Чорні діри - це, мабуть, найнеймовірніші об'єкти у Всесвіті: концентрація такої маси, що вона колапсує, як випливає із загальної теорії відносності, до сингулярності в центрі. Атоми, ядра і навіть фундаментальні частинки стискаються в нескінченно малу точку нашого тривимірного простору. Все, що потрапляє в чорну діру, приречене залишатися в ній до кінця часів, захоплене її гравітацією, яку не може покинути навіть світло. Яка доля чекає темну матерію при зустрічі з чорною дірою?
Чи буде вона засмоктала в сингулярність, як звичайна матерія, і внесе свій внесок в масу чорної діри? Якщо так, то коли чорна діра випарується внаслідок випромінювання Хокінга, що буде з темною матерією?
Почати варто з того, що таке чорні діри.
Тут, на Землі, якщо ви хочете відправити щось в космос, вам потрібно подолати гравітаційне тяжіння Землі. Для нашої планети так звана швидкість тікання становить близько 11,2 км / с, її можна розвинути за допомогою досить потужної ракети. Якби ми були на поверхні Сонця, швидкість втечі була б набагато більше, в 55 разів: 617,5 км / с. Коли наше Сонце помре, воно стиснеться до білого карлика, який за розмірами буде з Землю, але по масі буде в два рази легше нинішнього Сонця. На ньому швидкість втечі буде порядку 4570 км / с, це близько 1,5% швидкості світла.
Це важливо, тому що ви концентруєте все більше і більше маси в конкретній області простору, а швидкість тікання для цього об'єкта все більше наближається до швидкості світла. І як тільки ваша швидкість втечі на поверхні об'єкту досягне або перевищить швидкість світла, не тільки світло вже не зможе його покинути - наскільки ми розуміємо матерію, енергію, простір і час сьогодні - весь цей об'єкт стиснеться в сингулярність. Причина проста: всі фундаментальні сили, включаючи сили, які утримують атоми, протони або навіть кварки разом, не можуть рухатися швидше за швидкість світла. Тому якщо ви перебуваєте в певній точці від центральної сингулярності і намагаєтеся утримати віддалений об'єкт від гравітаційного колапсу, ви не зможете; колапс неминучий. І все, що вам потрібно для подолання цього бар'єру, це зірка в 20-40 масивніше Сонця.
Коли в її ядрі закінчиться паливо, центр вибухне під дією власної гравітації, створивши катастрофічну наднову, роздувши і знищивши зовнішні шари, але залишивши чорну діру в центрі. Такі чорні діри ростуть з часом, поглинаючи будь-яку матерію і енергію, яка підійде занадто близько. Навіть рухаючись зі швидкістю світла ви можете потрапити в неї і ніколи вже не покинете горизонт подій. Через кривизни самого простору всередині чорної діри ви також неминуче потрапите в сингулярність в центрі. Коли це станеться, ви просто додасте чорній дірі енергії.
Зовні ми не можемо сказати, з чого спочатку складалася чорна діра - з протонів, електронів, нейтронів, темної матерії або взагалі антиматерії. Є тільки три властивості (поки що), які ми можемо спостерігати про чорну діру зовні: її маса, її електричний заряд і її кутовий момент, міра обертального руху. Темна матерія, наскільки нам відомо, не має електричного заряду, а також інших квантових характеристик (кольорового заряду, баріонна число, лептонний заряд і ін.), Які можуть або не можуть зберегтися, або знищитися, виходячи з інформаційного парадоксу чорної діри.
Через те, як утворюються чорні діри (внаслідок вибухів надмасивних зірок), коли вони вперше утворюються, чорні діри на 100% складаються зі звичайної (баріонів) матерії і на 0% з темної матерії. Не забувайте, що темна матерія взаємодіє тільки гравітаційно, на відміну від звичайної матерії, яка взаємодіє за допомогою гравітаційних сил, слабких, електромагнітних і сильних взаємодій. Так, у великих галактиках і їх скупчення в п'ять разів більше темної матерії, ніж звичайної матерії, але вона збирається в одне велике гало. У типовій галактиці це гало темної матерії простягається на кілька мільйонів світлових років, сферически, у всіх напрямках, тоді як звичайна матерія сконцентрована в диску, який займає 0,01% від обсягу темної матерії.
Чорні діри, як правило, утворюються всередині галактики, де звичайна матерія повністю переважає над темною матерією. Уявіть собі область простору, в якій ми знаходимося: навколо нашого Сонця. Якщо ми намалюємо сферу в 100 а. е. (а. е. - це дистанція від Землі до Сонця) навколо нашої Сонячної системи, ми укладемо все планети, місяця, астероїди і весь пояс Койпера, але баріонів маса - звичайна матерія - укладена в нашій сфері, буде здебільшого представлена сонцем і важити близько 2 х 10 30 кг. З іншого боку, загальна кількість темної матерії в цій же сфері буде всього 1 x 10 19 кг, або +0,0000000005% маси звичайної матерії в цьому ж самому регіоні, рівне масі скромного астероїда розміром з Юнону, приблизно в 200 кілометрів у поперечнику.
Згодом темна матерія і звичайна матерія будуть стикатися з цією чорною дірою, абсорбуватися і додаватися до її масі. Найбільше зростання маси буде надходити зі звичайної матерії, а не темної, але в певний момент, через багато квадрильйонів років в майбутньому, швидкість розпаду чорної діри нарешті перевершить швидкість росту чорної діри. Процес випромінювання Хокінга призведе до того, що частинки і фотони будуть виходити з горизонту подій чорної діри, зберігаючи всю енергію, заряд і кутовий момент надр чорної діри. Цей процес займе від 10 67 років (для чорної діри сонячної маси) до 10 100 років (для самих масивних чорних дір).
Це означає, що деяка темна матерія вийде з чорних дір, але буде повністю відрізнятися від того обсягу темної матерії, яка потрапила в чорну діру спочатку. У всіх чорних дір є пам'ять про речі, які в неї потрапили, в вигляді невеликого набору квантових чисел, а це кількість темної матерії в них не входить (пам'ятаєте, вона не володіє всіма квантовими характеристиками?). На виході буде зовсім не те, що було на вході.
Таким чином, темна матерія є ще одним джерелом їжі для чорних дір, і далеко не найкращим. Більш того, це зовсім нецікавий джерело їжі. Він не має практично ніякого впливу на чорні діри.
Як темна матерія взаємодіє з чорними дірами? Ілля Хель
А ще я не розумію, чому, якщо прибрати весь вакуум між частинками всіх людей (тобто, стиснути все населення Землі до кульки, видавивши весь вакуум назовні, і обрушивши частки друг на друга, змусивши їх стикатися один з одним), то вийде кульку , розміром з тенісний, а якщо стиснути весь Всесвіт, то вона влізе в якусь "сингулярність", яку не буде видно навіть в мікроскоп? (Відправлено з iOS додатки Hi-News.ru)
Вважаю, що людство, стислий до тенісної кульки передбачається з не розпалася в нескінченну сингулярність речовини. Ну тобто як нейтронна зірка - щільність речовини пекельних, але все ж цілком конкретна - це нейтрони і вони стиснуті в кулю розміром приблизно з Землю. А сингулярність - це відхід у розпад розпадів, розпадаються нейтрони, ядра, кварки. Все, до самих основ і нескінченно всередину. (Відправлено з програми Hi-News.ru)
Не має ніякого впливу, тому що це просто уявна конструкція, такий собі сучасний "ефір", покликаний пояснити зайву масу у Всесвіті.
Думаю, розгадка набагато простіше - вся справа в вимірюванні швидкості розбігання галактик і зміщення світла. Швидше за все ми просто ще не знаємо якихось властивостей світла і що він (можливо) може змінювати швидкість. І таким чином, швидкість розбігання буде зовсім не такий як ми думаємо зараз і зайвої маси не буде у Всесвіті і ця конструкція-милицю "темна матерія" не знадобитися в майбутньому. (Відправлено з програми Hi-News.ru)
Якщо у всесвіті стільки матерії, то як все це могло виникнути з нескінченно малої точки під час великого вибуху? (Відправлено з Android програми Hi-News.ru)
Приблизно так. Масштаб для точки під час вибуху більше в нескінченне (можливо кінцеве пов'язане зі швидкістю світла) раз. Та й точка та явно не в 3х мірному просторі.
Взаємодія Сварога з Одіном.
Насправді все простіше. Не існує ніякого простору, все знаходиться в одній нескінченно малої точці. Простір, це фукция від часу, нам це відомо. Гравітація спотворює хід часу, це теж відомо. З відстанню гравітаційна сила згасає. При цьому енергія-похідне маси, або навпаки. Тепер уявімо, що існує сингулярність, з величезною енергією, отже масою. Маса породжує величезну гравітацію, градієнт якої створює спотворення часу. Час починає текти з різною швидкістю, з видалення від центру мас. Так як простір-фукция часу, з'являється ілюзія простору, починає розгортатися наш всесвіт. Виходить, що всесвіту як такої не існує, ми всі перебуваємо в одній точці, нескінченно малої, а все інше ілюзія, поражденная градієнтом гравітації. Ми розділені простором лише умовно, адже його не існує.
І ніякого великого вибуху не було, це нам здається так, по тому що ми думаємо-простір сьогодення. І всесвіт не розширюється, це теж ілюзія, викликана тим що енергія сингулярності в якій ми живемо, безперервно зростає.
Таким чином, не існує минулого і майбутнього. Рух з минулого в майбутнє, це рух від краю до центру мас, по тому що в центрі час йде набагато повільніше, ніж по краях. Тобто все, взагалі все і минуле і майбутнє і все що ми бачимо і ми самі, існує в одній, нескінченно малої точці і одночасно.
Тут потрібна невелике коректування - щодо стріли часу. Чому час йде вперед, а не назад (хоча можливо і так і так)? Знову ж вся справа в спостерігачі. Додайте в Ваші ідеї рольнаблюдателя. (Відправлено з програми Hi-News.ru)
Тобто ми можемо жити всередині чорної діри, яка знаходиться в нашій же всесвіту. Ми одночасно бачимо її зовні і живемо всередині.