Узнать цену работы
Статьи по теме

Белая дыра как физическое явление и космологический объект

О том, что существуют такие явления, как черные и белые дыры стало известно после открытия известным физиком Эйнштейном известной теории тяготения. Именно в тот момент появилось подозрение, что существуют некие объекты, которые обладают особыми свойствами.

В семидесятых годах прошлого века началось активное изучение черных и белых дыр. Это было возможно после ряда проведенных открытий в области физики. Они позволили обратить внимание на те факты и события, которые раньше находились за горизонтом внимания ученых.

Особенности черных дыр.

Определение 1.
Черная дыра представляет собой пространственно-временную область, которая обладает очень сильным полем гравитации. Даже световые волны не могут отойти от нее и исчезнуть в бесконечности.

Обычно возникновение черной дыры связывают с моментом, когда тело сжимается.

Тело могло бы удалиться отдалиться от границ черной дыры, если бы вторая космическая скорость была бы равно скорости света. Нельзя не отметить факт, что скорость света в вакууме является максимальной скоростью распространения сигналов в физике, то легко понять, что из внутренности черной дыры сигнал выйти не может.

Теория Эйнштейна предлагает считать этот вывод совершенно верным и точным, потому воздействие сил гравитации оспорить невозможно. Масса выполняет роль гравитационного заряда, величина которой пропорциональна полной энергии системы. Из этого утверждения может следовать вывод, что те объекты, которые наделены некоторым количеством энергии, могут участвовать во взаимодействие с гравитацией.

Замечание 1.
Для описания черных дыр используют общую теорию относительности (ОТО) Эйнштейна.

Считается, что на поверхности черных дыр располагается мембрана, так как оттуда могут выходить различные физические тела. Может так же входить внутрь черной дыры излучение. Границу черной дыры (она является световой поверхностью) в пространстве и времени называют горизонтом событий.

Черная дыра получила свое название в 1968 году, когда известный ученый Уилер проводил свои исследования. Но само явление было обнаружено еще в восемнадцатом веке.

Данное решение кроме сингулярности в центре симметрии (при r=0), имело дополнительным свойством при r=rg. Ушло более тридцати лет для того, чтобы при анализе особенностей решения Шварцшильда появилось понимание структуры пространства – времени в сильном гравитационном поле. Картину гравитационного коллапса звезды большой массы, который бы приводил к возникновению черной дыры, впервые описал Оппенгеймер и Снайдер в 1939 году.

После проведения дополнительных исследований были получены результаты о наличие черных дыр, которые образуются после эволюции звезд. Если звезда, которая имела большую массу, умерла, то перед этим предшествовал процесс сжатия и взрыва. На этом месте возникла область с очень высокой гравитацией.

Черные дыры обладают массой, зарядом, моментом движения.

Их структуру сложно описать, она очень непростая. Диаграммы Крускала – Секереша и Пеноуза помогают описать строение черных дыр.

Особенности и свойства белой дыры.

Определение 2.
Помимо черных дыр, было установлено существование белых дыр. Таким термином назвали пространственно-временную область, куда не попадают никакие сигналы или частицы. Это связано с бесконечностью пространства.

Есть ряд предположений, например, что такой вид белых дыр могут возникнуть после коллапса какого-либо предмета. Но такой вариант может присутствовать и в случае, когда Вселенная расширяется.

Но другие исследователи утверждают, что белые дыры не могут возникать во Вселенной и являться коллапсом какого-либо объекта. Однако они могут существовать в расширяющейся Вселенной с момента ее возникновения (начала расширения).

Многие ученые выдвигают точку зрения, что все во Вселенной, как и она сама, возникло благодаря большому взрыву. Это состояние отличалось очень высокой плотностью. Однако можно предполагать, что части пространства не испытывали на себе действие расширения Вселенной. То есть в результате каких-то причин малая частичка сингулярности сумела сохраниться и не расширялась долгое время.

Когда объект только начал проявлять сингулярность, он может проявить и свойства белой дыры. . Данный элемент - сингулярность прошлого, из этого прошлого к нам во Вселенную попали вещество и излучение. Идея о том, что крошечные участи сингулярности прошлого смогли сохраниться долгое, время привели русского ученого Д.И. Новикова к идее существования белых дыр Шварцшильда.

Проблему белых дыр изучал Эрдли (США) в 1970 годах.

Если в черной дыре время останавливается, когда наблюдения проводятся сторонними наблюдателями, то для наблюдения времени в белой дыре понадобится определить горизонт событий.

В момент Большого взрыва температура Вселенной была очень высока. Если остались некоторые застывшие сингулярности, то около них могло скопиться множество мощного излучения. Свет собирается обычно рядом с горизонтом событий из прошлого, образуя фиолетовый слой. Если отрезок будет очень маленький, то в фиолетовом может скопиться очень большое количество энергии, которая сможет искривить пространство и время.

Ученый Эрдли сделал ряд расчетов, которые помогли вычислить аккумуляцию рядом со спящими сингулярностями. Свет рядом с такими местами способен искривить все пространство и время около предполагаемого места нахождения белой дыры. Рядом может появиться черная дыра в результате этих событий.

Ученые предполагают, что белые дыры могут возникнуть при выходе из горизонта событий веществ черных дыр. Они находятся в противоположном времени направление.

Совокупная пространственно-временная карта имеет как черную, так и белую дыру. Отдельно черной и отдельно белой дыры не существует в принципе.

В настоящее время белые дыры не были обнаружены и нет методов их поиска.

Многие исследования помогают обнаружить сразу два типа дыр. Керр предполагает именно так. Он так же высказал точку зрения, что при появлении черной дыры в одной из галактик, то в другой тут же появляется белая дыра. Это утверждение так же имеет чисто теоретический характер, который не подтвержден какими-либо доказательствами.

Ряд ученых сошелся во мнение, что белая дыра исчезает тут же, как только появляется. Есть теории в соответствии, с которыми черные дыры с течением времени становятся белыми.

В 2006 году ученые Израиля А. Реттер и Ш. Хеллер обнаружив аномальный - всплеск GRB06014, предположили, что он был белой дырой. Эта информация так же является лишь предположением. Но полного изучения наличия и действия белых дыр на данный момент нет, как и нет четкой уверенности, что они существуют, а не являются лишь теорией ученых. Нет каких-либо обоснований и веских теорий об их наличие, но и отрицать факт существования белых дыр нельзя. В скором времени могут появиться новые исследования данной области. Таким образом, явление белых дыр и черных является достаточно серьезным для исследователей. Оно заставляет ученых задумываться о характере образования данных явлений и их свойствах. Они используют новые методы и технологии для расширения круга знаний и фактов, которые можно получить во время исследования данного вида явлений. Наука не стоит на месте и помогает разобраться в сложных вопросах, которые раньше были лишь предположениями.

Узнать цену работы
Узнай цену
своей работы
Нужны оригинальность, уникальность и персональный подход?
Закажи свою оригинальную работу
УЗНАТЬ СТОИМОСТЬ