Чи існують чорні дірки
Чорні дірки - області щільної речовини в просторі, які мають настільки сильне тяжіння, що ніякі об'єкти, що потрапили в поле тяжіння чорної дірки, не можуть залишити його. Чорні дірки притягують до себе навіть світло, яке проходить повз. Про те, що думає наука про існування чорних дірок і йтиметься у нашій статті.
Кордонами чорних дірок називаються «горизонт подій», а її величина – «гравітаційний радіус».
Чорні дірки, як і багато інших фізичних явищ, спочатку були відкриті лише в теорії. Можливість їх існування випливає з деяких рівнянь Ейнштейна, вони сходяться з теорією гравітації (але невідомо, наскільки вона вірна), яка знову ж таки теоретично підтверджує їх наявність.
Нині можливість освіти чорних дірок підтверджує експериментально перевірена загальна теорія відносності (ОТО). Регулярно з'являються нові дані, які аналізують та інтерпретують у рамках вищезгаданої теорії, яка підтверджує існування деяких астрономічних об'єктів, що частково збігаються з ознаками чорних дірок з масою 105—1010 мас Сонця. Отже, готувати про стовідсоткове існування чорних дірок не можна.
На сьогоднішній день існує 2 реалістичні та 2 гіпотетичні варіанти створення чорних дірок: катастрофічно швидке стиснення масивної зірки або центру частини галактики; і, відповідно, створення чорних дірок як наслідки Великого Вибуху та виникненняу ядерних реакціях високих енергій.
Є об'єкти, які називають чорними дірками просто через відповідність їх деяких властивостей із чорними дірками, наприклад, зірки, які знаходяться на останній стадії гравітаційного колапсу. Сучасна астрофізика цій відмінності не надає великого значення, тому що спостерігаються прояви «майже сколапсувала» зірки і теоретично «справжньої» чорної діри практично ідентичні.
Чорні дірки не є вічними. На перший погляд здається, що ці об'єкти лише втягують у себе все навколишнє, але згідно з квантовою теорією тяжіння, чорна діра, поглинаючи, повинна безперервно випромінювати, втрачаючи при цьому свою енергію. Чим більше «енергії-маси» втрачено, тим більша температура та швидкість випромінювання, що у результаті призводить до вибуху. Залишається, що потім від чорної діри чи ні, невідомо, але відповідь на це питання дасть квантова теорія гравітації, над якою збираються добре попрацювати в найближчі кілька десятків років.
Три теорії існування чорних дірок
Існує три цікаві теорії існування чорних дірок:
Чорних дірок у Всесвіті кінцева кількість, вони знаходяться в кожній галактиці, отже, вони можуть бути способом переміщення у просторі, своєрідним телепортом – зайшов у цю чорну дірку, вийшов із іншої. Причому можна «регулювати» не лише місце, в яке потрапиш, а й час.
Відповідно до теорії множинності світів Х'ю Еверетта, кількість Всесвітів нескінченна. Завдяки цьому з'явилася гіпотеза, що чорні дірки є проходом до іншого Всесвіту. Фізичні закони у всіх Всесвітів можуть відрізнятися, але лише прохідні пункти – чорні дірки – непорушні, хоч і вічні.
Чорні дірки поглинають все, що знаходиться в полі тяжіння. Якщо на чорну дірку падатиме людина- внутрішній спостерігач, і за ним хтось стежитиме - зовнішній спостерігач, то в теорії може статися така ситуація: людина, яка падає на чорну дірку, побачить, як час для неї сповільнюється і зупиняється на вічність, а «навколишній» час, відповідно до теорії англійської математика та фізика-теоретика Пенроуза, час розвитку Всесвіту, збільшується з такою швидкістю, що він, внутрішній спостерігач, встигає побачити і колапс нашого простору, і всі реальності, і всі об'єкти, які колись потрапили в чорну дірку. З погляду зовнішнього спостерігача, внутрішній підлетить до чорної дірки і зупиниться, наче чогось чекаючи. Всесвіт, згідно з теорією, не допускає існування внутрішніх та зовнішніх спостерігачів одночасно. Через хвилину суб'єктивного часу людини, що стрибнула на чорну дірку, але через мільярди років з погляду зовнішнього спостерігача, падаючий з подивом побачить, як у його діру починають потрапляти його сильно постарілі «зовнішні» приятелі, а його «рідна» чорна діра почне зливатися з усіма. іншими чорними дірками... Отже, всі зовнішні спостерігачі одночасно стануть внутрішніми, і вони вже всі разом летять до Колапсу Всесвіту.
З урахуванням вищезгаданих фактів існування чорних дірок є й ті, хто їх спростовує. Професора фізики Лаура Марсіні-Хоутон із Північної Кароліни стверджує, що чорних дірок просто не може бути. Аргументує вона це тим, що прямих доказів їхнього існування немає, а непрямі можуть бути помилковими. Втім, поки що це лише теорія.
На даному етапі розвитку наука не в змозі не підтвердити або спростувати існування чорних дірок. Залишається чекати нових спостережень, їх аналізу та якихось подальших відповідей на ці питання.