Jaki wpływ ma czarna dziura na materię?

Jaki wpływ ma czarna dziura na materię?
Anonim

Odpowiedź:

Czarna dziura rozprasza wszystko, co przechodzi przez horyzont zdarzeń, nawet światło.

Wyjaśnienie:

Nie wciąga niczego, jak uważa większość ludzi, ale jeśli cokolwiek przekroczy horyzont zdarzeń, nie może z tego wyjść. Jeśli obserwowałeś coś, co zmierzało w kierunku czarnej dziury, bez względu na to, jak szybko się poruszał, wydaje się, że zwalnia i zatrzymuje się tuż za horyzontem zdarzeń. Sam obiekt nigdy nie przestaje się naprawdę poruszać i nie zauważa zmiany prędkości, ale obserwator zauważy, że powoli zanika z egzystencji, ponieważ każde światło, które odbijało się od obiektu, nie byłoby w stanie uciec z czarnej dziury.

Odpowiedź:

Czarna dziura ma niezwykle silne pole grawitacyjne, które wpływa na całą materię w jej pobliżu.

Wyjaśnienie:

Po raz pierwszy przewidywano czarne dziury, gdy Karl Schwarzschild znalazł pierwsze dokładne rozwiązanie równań pola teorii Einsteina ogólnej względności. Rozwiązanie ma osobliwość w promieniu Schwarzschilda # r_s #.

#r_s = (2GM) / c ^ 2 #

Gdzie #SOL# jest stałą grawitacyjną, # M # jest masą ciała i #do# jest prędkością światła.

Jeśli cała masa ciała jest zawarta w promieniu mniejszym niż # r_s #, następnie # r_s # definiuje horyzont zdarzeń, w którym prędkość ucieczki jest prędkością światła.

Na każdą materię zbliżającą się do czarnej dziury oddziaływać będzie silne pole grawitacyjne. Wbrew powszechnemu przekonaniu czarne dziury nie pochłaniają wszystkiego w pobliżu. Materiał musi mieć trajektorię, która przecina horyzont zdarzeń, aby wpaść do czarnej dziury.

Nie możemy być pewni, co dokładnie się stanie, gdy materia zbliża się do horyzontu zdarzeń. Równania pola Einsteina są bardzo złożone. Składają się z 10 równań różniczkowych cząstkowych drugiego rzędu. Rozwiązanie Schwartzschilda zawiera szereg założeń, które redukują równania pola do 3 łatwo rozwiązywalnych równań różniczkowych. W pobliżu horyzontu zdarzeń założenia nie są już ważne, co czyni rozwiązanie bez znaczenia.

Również w pobliżu horyzontu zdarzeń ważne będą efekty kwantowe. Ponieważ mechanika kwantowa i ogólna teoria względności są obecnie niezgodne, potrzebujemy nowej fizyki, aby całkowicie opisać czarne dziury.