Tanto para os cientistas dos séculos passados, quanto para os pesquisadores do nosso tempo, o maior mistério do espaço é um buraco negro. O que está dentro deste sistema completamente desconhecido para a física? Que leis se aplicam lá? Como o tempo passa em um buraco negro e por que nem os quanta de luz podem escapar dele? Agora vamos tentar, claro, do ponto de vista da teoria, e não da prática, entender o que está dentro de um buraco negro, por que ele, em princípio, foi formado e existe, como atrai os objetos que o cercam.
Primeiro, vamos descrever este objeto
Então, uma certa região do espaço no Universo é chamada de buraco negro. É impossível distingui-lo como uma estrela ou planeta separado, pois não é um corpo sólido nem gasoso. Sem uma compreensão básica do que é o espaço-tempo e como essas dimensões podem mudar, é impossível compreender o que está dentro de um buraco negro. O fato é que essa área não é apenas uma unidade espacial. Este é um objeto que distorce tanto as três dimensões que conhecemos (comprimento, largura e altura), quanto a linha do tempo. Os cientistas têm certeza de que na região do horizonte(este é o nome da área ao redor do buraco) o tempo assume um valor espacial e pode se mover tanto para frente quanto para trás.
Aprenda os segredos da gravidade
Se quisermos entender o que está dentro de um buraco negro, vamos dar uma olhada mais de perto no que é a gravidade. É esse fenômeno que é fundamental para entender a natureza dos chamados "buracos de minhoca", dos quais nem a luz pode escapar. A gravidade é a interação entre todos os corpos que têm uma base material. A força de tal gravidade depende da composição molecular dos corpos, da concentração de átomos e também de sua composição. Quanto mais partículas colapsam em uma determinada área do espaço, maior a força gravitacional. Isso está inextricavelmente ligado à Teoria do Big Bang, quando nosso universo era do tamanho de uma ervilha. Era um estado de singularidade máxima e, como resultado de um flash de quanta de luz, o espaço começou a se expandir devido ao fato de as partículas se repelirem. Exatamente o oposto é descrito pelos cientistas como um buraco negro. O que há dentro de tal coisa de acordo com TBZ? Singularidade, que é igual aos indicadores inerentes ao nosso Universo no momento de seu nascimento.
Como a matéria entra em um buraco de minhoca?
Há uma opinião de que uma pessoa nunca será capaz de entender o que está acontecendo dentro de um buraco negro. Já que, uma vez lá, ele será literalmente esmagado pela gravidade e pela gravidade. Na verdade isso não é verdade. Sim, de fato, um buraco negro é uma região de singularidade onde tudo é comprimidoaté o máximo. Mas este não é um “aspirador espacial”, capaz de atrair todos os planetas e estrelas para si. Qualquer objeto material que esteja no horizonte de eventos observará uma forte distorção do espaço e do tempo (até agora, essas unidades estão separadas). O sistema de geometria euclidiana começará a falhar, ou seja, as linhas paralelas se cruzarão, os contornos das figuras estereométricas deixarão de ser familiares. Quanto ao tempo, ele diminuirá gradualmente. Quanto mais perto você chegar do buraco, mais lento o relógio irá em relação ao tempo da Terra, mas você não vai notar. Ao atingir o "buraco de minhoca", o corpo cairá em velocidade zero, mas esta unidade será igual ao infinito. Este é o paradoxo da curvatura, que iguala o infinito a zero, que finalmente para o tempo na singularidade.
Reação à luz emitida
O único objeto no espaço que atrai luz é um buraco negro. O que está dentro dele e de que forma é desconhecido, mas eles acreditam que isso é escuridão, o que é impossível de imaginar. Os quanta de luz, chegando lá, não desaparecem simplesmente. Sua massa é multiplicada pela massa da singularidade, tornando-a ainda maior e aumentando suas forças gravitacionais. Assim, se você acender uma lanterna dentro de um buraco de minhoca para olhar ao redor, ela não brilhará. Os quanta emitidos se multiplicarão constantemente pela massa do buraco e, grosso modo, você só agravará sua situação.
Buracos negros em todos os lugares
Como já descobrimos, a base para a formação de pontos sem retorno é a gravidade, cujo valor é milhões de vezes maior do que na Terra. A ideia exata do que é um buraco negro foi dada ao mundo por Karl Schwarzschild, que, de fato, descobriu o próprio horizonte de eventos e o ponto sem retorno, e também estabeleceu que zero em estado de singularidade é igual a infinito. Em sua opinião, um buraco negro pode se formar em qualquer lugar do espaço. Neste caso, um determinado objeto material de forma esférica deve atingir o raio gravitacional. Por exemplo, a massa do nosso planeta deve caber no volume de uma ervilha para se tornar um buraco negro. E o Sol deve ter um diâmetro de 5 quilômetros com sua massa - então seu estado se tornará singular.
O Horizonte da Formação do Novo Mundo
As leis da física e da geometria funcionam perfeitamente na Terra e no espaço sideral, onde o espaço está próximo do vácuo. Mas eles perdem completamente seu significado no horizonte de eventos. É por isso que, do ponto de vista matemático, é impossível calcular o que há dentro de um buraco negro. As imagens que você pode criar se dobrar o espaço de acordo com nossas ideias sobre o mundo certamente estão longe da verdade. Apenas foi estabelecido que o tempo aqui se transforma em uma unidade espacial e, muito provavelmente, mais algumas dimensões são adicionadas às existentes. Isso torna possível acreditar que dentro do buraco negro (a foto, como você sabe, não mostrará isso, já que a luz lácome a si mesmo) mundos completamente diferentes são formados. Esses universos podem ser compostos de antimatéria, que atualmente não é familiar para os cientistas. Há também versões de que a esfera sem retorno é apenas um portal que leva a outro mundo ou a outros pontos do nosso Universo.
Nascimento e morte
Onde mais misterioso que a existência de um buraco negro é seu nascimento ou desaparecimento. A esfera que distorce o espaço-tempo, como já descobrimos, é formada como resultado do colapso. Pode ser a explosão de uma grande estrela, a colisão de dois ou mais corpos no espaço e assim por diante. Mas como a matéria, que teoricamente poderia ser sentida, tornou-se um reino de distorção do tempo? O quebra-cabeça está em andamento. Mas é seguida por uma segunda pergunta - por que tais esferas sem retorno desaparecem? E se os buracos negros evaporam, então por que essa luz e toda a matéria cósmica que eles puxaram não saem deles? Quando a matéria na zona de singularidade começa a se expandir, a gravidade diminui gradualmente. Como resultado, o buraco negro simplesmente se dissolve e o espaço sideral de vácuo comum permanece em seu lugar. Outro mistério segue a partir disso - para onde foi tudo o que entrou nela?
A gravidade é a nossa chave para um futuro feliz?
Os pesquisadores estão confiantes de que o futuro energético da humanidade pode formar um buraco negro. O que está dentro desse sistema ainda é desconhecido, mas foi possível estabelecer que no horizonte de eventos qualquer matéria se transforma em energia, mas, claro, parcialmente. Por exemplo, uma pessoa, encontrando-se perto do ponto sem retorno, dará 10 por cento de sua matéria para seu processamento em energia. Esta figura é simplesmente colossal, tornou-se uma sensação entre os astrônomos. O fato é que na Terra, durante a fusão nuclear, apenas 0,7% da matéria é convertida em energia.
