Рубрика «чёрные дыры» - 6

в 8:40, , рубрики: гравитационные волны, гравитация, Научно-популярное, спросите итана, физика, чёрные дыры

image
Объединение двух чёрных дыр, особенно на финальных стадиях, приводит к излучению огромного количества гравитационных волн

Возможно, величайшим открытием 2016 года стало непосредственное обнаружение гравитационных волн. Хотя общая теория относительности Эйнштейна предсказала их за 101 год до этого события, для их обнаружения потребовалось создать лазерный интерферометр, чувствительный к искривлениям пространства, сдвигающего зеркала, расположенных в нескольких километрах друг от друга, на расстояние не более 1019 м, или на 1/10000 диаметра протона. Это, наконец, случилось во время обработки данных LIGO в 2015 году, и два настоящих объединения чёрных дыр недвусмысленно нашлись среди полученных данных. Но как это допускают законы физики? Наш читатель хочет узнать:

Этот вопрос занимал меня очень долго. В статьях об открытии, сделанном на LIGO, пишут, что часть массы при слиянии чёрных дыр была излучена, из-за чего результирующая чёрная дыра получилась меньше, чем сумма двух изначальных. Однако же считается, что из чёрной дыры убежать нельзя. Как же энергия излучалась при слиянии чёрных дыр?

Довольно глубокий вопрос, относящийся к самой сути физики чёрных дыр и ОТО.
Читать полностью »

в 17:12, , рубрики: астрономия, Вселенная, история вселенной, Научно-популярное, нейтронные дыры, физика, чёрные дыры

image
Черная дыра в представлении художника

Идея о том, что во Вселенной существуют черные дыры, возраст которых практически равен возрасту самой Вселенной, появилась в научной среде довольно давно. В самом деле, ведь во Вселенной было достаточно материи для формирования черных дыр спустя совсем небольшое время после Большого Взрыва. Тем не менее, это лишь гипотеза, доказать которую достаточно сложно — ведь инструментов для обнаружения изначальных обитателей Вселенной у ученых практически нет.

Недавно группа физиков предложила необычный метод поиска древних черных дыр. Ученые предположили, что такие объекты вполне способны поглощать нейтронные звезды (сформировавшиеся впоследствии, да). Сами они не могут выйти за пределы гравитационного коллапса, но скорость их вращения достаточна для того, чтобы часть вещества все-таки вырвалась из объятий черной дыры.
Читать полностью »

в 15:01, , рубрики: ligo, астрономия, гравитационные волны, Научно-популярное, общая теория относительности, скорость света, физика, чёрные дыры

Сегодня международная коллаборация LIGO-Virgo объявила о регистрации гравитационных волн в третий раз в истории. Источником, как и в предыдущие два раза, являлась пара черных дыр. О результатах исследования опубликована статья в Physical Review Letters.

В третий раз зарегистрированы гравитационные волны: что мы можем узнать о Вселенной? - 1
Читать полностью »

в 18:13, , рубрики: гравитационные волны, Научно-популярное, спросите итана, физика, чёрные дыры

image

С тех пор, как в эксперименте LIGO впервые напрямую обнаружили гравитационные волны, испущенные сливающимися чёрными дырами, учёные возобновили свой интерес в изучении этих объектов. При помощи новых данных, новых техник и нового способа изучения Вселенной мы можем стоять на пороге целой плеяды новых открытий, ставших теперь возможными. Одно из фундаментальных свойств чёрной дыры, конечно же, состоит в том, что ничто не может покинуть горизонт событий изнутри, поскольку скорость убегания превышает скорость света. Но, возможно, это ограничение можно обойти? Читатель хочет знать, есть ли у нас способ заглянуть внутрь чёрной дыры:

Если искажение пространства-времени может повысить скорость света, возможно ли, чтобы проходящая через горизонт событий гравитационная волна дала нам способ понаблюдать за содержимым чёрной дыры, немного ускорив с?

Давайте посмотрим на физику этого процесса и выясним!
Читать полностью »

в 12:59, , рубрики: астрономия, излучение хокинга, Научно-популярное, спросите итана, тёмная материя, физика, чёрные дыры

image

Чёрные дыры – одни из самых экстремальных объектов Вселенной: концентрация массы настолько огромной, что та коллапсирует в сингулярность в её центре, в полном согласии с общей теорией относительности. Атомы, ядра и даже фундаментальные частицы сминаются до произвольно малой толщины в нашем трёхмерном пространстве. В то же время всё, что падает в неё, обречено никогда не появляться обратно, а просто дополнять её гравитационное притяжение. Что это означает для тёмной материи? Наш читатель спрашивает:

Как тёмная материя взаимодействует с чёрными дырами? Засасывает ли её в сингулярность, как обычную материю, и дополняет ли это массу чёрной дыры? Если так, что случается с ней после того, как чёрная дыра испаряется посредством излучения Хокинга?

Отличный вопрос, и начать следует с того, что же такое чёрные дыры.
Читать полностью »

в 11:54, , рубрики: излучение хокинга, исчезновение информации, Научно-популярное, физика, чёрные дыры

image
Чёрная дыра с джетами и аккреционным диском

Дорогой доктор Би,

Почему физики так сильно переживают из-за исчезновения информации в чёрной дыре, ведь существуют и другие необратимые процессы, причём довольно рутинного свойства. Один очевидный пример – увеличение энтропии в изолированной системе, другой – измерения в квантовой механике.

С уважением, Петтери.

Дорогой Петтери,

Это очень хороший вопрос. Путаница тесно связана с информационным парадоксом как аккреционный диск со сверхмассивной чёрной дырой. Несколько недель назад я обнаружила, что даже мой муж на самом деле не понимает этой проблемы, а у него не просто докторская степень по физике, он ещё и выносил мою болтовню по поводу этого вопроса в течение 15 лет!
Читать полностью »

в 18:05, , рубрики: астрономия, Научно-популярное, спросите итана, чёрные дыры

image

Чтобы разогнать частицы до скорости, близкой к световой, вам необходим мощный источник энергии. В космосе звёзды могут разгонять частицы до довольно больших энергий, а взрывы сверхновых – создавать ещё более сильные вспышки. Самые сильные постоянные источники высокоэнергетических частиц – сверхмассивные чёрные дыры, встречающиеся в центрах крупнейших галактик. Но читатель, рассматривая структуры на крупнейших масштабах Вселенных, кое-чего не смог понять:

Мне очень понравилось видео с симуляции Illustris [компьютерная космологическая симуляция формирования галактик], настолько, что я нарыл её описание. И удивился: «То, что кажется взрывами, на самом деле исходит от сверхмассивных чёрных дыр, отправляющих потоки материала в межгалактическое пространство, вырезая при этом огромные пузыри». Это мне непонятно, поскольку я думал, что эти потоки материала летят по направлению одной оси, а не вырисовывают сферы.
Читать полностью »

в 18:12, , рубрики: Вселенная, голограмма, измерения, Научно-популярное, спросите итана, физика, чёрные дыры

image

Голограмма – один из самых интересных «плоских» объектов, созданных человеком. Кодируя полную информацию о трёхмерной картинке на двумерной плоскости, голограммы меняют свой вид со сменой перспективы. Множество дополнений к нашему пониманию Вселенной говорят, что понятие о трёх измерениях нашего мира существует только потому, что мы можем воспринимать не больше трёх; на самом же деле их может быть больше. Более того, есть соблазнительная возможность того, что мы все представляем собой голографическую проекцию вселенной с большим числом измерений, наблюдаемую с определённой перспективы. Читатель хочет узнать больше на эту тему, и спрашивает:

Голографическая Вселенная, кажется, даёт объяснения многим вопросам. Если предположить, что такая точка зрения верна, какова взаимосвязь между двумерной поверхностью и трёхмерным представлением? Подходит ли для размышлений на эту тему пример обычной голограммы?

Мы встречали голограммы, но большинство людей не знают, как они получаются. Наука, стоящая за ними, на самом деле удивительна.
Читать полностью »

в 16:25, , рубрики: астрономия, излучение хокинга, испарение чёрных дыр, исчезновение информации, квантовая физика, Научно-популярное, теоретическая физика, файервол, физика, чёрные дыры, метки:

В этой статье даётся быстрое введение в парадокс исчезновения информации в чёрной дыре. Для краткости некоторые детали опущены. Кроме того, следует учесть, что текущее понимание проблемы настолько запутанно, что самую последнюю часть статьи нельзя рассматривать, как надёжную или стабильную.

image
Рис. 1

Две конфликтующих теории

Считается, что математика квантовой теории, иногда называемой «квантовой механикой», управляет всеми физическими процессами в природе. Её можно использовать не для предсказания конкретных событий, а только для получения вероятности того, что что-либо произойдёт. Но вероятности имеют смысл только, если вы сложите все вероятности всех различных возможных исходов и получите сумму равной единице. Квантовая теория, в которой это не так, смысла не имеет. Одно из следствий этого – в квантовой теории информация никогда по-настоящему не теряется и не копируется; в принципе всегда можно определить, с чего начинала система (её начальное состояние), обладая полной информацией о том, чем она закончила (конечное состояние). На рис. 1 изображено столкновение двух частиц и разбегание с места столкновения нескольких частиц, несущих, в зашифрованном виде, информацию о природе и свойствах двух изначальных частиц.
Читать полностью »

в 10:03, , рубрики: ligo, астрономия, гравитационные волны, Научно-популярное, тёмная материя, физика, чёрные дыры

Может оказаться, что неуловимая субстанция не состоит из каких-то новых частиц

image

Когда 11 февраля 2016 года докладчик проекта aLIGO (Advanced Laser Interferometric Gravitational Wave Observer) объявил об обнаружении гравитационных волн, я был поражён. Конечно, мы ожидали, что aLIGO в какой-то момент выдаст нам что-нибудь интересное, но мы думали о предварительных результатах. Мы считали, что проект после сложных и трудных подсчётов в течение нескольких месяцев выдаст нам некий слабый сигнал, чуток подымающийся над шумом.

Но нет, графики, показанные в тот роковой день февраля, были настолько ясными и недвусмысленными, что доказывать ничего не пришлось. Своими глазами я мог видеть волновую форму, которую нельзя было спутать ни с чем – это слияние двух чёрных дыр, в результате которого в окружающее пространство-время отправились гравитационные волны.

И это было ещё не всё. Чёрных дыр, увиденных aLIGO, вообще не должно было существовать. Мы знаем о существовании чёрных дыр с массами в миллион или триллион раз превышающими массу Солнца, и мы видели небольшие чёрные дыры массой, сравнимой с солнечной. Но масса чёрных дыр, увиденных aLIGO, была в 30-60 раз больше солнечной. Некоторые из моих коллег утверждают, что чёрные дыры среднего размера, обнаруженные aLIGO, могут оказаться той самой тёмной материей, что скрывается от нас уже почти 50 лет.
Читать полностью »

1...567...10...12
Главная   |  Архив новостей  |   Android  |   Google  |   Apple  |   Microsoft  |   Информационная безопасность  |   Веб – разработка
Публикации RSS  |  Комментарии RSS
https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js