta bisa bertahan selama 10 miliar tahun. Artinya, selisih 0,00000001% dari laju ekspansi yang terjadi saja sudah cukup untuk membuat Alam Semesta runtuh kembali dalam waktu kurang dari satu detik jika ekspansinya terlalu lambat. Atau untuk mencegah pembentukan satu atom helium saja jika pemuaiannya terlalu besar.
Tapi kita tidak punya semua ini: kita punya Alam Semesta yang merupakan contoh keseimbangan yang hampir sempurna antara pemuaian dan kepadatan materi dan radiasi, dan berbeda dengan alam semesta lainnya. Kondisi saat ini dari keseimbangan ideal hanya dengan konstanta kosmologis bukan nol yang sangat kecil. Kami belum bisa menjelaskan mengapa hal itu ada, tapi mungkin Anda akan menikmati mempelajari apa yang tidak menjelaskannya!
Lubang hitam dalam ilmu fisika diartikan sebagai suatu wilayah dalam ruang-waktu yang daya tarik gravitasinya begitu kuat sehingga benda-benda yang bergerak dengan kecepatan cahaya, termasuk kuanta cahaya itu sendiri, tidak dapat meninggalkannya. Batas wilayah ini disebut cakrawala peristiwa, dan ukuran karakteristiknya adalah radius gravitasi, yang disebut radius Black Forest. Lubang hitam adalah objek paling misterius di alam semesta. Nama malang mereka berasal dari astrofisikawan Amerika John Wheeler. Dialah yang, dalam kuliah populer “Alam Semesta Kita: Dikenal dan Tidak Diketahui” pada tahun 1967, menyebut benda-benda superpadat ini sebagai lubang. Sebelumnya, objek seperti itu disebut “bintang runtuh” atau “runtuh”. Namun istilah “lubang hitam” telah mengakar dan tidak mungkin diubah. Ada dua jenis lubang hitam di Alam Semesta: 1 – lubang hitam supermasif, yang massanya jutaan kali lebih besar dari massa Matahari (benda-benda tersebut diyakini terletak di pusat galaksi); 2 – lubang hitam yang kurang masif yang muncul akibat kompresi bintang-bintang raksasa yang sekarat, massanya lebih dari tiga massa matahari; Saat bintang berkontraksi, materi menjadi semakin padat dan akibatnya gravitasi suatu benda meningkat sedemikian rupa sehingga cahaya tidak dapat mengatasinya. Baik radiasi maupun materi tidak dapat lolos dari lubang hitam. Lubang hitam adalah gravitasi yang sangat kuat.
Jari-jari yang harus dikecilkan oleh sebuah bintang untuk menjadi lubang hitam disebut jari-jari gravitasi. Untuk lubang hitam yang terbentuk dari bintang, jaraknya hanya beberapa puluh kilometer. Pada beberapa pasang bintang ganda, salah satunya paling banyak tidak terlihat teleskop yang kuat, tetapi massa komponen yang tidak terlihat di dalamnya sistem gravitasi ternyata sangat besar. Kemungkinan besar, benda-benda tersebut adalah salah satunya bintang neutron, atau lubang hitam. Terkadang komponen tak kasat mata yang berpasangan tersebut menghilangkan material dari bintang normal. Dalam hal ini, gas dipisahkan dari lapisan luar bintang yang terlihat dan jatuh ke tempat yang tidak diketahui - ke dalam lubang hitam yang tidak terlihat. Namun sebelum jatuh ke dalam lubang, gas tersebut keluar gelombang elektromagnetik paling panjang yang berbeda, termasuk gelombang sinar-X yang sangat pendek. Selain itu, di dekat bintang neutron atau lubang hitam, gas menjadi sangat panas dan menjadi sumber radiasi berenergi tinggi yang kuat. radiasi elektromagnetik dalam rentang sinar-X dan gamma. Radiasi seperti itu tidak dapat melewatinya atmosfer bumi, tetapi dapat diamati menggunakan teleskop luar angkasa. Sumber yang kuat dianggap sebagai salah satu kandidat lubang hitam. sinar X di konstelasi Cygnus.
Fisikawan berpendapat bahwa alam semesta kita ada di dalam lubang hitam 21 November 2014
Kami mendiskusikan sesuatu seperti ini. Dan kini ternyata telah muncul sebuah teori yang menyatakan bahwa Alam Semesta kita ada di dalam lubang hitam
Teori aneh ini, yang telah dikembangkan oleh para fisikawan selama beberapa dekade, dapat menjelaskan banyak pertanyaan yang tidak dapat dijawab oleh teori Big Bang yang terkenal.
Menurut teori Big Bang, sebelum Alam Semesta mulai mengembang, alam semesta berada dalam keadaan tunggal—yakni, sebuah titik yang sangat kecil di ruang angkasa mengandung konsentrasi materi yang sangat tinggi. Teori ini memungkinkan kita untuk menjelaskan, misalnya, mengapa materi yang sangat padat di alam semesta awal mulai mengembang di ruang angkasa kecepatan yang sangat besar dan terbentuk benda langit, galaksi dan gugus galaksi.
Tetapi pada saat yang sama, hal itu tidak terjawab dan sejumlah besar masalah penting. Apa yang memicu terjadinya Big Bang itu sendiri?
Apa sumber materi gelap misterius?
Teori bahwa Alam Semesta kita berada di dalam lubang hitam dapat memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini dan banyak pertanyaan lainnya. Dan selain itu, ini menggabungkan dua prinsip teori sentral fisika modern: relativitas umum dan mekanika kuantum.
Teori umum relativitas menggambarkan Alam Semesta dalam skala terbesar dan menjelaskan bagaimana medan gravitasi benda-benda masif seperti Matahari membengkokkan ruang-waktu. A mekanika kuantum menggambarkan Alam Semesta pada skala terkecil - pada tingkat atom. Misalnya, ini memperhitungkan hal-hal berikut karakteristik penting partikel seperti putaran (rotasi).
Idenya adalah bahwa perputaran suatu partikel berinteraksi dengan waktu kosmik dan memberikan sifat yang disebut “torsi”. Untuk memahami apa itu batang torsi, bayangkan waktu kosmik dalam bentuk batang fleksibel. Membengkokkan batang melambangkan kelengkungan waktu kosmik, dan memutar melambangkan torsi ruang-waktu.
Jika batangnya sangat tipis, Anda dapat menekuknya, tetapi akan sangat sulit untuk melihat apakah batangnya terpelintir atau tidak. Torsi ruang-waktu hanya dapat terlihat dalam kondisi ekstrim - aktif tahap awal keberadaan Alam Semesta, atau di lubang hitam, di mana ia akan memanifestasikan dirinya sebagai gaya tolak menolak gaya gravitasi daya tarik yang berasal dari kelengkungan ruang-waktu.
Sebagai berikut dari teori relativitas umum, benda-benda yang sangat masif mengakhiri keberadaannya dengan jatuh ke dalam lubang hitam - wilayah ruang dimana tidak ada apapun, bahkan cahaya, yang dapat melarikan diri.
Pada awal keberadaan Alam Semesta, gaya tarik gravitasi yang disebabkan oleh kelengkungan ruang akan melebihi gaya tolak menolak batang puntir, sehingga materi akan terkompresi. Tapi kemudian batang torsi akan menjadi lebih kuat dan mulai mencegah kompresi materi kepadatan tak terbatas. Dan karena energi memiliki kemampuan untuk berubah menjadi massa, maka energi tersebut sangat luar biasa level tinggi energi gravitasi dalam keadaan ini akan mengarah ke pendidikan intensif partikel, menyebabkan massa di dalam lubang hitam meningkat.
Dengan demikian, mekanisme puntiran ini menunjukkan perkembangan skenario yang mengejutkan: setiap lubang hitam harus menghasilkan alam semesta baru di dalam dirinya sendiri.
Jika teori ini benar, maka materi penyusun Alam Semesta kita juga dibawa dari suatu tempat di luar. Lalu milik kita
Alam Semesta juga harus terbentuk di dalam lubang hitam yang ada di Alam Semesta lain, yang merupakan “induk” kita.
Pergerakan materi selalu terjadi hanya dalam satu arah, yang menjamin arah waktu, yang kita anggap sebagai gerak maju. Dengan demikian, panah waktu di Alam Semesta kita juga diwarisi dari Alam Semesta “induknya”.
Di sini Anda dan saya membicarakannya, dan di sini kita melihat dan mempelajarinya Artikel asli ada di website InfoGlaz.rf Tautan ke artikel tempat salinan ini dibuat -
Fyodor Dergachev
Lubang hitam dengan massa alam semesta?
Saat membandingkan fisika lubang hitam dan proses Big Bang, saya punya pertanyaan. Saya ingin melihatnya secara detail di salah satu bagian saya selanjutnya artikel baru "Bumi dan Alam Semesta" , yang mulai dia terbitkan di LiveJournal:
Bagian 1
Dari perbandingan diatas ternyata pada detik-detik pertama setelahnya Dentuman Besar materi yang menyusun bagian Alam Semesta yang dapat diamati berada dalam kondisi yang mirip dengan yang dijelaskan oleh teori lubang hitam!
Namun saya tidak menutup kemungkinan bahwa saya tidak memperhitungkan sesuatu saat merumuskan pertanyaan. saya tunggu tanggapannya...
Lubang hitam
“Kalau dampaknya teori khusus relativitas menjadi paling jelas pada gerak benda dengan kecepatan tinggi, maka teori relativitas umum muncul ketika benda mempunyai kecepatan yang sangat tinggi. massa besar dan menyebabkan kelengkungan ruang dan waktu yang kuat.
...Sebuah penemuan yang dibuat selama Perang Dunia Pertama oleh astronom Jerman Karl Schwarzschild, ketika dia, saat berada di front Rusia pada tahun 1916, di sela-sela menghitung lintasan peluru artileri, mengetahui pencapaian Einstein di bidang gravitasi. Sungguh menakjubkan bahwa hanya beberapa bulan setelah Einstein memberikan sentuhan akhir pada kanvas relativitas umum, Schwarzschild mampu menggunakan teori ini untuk memperoleh gambaran yang lengkap dan akurat tentang bagaimana ruang dan waktu membengkok di sekitar bintang yang berbentuk bola sempurna. Schwarzschild mengirimkan hasilnya dari front Rusia ke Einstein, yang, atas instruksinya, mempresentasikannya ke Akademi Prusia.
Selain konfirmasi dan perhitungan kelengkungan yang akurat secara matematis, yang secara skematis kami tunjukkan pada Gambar. 3.5, karya Schwarzschild—sekarang dikenal sebagai "solusi Schwarzschild"—mengungkapkan satu konsekuensi mencolok dari relativitas umum. Telah terbukti bahwa jika massa bintang terkonsentrasi dalam wilayah bola yang cukup kecil (ketika rasio massa bintang terhadap jari-jarinya tidak melebihi nilai kritis tertentu), maka kelengkungan ruang-waktu yang dihasilkan akan sangat signifikan sehingga tidak ada benda (termasuk cahaya) yang berada cukup dekat dengan bintang, yang dapat lepas dari perangkap gravitasi ini. Karena cahaya pun tidak dapat lepas dari “bintang terkompresi” tersebut, maka mereka awalnya disebut bintang gelap, atau bintang beku. (Nama ini milik ilmuwan Soviet Ya. B. Zeldovich dan I. D. Novikov. - Ed.) Nama yang lebih menarik diusulkan bertahun-tahun kemudian oleh John Wheeler, yang menyebutnya lubang hitam - hitam karena tidak dapat memancarkan cahaya, dan lubang, karena benda apa pun yang mendekatinya pada jarak yang terlalu pendek tidak akan pernah kembali lagi. Nama ini sudah kokoh dan mapan. Solusi Schwarzschild diilustrasikan pada gambar. Meskipun lubang hitam dikenal "rakus", benda-benda yang melewatinya pada jarak yang aman akan dibelokkan dengan cara yang sama seperti jika dibelokkan oleh bintang biasa, dan melanjutkan perjalanannya. Namun benda apa pun yang berada terlalu dekat, lebih dekat dari jarak yang disebut cakrawala peristiwa lubang hitam, akan hancur - benda tersebut akan terus jatuh menuju pusat lubang hitam, terkena deformasi gravitasi yang semakin intens dan pada akhirnya merusak..
Lubang hitam membengkokkan struktur ruang-waktu di sekitarnya begitu kuat sehingga benda apa pun yang melintasi "cakrawala peristiwa" - yang ditandai dengan lingkaran hitam - tidak dapat lepas dari perangkap gravitasinya. Tidak ada yang tahu persis apa yang terjadi di kedalaman lubang hitam.
Jika, misalnya, Anda berenang menuju pusat lubang hitam terlebih dahulu, Anda akan merasakan ketidaknyamanan yang semakin besar saat melintasi cakrawala peristiwa. Tarikan gravitasi lubang hitam akan meningkat secara signifikan sehingga ia akan menarik kaki Anda jauh lebih kuat daripada kepala Anda (bagaimanapun juga, kaki Anda akan lebih dekat ke pusat lubang hitam daripada kepala Anda), sedemikian rupa sehingga itu dapat dengan cepat merobek tubuhmu berkeping-keping.
Jika Anda berhati-hati saat mengelilingi lubang hitam dan berhati-hati agar tidak melewati cakrawala peristiwanya, Anda dapat menggunakan lubang hitam untuk melakukan trik yang luar biasa. Bayangkan, misalnya, Anda menemukan lubang hitam bermassa 1000 kali massa Matahari, dan Anda meluncur turun, seperti yang dilakukan George ke Matahari, hingga ketinggian 3 cm di atas cakrawala peristiwa. Seperti yang telah kita catat, medan gravitasi menyebabkan waktu melengkung, yang berarti perjalanan waktu Anda akan melambat. Faktanya, karena lubang hitam memiliki medan gravitasi yang begitu kuat, waktu Anda akan sangat melambat. Jam Anda akan berjalan kira-kira sepuluh ribu kali lebih lambat dibandingkan jam teman Anda di Bumi. Jika Anda menggantung di atas cakrawala peristiwa lubang hitam dalam posisi ini selama satu tahun, lalu memanjat kabel kembali ke kabel yang menunggu Anda di dekatnya pesawat ruang angkasa untuk perjalanan pulang yang singkat namun menyenangkan, maka sekembalinya Anda, Anda akan menemukan bahwa lebih dari sepuluh ribu tahun telah berlalu sejak keberangkatan Anda. Anda dapat menggunakan lubang hitam sebagai semacam mesin waktu yang memungkinkan Anda melakukan perjalanan ke masa depan Bumi yang jauh.
Untuk memahami besarnya skala fenomena ini, kita perhatikan bahwa sebuah bintang bermassa massa yang sama Matahari akan menjadi lubang hitam jika radiusnya tidak sesuai dengan nilai yang diamati (sekitar 700.000 km), melainkan hanya sekitar 3 km. Bayangkan seluruh Matahari kita menyusut hingga seukuran Manhattan. Satu sendok teh materi Matahari yang terkompresi akan seberat Gunung Everest. Untuk menjadikan Bumi kita lubang hitam, kita harus memampatkannya menjadi bola dengan radius kurang dari satu sentimeter. Sejak lama, para fisikawan merasa skeptis terhadap kemungkinan terjadinya keadaan materi yang ekstrem, banyak di antara mereka yang percaya bahwa lubang hitam hanyalah isapan jempol belaka dari imajinasi liar para ahli teori yang sudah terlalu banyak bekerja.
Namun, selama dekade terakhir Cukup banyak data observasi yang terkumpul yang mengkonfirmasi keberadaan lubang hitam. Tentu saja, karena berwarna hitam, mereka tidak dapat diamati secara langsung dengan mengamati langit menggunakan teleskop. Sebaliknya, para astronom mencoba mendeteksi lubang hitam melalui perilaku anomali bintang-bintang pemancar cahaya biasa yang terletak di dekat cakrawala peristiwa lubang hitam. Misalnya, ketika partikel debu dan gas dari lapisan luar bintang biasa yang berdekatan dengan lubang hitam bergegas menuju cakrawala peristiwa lubang hitam, percepatannya hampir mencapai kecepatan cahaya. Pada kecepatan seperti itu, gesekan dalam pusaran gas-debu dari zat yang dihirup menyebabkan pelepasan sejumlah besar panas, menyebabkan campuran gas-debu bersinar, memancarkan cahaya normal. cahaya tampak dan rontgen. Karena radiasi ini dihasilkan di luar cakrawala peristiwa, maka radiasi tersebut dapat terhindar dari jatuh ke dalam lubang hitam. Radiasi ini merambat di ruang angkasa dan dapat langsung diamati dan dipelajari. Relativitas umum memprediksi karakteristik sinar-X secara rinci; Pengamatan terhadap karakteristik yang diprediksi ini memberikan bukti yang kuat, meskipun tidak langsung, mengenai keberadaan lubang hitam. Misalnya, semakin banyak bukti bahwa lubang hitam yang sangat masif, dua setengah juta kali massa Matahari kita, terletak di pusat Galaksi kita. Namun bahkan lubang hitam rakus ini tidak ada apa-apanya jika dibandingkan dengan lubang hitam yang diyakini para astronom terletak di pusat quasar terang benderang yang tersebar di seluruh kosmos. Ini adalah lubang hitam yang massanya miliaran kali lebih besar dari massa Matahari.
Schwarzschild meninggal hanya beberapa bulan setelah dia menemukan solusinya. Dia meninggal karena penyakit kulit yang dideritanya di front Rusia. Dia berusia 42 tahun. Ini tragis pengantar singkat dengan teori gravitasi Einstein mengungkap salah satu aspek kehidupan yang paling menakjubkan dan misterius di Alam Semesta.” (" ", halaman 31),
“Realitas teoretis yang disebut “lubang hitam”, yang dapat dibandingkan dengan neraka, pada dasarnya tetap teoretis, meskipun para astronom telah membentuk gambaran yang agak harmonis, sekilas, tentang fisika lubang hitam, alasan pembentukannya dan dampaknya pada kontinum ruang-waktu.
Pada dasarnya berbicara, lubang hitam para astronom tidak menyebut beberapa objek fisik, tetapi suatu wilayah dalam ruang-waktu di mana daya tarik gravitasinya begitu kuat sehingga tidak ada apa pun, bahkan cahaya, yang dapat menembus ke luar - di luar “cakrawala peristiwa”.
Teori yang dominan adalah bahwa lubang hitam muncul di lokasi bintang masif yang terbakar: ketika sebuah bintang runtuh, kepadatan materi menjadi sangat tinggi sehingga tarikan gravitasi di area tersebut mulai menarik materi di sekitarnya.”. (« » ).
“Seperti diketahui, sejauh ini hanya dua jenis lubang hitam yang tercatat berdasarkan pengamatan – bermassa bintang(terbentuk sebagai hasilnya keruntuhan gravitasi bintang masif) dan supermasif(yang menurut salah satu hipotesis, merupakan hasil penggabungan hipotesis sebelumnya). Tidak ada hipotesispembentukan lubang hitam supermasif tidak banyak dibuktikan, termasuk.hipotesis merger, yang pembuktiannya memerlukan setidaknya satu hipotesis yang diketahui secara andallubang hitam bermassa menengah."(Agustus 2008)
Lubang hitam adalah hasil keruntuhan gravitasi bintang-bintang masif. Mereka dijelaskan secara cukup rinci dalam literatur ilmiah dan populer.
Mekanisme “perangkap” adalah kelengkungan ruang-waktu di bawah pengaruh gaya gravitasi yang sangat dahsyat. "DANKelengkungan ruangwaktu akan sangat signifikan sehingga tidak ada objek (termasuk cahaya) yang berada cukup dekat dengan bintang yang dapat lolos dari perangkap gravitasi ini.”
Big Bang dari sudut pandang teori “lubang hitam”
"Menurut semua orang teori-teori yang ada Big Bang, pada awalnya Alam Semesta adalah sebuah titik dalam ruang dengan volume yang sangat kecil, yang memiliki kepadatan dan suhu yang sangat besar.”("Masalah Besar Big Bang. Singularitas yang Bermasalah").
“Meskipun sukses besar, cakrawala teori Big Bang masih jauh dari tanpa awan...
Tidak jelas mengapa pada jarak yang sama galaksi spiral selalu memiliki “pergeseran merah” yang lebih besar daripada galaksi elips(untuk lebih jelasnya, lihat buku V.P. Chechev, Ya.M. Kramarovsky “Radioaktivitas dan Evolusi Alam Semesta.” M., “Nauka”, 1978).
Akhirnya, baru-baru ini menjadi jelas bahwa kecepatan galaksi relatif terhadap latar belakang radiasi latar gelombang mikro kosmik sangat kecil.Mereka diukur bukan ribuan dan puluhan ribu kilometer per detik, sebagai berikut dari teori Alam Semesta yang mengembang, tapihanya ratusan kilometer per detik . Ternyata galaksi-galaksi tersebut praktis diam relatif terhadap latar belakang peninggalan Alam Semesta, yang karena sejumlah alasan dapat dianggap sebagai kerangka acuan mutlak galaksi.(untuk lebih jelasnya lihat buku “Pengembangan metode penelitian astronomi” (A.A. Efimov. “Astronomi dan prinsip relativitas”). M., “Science”, 1979, hal. 545).
Cara mengatasi kesulitan-kesulitan ini masih belum jelas.”(Siegel F.Yu. “Substansi Alam Semesta.” - M.; “Kimia”, 1982, bagian “Silsilah unsur kimia", bab "Sintesis unsur", hal. 166-167).
Setelah Big Bang
“Big Bang adalah penurunan cepat kepadatan, suhu, dan tekanan materi yang awalnya sangat besar dan terkonsentrasi di volume yang sangat kecil di Alam Semesta. Pada awalnya, Alam Semesta memiliki kepadatan dan suhu yang sangat besar. Pada detik pertama keberadaannya, dunia memiliki kepadatan ~10 5 g/cm 3 dan suhu 10 10 K. Suhu bintang terdekat kita, Matahari, saat ini seribu kali lebih rendah.
Dalam waktu singkat setelah Big Bang – hanya 10 -36 detik – alam semesta kecil dipenuhi partikel fundamental. Partikel-partikel ini, tidak seperti nuklida, proton, dan neutron, tidak dapat dibagi lagi. Proton dan neutron, bahan dasar materi nuklir, sebenarnya terdiri dari mereka. Ini adalah fermion fundamental yang berinteraksi satu sama lain melalui satu periode perkembangan Alam Semesta, interaksi mendasar. Bagaimana interaksi ini terjadi? Melalui partikel. Mereka disebut boson. Ada empat di antaranya: foton (gamma quantum), gluon, dan dua boson - W dan Z. Dan diri mereka sendiri partikel fundamental, yaitu fermion adalah enam jenis quark dan enam jenis lepton.
Kelompok partikel 12 fermion yang berinteraksi satu sama lain melalui 4 boson inilah yang sebenarnya merupakan cikal bakal Alam Semesta...
Sementara itu, mari kita kembali ke Alam Semesta yang mengembang pada saat-saat pertama keberadaannya.
Fisika modern percaya bahwa partikel - fermion dan boson, yang muncul segera setelah Big Bang, tidak dapat dibagi-bagi. “Percaya” artinya belum ada informasi mengenai mereka struktur internal. Fermion dan boson tidak bermassa sekitar 10 -10 detik perkembangan Alam Semesta dan membentuk apa yang disebut “sup mendidih” dari Alam Semesta yang kecil. Mereka berinteraksi satu sama lain menurut hukum tunggal Unifikasi Besar.
Pada 10 -36 detik era Unifikasi Besar runtuh. Sifat interaksi partikel mulai berubah. Penggabungan partikel dan pembentukan partikel yang lebih berat tidak mungkin terjadi ketika Alam Semesta memiliki suhu yang tinggi.
Pendinginan alam semesta berlangsung selama 1 mikrodetik» .
(M.I. Panasyuk “Pengembara Alam Semesta atau Gema Big Bang”).
Pertanyaan
Melihat Big Bang dari sudut pandang teori lubang hitam membawa hasil yang luar biasa. Jadi, " para astronom menyebutnya lubang hitam suatu wilayah dalam ruangwaktu di mana tarikan gravitasinya begitu kuat sehingga tidak ada apa pun, bahkan cahaya, yang dapat lolos».
Tetapi wilayah di mana materi terkonsentrasi pada saat-saat pertama setelah Big Bang seharusnya berada di wilayah tersebut. Lubang hitam terbesar (“supermasif”) (di pusat galaksi dan di quasar) mencapai massa jutaan kali lebih besar dari Matahari. Namun massa Alam Semesta teramati, menurut perkiraan modern, melebihi massa Matahari lebih dari 10^20 kali lipat - yaitu 100 triliun (1 triliun = 1 miliar miliar)! Saya bukan orang yang emosional, namun demikian, saya tidak tahu berapa banyak tanda seru yang harus saya berikan di sini.
Dan bukankah seluruh massa yang sangat besar ini menciptakan gaya gravitasi yang begitu dahsyat sehingga kelengkungan ruang-waktu tidak menyebabkan efek “lubang hitam”? Untuk materi yang mengembang selama Big Bang, waktu seharusnya melambat sedemikian rupa sehingga ia tetap tidak bisa lepas dari “cakrawala peristiwa”. Hal ini akan sepenuhnya menghilangkan “penghamburan” materi yang selanjutnya menjadi bagian alam semesta yang dapat diamati. Ada kontradiksi logis - entah sains salah memahami proses Big Bang, atau teori lubang hitam salah!
F.Dergachev “Sebuah lubang hitam dengan massa alam semesta?” Bagian 2
