Рубрика «чёрные дыры» - 8

Спросите Итана: как тёмная материя взаимодействует с чёрными дырами?

2017-04-18 в 12:59, admin, рубрики: астрономия, излучение хокинга, Научно-популярное, спросите итана, тёмная материя, физика, чёрные дыры

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 »

Почему физики так переживают из-за парадокса исчезновения информации в чёрной дыре

2017-04-16 в 11:54, admin, рубрики: излучение хокинга, исчезновение информации, Научно-популярное, физика, чёрные дыры

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 »

Спросите Итана: как джеты чёрных дыр превращаются в космические пузыри?

2017-03-21 в 18:05, admin, рубрики: астрономия, Научно-популярное, спросите итана, чёрные дыры

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 »

Спросите Итана: может ли наша Вселенная быть голограммой?

2017-03-08 в 18:12, admin, рубрики: Вселенная, голограмма, измерения, Научно-популярное, спросите итана, физика, чёрные дыры

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 »

Введение в парадокс исчезновения информации в чёрной дыре

2017-03-06 в 16:25, admin, рубрики: астрономия, излучение хокинга, испарение чёрных дыр, исчезновение информации, квантовая физика, Научно-популярное, теоретическая физика, файервол, физика, чёрные дыры, метки: теоретическая физика

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.

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 »

Тёмная материя может оказаться захваченной чёрными дырами

2017-03-02 в 10:03, admin, рубрики: ligo, астрономия, гравитационные волны, Научно-популярное, тёмная материя, физика, чёрные дыры

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

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 »

Могут ли червоточины существовать? Скорее всего, нет

2017-02-14 в 11:25, admin, рубрики: белые дыры, Вселенная, Научно-популярное, ото, физика, червоточины, чёрные дыры

Червоточины. Межгалактические возможности срезать путь. Туннель через пространство-время, позволяющий отважным путешественникам скакать между звёздными системами, даже не приближаясь к скорости света.

Червоточины – рабочая лошадка научно-фантастических межзвёздных цивилизаций в книгах и кино, поскольку они решают надоедливую проблему художественного произведения: «если придерживаться физики, то 99,999999% всей нашей истории будет такой же интересной, как наблюдение за спящими людьми».

Но можно ли сделать это? Реально свернуть и согнуть пространство-время, создать удобный туннель и реализовать все наши галактические мечты?

Коротко говоря: маловероятно.
Подробнее: под катом.
Читать полностью »

Странные подробности о строительных кирпичиках природы

2017-02-10 в 16:14, admin, рубрики: голографический дуализм, квантовая физика, купраты, Научно-популярное, физика, чёрные дыры, метки: голографический дуализм, купраты

Странные свойства сверхпроводящих купратов не описываются известными методами квантовой механики, но могут быть связаны со свойствами чёрных дыр из высших измерений

В соответствии с современной квантовой теорией вселенную пронизывают энергетические поля, а энергетическое волнение на этих полях, называемое «частицами», если оно больше похоже на точку, или «волнами», если оно более размазано, служит строительными кирпичиками материи и действующих сил. Новые открытия заставляют предполагать, что этот взгляд на волны/частицы лишь поверхностно описывает компоненты вселенной.

Если представлять каждое энергетическое поле, заполняющее пространство, как поверхность пруда, а волны и частицы – как возмущения этой поверхности, то новые доказательства говорят о существовании под поверхностью скрытого живого мира.
Читать полностью »

Многомировая интерпретация и мультивселенная – могут ли они оказаться одной и той же идеей?

2017-02-09 в 22:11, admin, рубрики: Вселенная, квантовая физика, множественность миров, мультивселенная, Научно-популярное, физика, чёрные дыры

Отвечая на вопросы о параллельных мирах, физикам необходимо аккуратно различать интерпретации этой идеи. В инфляционной космологии есть идея «мультивселенной», в квантовой механике – «множественность миров» или «ветви волновой функции», в теории струн – «параллельные браны». Но в последнее время люди всё чаще задумываются о том, не могут ли первые две идеи исходить из одной основной. (Браны, с моей точки зрения, всё-таки совершенно отдельное понятие).

На первый взгляд, это безумие – или, по крайней мере, мне так сначала показалось. Когда космологи рассуждают о мультивселенной, они используют отчасти поэтический термин. На самом деле имеются в виду разные регионы пространства-времени, находящиеся так далеко, что мы не можем их наблюдать, но всё же принадлежащие тому, что мы хотели бы называть «вселенной». В инфляционной космологии эти отдалённые регионы могут быть относительно самодостаточными – как называет их Алан Гут, «карманными вселенными». Если скомбинировать это с теорией струн, то появляющиеся локальные законы физики у разных карманных вселенных могут быть очень разными. У них могут появиться разные частицы, разные силы и даже другое число измерений. Поэтому их вполне разумно считать отдельными вселенными, даже если все они – часть одного и того же пространства-времени.
Читать полностью »

Массивная черная дыра за 10 лет полностью «съела» соседнюю звезду

2017-02-08 в 18:15, admin, рубрики: астрономия, Вселенная, звезды, Научно-популярное, чёрные дыры

Массивная черная дыра за 10 лет полностью «съела» соседнюю звезду - 1

Ученые из НАСА на днях опубликовали информацию о массивной черной дыре, которая постепенно «откусывает по кусочку» от соседней звезды. Это самый долгий срок наблюдений за подобным процессом за всю историю астрономии. Исследователи обнаружили черную звезду при помощи космической рентгеновской обсерватории «Чандра», спутника Swift и XMM-Newton.

Когда крупные объекты вроде звезд приближаются к черной дыре слишком близко, та может буквально разорвать звезду на части вследствие события приливного горизонта. Как только светило попадает в гравитационное поле черной дыры, та начинает потихоньку вбирать в себя вещество звезды, отбрасывая часть материи, причем этот процесс может продолжаться долго — десятки лет.
Читать полностью »

Информация

Комментарии

Рекомендуем