Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Куда деваются объекты при попадании в черную дыру?

ТехнологииФизика+3
Кирилл Родькин
  · 138,4 K
Первый
Пользователь The Question  · 16 мар 2017

Сразу говорю 1. текст большой, поэтому для ленивых будет достаточно первых трёх абзацев. 2.По некоторым причинам не смог вставить картинки, но оставил ссылки на них.

У чёрной дыры существует воображаемая граница "невозврата"- горизонт события. Что за ней, точно никто не знает.

А так как непосредственное наблюдение внутренностей черной дыры нам сегодня недоступно (а может так статься, что не будет доступно никогда),самое верное, что остается, это взять лучшую существующую на сегодняшний день теорию, и попытаться предсказать, что внутри черной дыры в принципе может происходить.

Лучшая теория, в которой мы более–менее уверены (потому что она подтверждена непосредственными наблюдениями) на космических масштабах — это Теория Относительности Эйнштейна. Сами черные дыры, как экстремальные артефакты пространства–времени, как раз и были вначале теоретически предсказаны в Теории Относительности, и лишь многие десятилетия спустя мы начали наблюдать их в реальности.

Согласно Теории Относительности космос представляет из себя гладкое пространство–время, в некоторых местах искривленное туда–сюда наличием в космосе вещества. Черные дыры делают с пространством–временем особо извращенную пертурбацию, они не просто гнут, а прямо–таки рвут пространство–время в клочья, от чего для описания пространства–времени вблизи черной дыры удобнее пользоваться не привычными нам декартовыми координатами, которые все изучали в пятом классе, а т.н. координатами (или диаграммой) Крускала (  pp.userapi.com )

Диаграмма Крускала не такой уж и сложный, но все–таки приличный матан, это хорошо видно в английской версии википедии, от чего сразу предлагаю перейти к ее упрощенному варианту, т.н. диаграмме Пенроуза, что по сути одно и тоже (даже визуально сходство заметно), только лишних линий меньше и формул нет совсем. (  pp.userapi.com ).

Для того, чтобы не взрывать с разбегу неподготовленный мозг, широкой публике обычно демонстрируется только правая половина этой диаграммы, потому как народ начинает возбуждаться и неадекватно реагировать на слова "Параллельная Вселенная", "Антигоризонт", "Белая Дыра" и так далее. (  pp.userapi.com ).

Упрощенная диаграмма Пенроуза говорит о том, что пространство–время во Вселенной можно и нужно разделить на две части, одна, где находимся мы, наша Вселенная, и другая, которая находится внутри Черной Дыры. Там уже не совсем наша Вселенная, точнее говоря, там тоже часть нашей Вселенной, но в которой пространство–время ведет себя не так, как мы привыкли. Эти две части разделены границей Горизонта Событий, и на рисунке видно, что граница эта односторонняя, внутрь пройти можно (там стрелочка нарисована), а назад уже нет.

Почему так происходит? Потому, что, строго говоря, граница Горизонта Событий не делит одно пространство–время на две части — внутри и снаружи. Она является местом соединения (ученые говорят "местом склейки") двух совершенно разных метрик, двух разных пространств–времен. Принципиально разных.

Если мы возьмем формулы Теории Относительности, и начнем их решать в пространстве–времени, которое находится в нашей Вселенной (снаружи Горизонта Событий, то есть в квадранте I, там где ромбик с надписью "Вселенная"), то получим знакомые нам три координаты пространства и одну координату времени. Которые как–то там изменяются в процессе, искривляются и закручиваются в зависимости от присутствия массы, но все более–менее в привычных рамочках.

А если мы начнем решать те же самые формулы, но находиться при этом будем внутри черной дыры (внутри Горизонта Событий, в квадранте II, в треугольничке, у которого одна сторона — пила не закусывая), то все решения будут явно говорить нам — ребят, у вас пространство и время поменялись местами!

Выходит, что там, где мы ожидаем встретить наши знакомые пространственные координаты x, y и z вдруг начинает вылезать временная координата t и наоборот, в части формулы, где мы ждем изменения по оси времени, вдруг появляются x, y и z, точнее, их производные, хотя по большому счету, в нашем случае это одно и то же. То есть можно набраться храбрости и заявить во всеуслышание: "Внутри черной дыры пространство стало временем, а время — пространством!"

NB! Внимание, автор категорически не рекомендует заявлять такого вслух! Это не совсем верно, точнее совсем не верно. Время внутри черной дыры не становится пространством на самом деле, просто формулы начинают указывать на то, что будто бы происходит что–то подобное.

Получается, что пространство приобретает свойства, которые мы раньше логически связывали со временем, а время в какой–то мере, наделяется свойствами пространства.  

Например, всем известно, что три координаты пространства у нас вроде "свободные", мы можем двигаться по ним в любую сторону, а вот координата времени четко указывает вперед, и хочешь не хочешь, а двигаться по ней можно только туда, куда указывает стрелка, то есть из прошлого в будущее.

Внутри черной дыры пространство–время устроено так, что нельзя двигаться куда хочешь. Можно двигаться только в центр, туда, где расположено сердце черной дыры, сингулярность. Которая в данном представлении рисуется не привычной нам точкой, а линией, да еще и специально изображается кровожадно–зубчатой линией, чтобы показать неосторожному путешественнику, собравшемуся вместо Турции на отдых в черную дыру — "там конец, там съедят".

Сингулярность черной дыры неизбежна (в данном случае, это, кстати, совсем не каламбур), как для нас неизбежно будущее, потому что она находится вроде как в пространственном будущем. Получается, что единственная судьба любого предмета, упавшего в черную дыру — оказаться в сингулярности. Куда бы ты ни двигался, в какую сторону ни пытался бы лететь, разницы никакой, внутри черной дыры физически нет путей, ведущих куда–либо "в другую сторону", все равно пространство тебя вынесет аккурат к сингулярности и разорвет там перед смертью на атомы.

Вот почему из черной дыры невозможно выбраться. Не потому, что она "так сильно притягивает", хотя и это, конечно, тоже. А потому, что как в нашей привычной жизни, что бы ты ни делал, куда бы ни двигался, все равно в прошлое не попадешь, а будущего не избежать, так и в черной дыре — все дороги ведут только к сингулярности, назад в прошлое, в обычную Вселенную, пути уже нет.

ты крут чувак!

Инженер. Более 15 лет стажа профильной деятельности. Женат. Двое детей.   · 22 мар 2021
Наличие множества теорий, не подтвержденных экспериментально, объясняет отсутствие точного ответа на этот вопрос. Бесконечность Вселенной, например, доказывают до сих пор. Однако вместо этого утверждения можно предположить очень большие размеры объекта, которые нельзя определить с помощью имеющихся средств измерений. Пример – муравейник на спине кита в океане... Читать далее
Мы может толька предполагать, гадать.
Сусанна Казарян, США, Физик  · 17 мар 2017
Зачем переписывать десятки абзацев около научных фантазий и засорять мозги соотечественников? "Попадание в черную дыру" означает пересечь  горизонт событий (сферический радиус Шварцшильда) и оказаться в сингулярности. Внутри сингулярности кривизна пространства становится бесконечной и законы физики не работают. На вопрос куда деваются объекты? - ответа нет, так как в... Читать далее

Кривизна становиТСЯ

Интересно МНОГОЕ ХОРОШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ СМОТРЮ УЧАСТВУЮ ИНТЕРЕСУЮСЬ  · 18 янв 2022
Его больше нет ОБЪЕКТА ПОПАЛ В ЧЕРНУЮ ДЫРУ ФИЗИЧЕСКИ РАЗОРВАЛО ЭНЕРГИЮ ТО ЕСТЬ БОЛЬШЕ НЕ ЧЕГО НЕТ.вакум и идеальный объём газа это одно или разное физическое тело явление состояние УСЛОВИЯ И ПОЛЕ КОТОРОЕ СУЩЕСТВУЕТ ПОСЛЕ ПРИЁМА ИЛИ ПЕРЕМЕН ПРОСТО ПОЛЕ КАКОЕ ОНО вакум или газ или ДЫРА ВОТ ТАК и смотрите
Энергетик, руководитель в энергокомпании, специализируюсь на теории, истории...  · 17 мар 2017
Рискну дать простой ответ: они под действием гигантской гравитации схлопываются с оказавшимся там веществом так, что становятся неразличимы как объекты. Это можно сравнить с пористым предметом (например, губкой), который падает на небольшую планету - с ним ничего не происходит - потом он падает на планету с большей массой - немного деформируется под действием силы... Читать далее
Замечательный наглядный ответ!!! (без всяких детских теорий о входе в черной и выходе белой) из-за названия "дыра"... Читать дальше
журналист  · 19 мар 2017
"Любой читатель научной фантастики знает, что случается, если упадешь в черную дыру. Вы превратитесь в спагетти." С. Хокинг Тело попавшее в черную дыру будет разорвано гравитацией еще в процессе падения на нее. Но со стороны наблюдать этот процесс будет нельзя. Масса тела присоединится к массе черной дыры. Энергия массы вернется излучением из черной дыры. Но само тело... Читать далее
Управление коммерческими организациями , в частности торговыми сетями. Экономическое и...  · 6 янв 2023
Большинство объектов сгорают в горизонте событий и выбрасываются в виде плазмы с двух сторон. В общем , практически имеем дело с каруселью , которая вращается так быстро, что превращает в любого приблизившегося сразу в энергию ,выделившуюся в виде горячей плазмы. Нет материи , способной сохранить свою форму на околосветовых скоростях при стандартной настройке(имея привычную массу).
Я инженер Кип и А, АСУ, занимаюсь ремонтом производственного оборудования, станков, произ...  · 23 дек 2021
Это древняя звезда, реликтовая, которая дошла до предела массы. Там нет уже возможности колапсировать, настолько большое сжатие всего, что, она поглощает всё. Это сама древность. ископаемое космическое, очень опасное. Нет там не изменения времени. нет нечего . что. Эйнштейн предполагать. нет сингулярности. Это просто древняя звезда! горячая, пережила всё. таких много... Читать далее
Первый
хобби техника  · 22 дек 2021
как правильно было сказано червоточина или пространственно временной тунель связывающий бесконечное количество измерений где время материя течет только в одном направлении и где вынесет происходит рождение новой вселенной и так до бесконечности поэтому я считаю мы вечные
Еще СЛЫШАЛ ПРО ОГНЕННЫЙ круг вокруг но конечно мысли предрассудки но если бесконечна и просто не кто не... Читать дальше
Бронзовая молодежь.  · 3 июл 2017

Из-за чудовищных скоростей,которые достигаются внутри черной дыры,объекты там преобразуются в материю.
Скорости настолько велики,что оттуда не может выйти даже свет.