args[0]=message
args[1]=DB::DB::Message=HASH(0x4d32530)
Re: Chernaya dyra
19.06.2013 8:55 | A.P. Vasi
Sobstvenno obosnovat' nepravil'nost' bol'shogo
vzryva proshe prostogo - nekotoroe veshestvo, kotorogo
mnogo est' v prostranstve i kotoroe
pere izluchaet na drugoi chastote
kotoroe bylo obnaruzheno v 1941 godu, bylo
pere otkryto v 1946 godu uzhe kak eho bol'shogo vzryva.
Tak i ohota skazat' yasnyi kon' - esli nechto postoyanno
izluchaet nekotoroe veshestvo po prichine vozdeistviya na
nego drugih lokal'nyh energii kotorye ego vozbuzhdayut
po mestu nahozhdeniya, to pri chem zdes' eho global'nogo
processa. Pipec primitiva - odnim slovom.
No delo ne v prostote i logichnosti argumentacii, zdes' delo
kak raz v ne vospriyatii drugoi tochki.
-----------------------------------------
http://www.bibliotekar.ru/100otkr/65.htm
\\\
Dmitrii Samin
Tainy vselennoi
Koncepciya Bol'shogo Vzryva
Vozmozhnost' rasshireniya Vselennoi byla predskazana teoreticheski kak odno iz sledstvii primeneniya k resheniyu kosmologicheskih problem obshei teorii otnositel'nosti. Pervye trudy v etoi oblasti prinadlezhat talantlivomu sovetskomu matematiku Aleksandru Aleksandrovichu Fridmanu (1888 1925). On shiroko izvesten kak geofizik-meteorolog, specialist po prikladnym voprosam dinamiki atmosfery. No mnogo vremeni Fridman otdal matematicheskomu analizu reshenii kosmologicheskih uravnenii Einshteina. Nezadolgo do smerti Fridman poluchil seriyu reshenii uravnenii Einshteina.
Vyhodilo, chto rasshirenie mozhet yavit'sya odnim iz osnovnyh obshih svoistv Vselennoi vazhneishim atributom ee evolyucii. Raboty russkogo uchenogo ponachalu ne privlekli k sebe dolzhnogo vnimaniya. Oni byli oceneny po dostoinstvu lish' v svyazi s otkrytiem E. Habblom krasnogo smesheniya i razvitiem sovremennyh predstavlenii o pervonachal'no goryachei Vselennoi i Bol'shom Vzryve.
V 1927 godu Zh. Lemetr, student iz Eddingtona, nezavisimo ot Fridmana vydvinul svoyu ideyu vozniknoveniya Vselennoi i ee dal'neishego rasshireniya iz tochki. Ei dali na nekotoroe vremya nazvanie atoma-otca. Sam Lemetr kategoricheski byl protiv podobnogo obraza i voobshe teologicheskoi traktovki svoei teorii. Process vozniknoveniya Vselennoi Lemetr predstavil v forme Bol'shogo Vzryva. Molodoi uchenyi pervym popytalsya naiti i veroyatnye sledy nachal'nogo Vzryva. Lemetr dopuskal, chto takim otgoloskom mogli byt' kosmicheskie luchi. Ego gipotezu astronomy zametili lish' posle vystupleniya v 1933 godu, kogda Lemetr vydvinul novyi variant koncepcii rasshireniya Vselennoi iz plotnogo sgustka materii konechnyh, no ochen' malyh razmerov.
Zadacha formirovaniya bolee konkretnoi, fizicheski razrabotannoi evolyucionnoi kosmologo-kosmogonicheskoi modeli rasshiryayusheisya Vselennoi byla reshena v osnovnom amerikanskim fizikom Gamovym, russkim po proishozhdeniyu. Dzhordzh (Georgii Antonovich) Gamov (1904 1968) vpervye predlozhil v 1946 godu teoriyu, poluchivshuyu zatem naimenovanie teorii Bol'shogo Vzryva (a tochnee Bol'shogo Udara). Soglasno ei, vsya sovremennaya nablyudaemaya Vselennaya predstavlyaet soboi rezul'tat katastroficheski bystrogo razleta materii, nahodivsheisya do togo v sverhplotnom sostoyanii, nedostupnom dlya opisaniya v ramkah sovremennoi fiziki.
Udalenie galaktik podchinyaetsya neobychnym matematicheskim zakonomernostyam. Ono proishodit s razlichnymi skorostyami. Chem bol'she rasstoyanie mezhdu galaktikami, tem vyshe okazyvaetsya skorost' ih vzaimnogo udaleniya.
My v silah postroit' model' opisannogo vyshe razbeganiya galaktik, pishet A.A. Gurnshtein, esli ne budem rassmatrivat' real'noe beskonechnoe prostranstvo treh izmerenii, a ogranichimsya v svoei modeli lish' poverhnost'yu prostranstvom dvuh izmerenii. Predstavim sebe, chto vsya Vselennaya raspolozhena na nekotoroi zamknutoi poverhnosti, kotoraya podobna poverhnosti postoyanno razduvaemogo rezinovogo shara. Pust' galaktiki v nashei modeli izobrazhayutsya tochkami, nanesennymi na poverhnosti etogo shara. Po mere ego razduvaniya vse rasstoyaniya mezhdu galaktikami, izmerennye po poverhnosti shara, deistvitel'no budut sistematicheski uvelichivat'sya, prichem skorost' razbeganiya galaktik okazhetsya tem bol'she, chem bol'she bylo pervonachal'noe rasstoyanie mezhdu nimi.
Kak schital Gamov, nachavsheesya pri etom rasshirenie materii v forme nerazdelimoi vnachale vysokotemperaturnoi smesi izlucheniya i veshestva (elementarnyh chastic) nablyudaetsya i v nashi dni v vide effekta krasnogo smesheniya.
Gamov vmeste so svoimi sotrudnikami R. Al'ferom i R. Germanom v 1948 godu predskazal, chto dolzhno nablyudat'sya i ostyvshee pervichnoe izotropnoe elektromagnitnoe izluchenie teplovoe s temperaturoi okolo 5 K.
Odnako razvitiyu teorii v znachitel'noi stepeni prepyatstvovalo obshee skepticheskoe otnoshenie astrofizikov teh let k vozmozhnosti resheniya stol' fantasticheskoi zadachi ponyat' nachalo istorii vsei Vselennoi v celom, pishut v svoei knige Istoriya astronomii A.I. Eremeeva i F.A. Cicin. S drugoi storony, ulovit' v mirovom prostranstve s pomosh'yu imevsheisya apparatury teplovoe radioizluchenie stol' nizkoi temperatury specialisty-radiofiziki schitali sovershenno nevozmozhnym uzhe iz-za togo, chto podobnyi signal byl by zaglushen radioizlucheniem zvezd, galaktik, mezhzvezdnoi sredy, koroche, kosmicheskim radioshumom.
Pochti dva desyatiletiya koncepciya Bol'shogo Vzryva dlya bol'shinstva astronomov ostavalas' igroi uma nemnogih fizikov i kosmologov I tol'ko pozdnee stalo yasno, chto bolee rannemu resheniyu problemy v nemaloi stepeni pomeshal tot razryv v nauchnyh kontaktah, kotoryi vse eshe sushestvuet mezhdu sovremennymi teoretikami i nablyudatelyami. Sygrala sushestvennuyu negativnuyu rol' i differencirovannost' nauki, iz-za kotoroi specialisty, dazhe rabotayushie v blizkih oblastyah, poroi malo znayut o problemah svoih sosedei.
Sledstviem koncepcii pervonachal'no goryachei Vselennoi yavilsya vyvod, chto v nasledstvo ot etoi epohi, esli tol'ko ona deistvitel'no imela mesto, dolzhno povsemestno sohranit'sya vo Vselennoi ostatochnoe, ili, kak ego nazyvayut, reliktovoe, izluchenie v radiodiapazone.
Kanadskii
astrofizik E. Mak-Kellar v 1941 godu stolknulsya s neobychnym yavleniem
vozbuzhdennym sostoyaniem
molekul mezhzvezdnogo ciana. Temperatura vozbuzhdeniya
sostavlyala
2,3 K. Podobnyi fakt mog stat' osnovaniem dlya
vyvoda o nalichii v mirovom prostranstve sootvetstvuyushego izlucheniya-vozbuditelya.
Odnako, pohozhe, avtory teorii Bol'shogo Vzryva nichego ne znali ob etom otkrytii. Lish' mnogo pozdnee to, chto takoe sostoyanie molekul ciana vyzvano imenno reliktovym izlucheniem, dokazali sovetskii astrofizik I.S. Shklovskii i nezavisimo ryad drugih avtorov.
Raschety A.G. Doroshkevicha i I.D. Novikova v 1964 godu pokazali, chto reliktovoe izluchenie v principe registriruemo, i, sledovatel'no, vyvod teorii Bol'shogo Vzryva vozmozhno proverit' s pomosh'yu nablyudenii. Gorazdo pozdnee zadnim chislom vyyasnilos', chto ko vremeni ukazannogo rascheta reliktovoe izluchenie uzhe bylo otkryto v SSSR i v Yaponii. V SSSR eto otkrytie bylo opublikovano aspirantom Pulkovskoi observatorii T.A. Shmaonovym v 1957 godu.
No beda zaklyuchalas' v tom, pishet Gurnshtein, chto nablyudateli i teoretiki rabotali v otryve drug ot druga. Mezhdu nimi ne bylo obmena informaciei. Nablyudatel' ne znal, kak pravil'no istolkovat' svoi strannye rezul'taty. Zamechatel'naya zhe stat'ya teoretikov ostalas' nezamechennoi.
K seredine shestidesyatyh godov radioastronomy-eksperimentatory voznamerilis' postroit' special'nuyu apparaturu dlya obnaruzheniya reliktovogo izlucheniya No ih operedili inzhenery, vypolnyavshie issledovaniya po bor'be s radioshumami pri svyazi s iskusstvennymi sputnikami Zemli.
V 1965 godu radioinzhenery A. Penzias i R. Vil'son (SShA) pri ispytanii rupornoi antenny dlya nablyudeniya amerikanskogo sputnika Eho sluchaino otkryli sushestvovanie mikrovolnovogo (na volne 7,35 santimetra) kosmicheskogo radioshuma, ne zavisyashego ot napravleniya antenny.
Na protyazhenii 19661967 godov eto otkrytie otkrytie reliktovogo radioizlucheniya Vselennoi bylo nezavisimo drug ot druga podtverzhdeno ryadom issledovatelei v raznyh stranah. Osobennosti etogo yavleniya, sootvetstvuyushego obshemu teplovomu izlucheniyu Vselennoi s temperaturoi okolo 2,7 K, sovpali s predskazaniyami teorii Bol'shogo Vzryva.
Avtory knigi Istoriya astronomii otmechayut: Otkrytie reliktovogo izlucheniya stalo velichaishim dostizheniem v astronomii XX veka i v znachitel'noi stepeni yavilos' rezul'tatom razvitiya radioastronomicheskoi tehniki i togo, chto sama nauchnaya atmosfera sozrela dlya ego vospriyatiya. Eto otkrytie sdelalo dostovernym faktom po men'shei mere to, chto Vselennaya (Metagalaktika) deistvitel'no evolyucioniruet. Nakonec, otkrytie reliktovogo izlucheniya stalo moshnym stimulom dlya dal'neishei razrabotki idei Bol'shogo Vzryva.
Novym etapom razvitiya predstavlenii o rannih stadiyah evolyucii Vselennoi stala teoriya goryachei Vselennoi, osobenno v rabotah akademika Ya.B. Zel'dovicha (19141987) i ego shkoly. Predstavlenie o haraktere nachal'nogo rasshireniya Vselennoi v nashi dni sil'no izmenilos'. Pomimo glavnoi trudnosti v opisanii takogo nachala (nedostupnosti ego dlya sovremennoi teoreticheskoi fiziki), obnaruzhilis' drugie ser'eznye trudnosti pri popytke opisat' i posleduyushuyu, uzhe v principe dostupnuyu sovremennoi fizike, no eshe ochen' rannyuyu istoriyu rasshireniya Vselennoi kak celogo.
S cel'yu preodoleniya etih trudnostei v 80-e gody byla predlozhena koncepciya razduvayusheisya (ili inflyacionnoi) Vselennoi (A. Gut, SShA; A D. Linde, SSSR). Obsuzhdaetsya ideya mnozhestvennosti i neodnokratnogo vozniknoveniya v raznye momenty vremeni samih razduvayushihsya vselennyh. Takim obrazom, drevneishaya ideya vozrozhdeniya Vselennoi, ideya beskonechnoi cepi rozhdenii i gibeli mirov vseh masshtabov, kak i koncepciya ostrovnyh vselennyh, rodivshayasya uzhe v rezul'tate soedineniya gravitacionnoi teorii i nablyudenii, v nashi dni vozrozhdayutsya, no uzhe na nesravnenno bolee vysokom urovne kak v otnoshenii masshtabov, tak i kachestvennogo mnogoobraziya ob'ektov. Eti idei mogut rassmatrivat'sya kak predvestnik, a mozhet byt' i nachalo uzhe tret'ei revolyucii v kosmologicheskoi kartine mira.\\\
[Citirovat'][Otvetit'][Novoe soobshenie]
| Forumy >> Obsuzhdenie publikacii Astroneta |
| Spisok / Derevo Zagolovki / Annotacii / Tekst |
- Chernaya dyra
(I. D. Novikov, "Fizika Kosmosa", 1986,
26.03.2003 20:16, 22.4 KBait, otvetov: 659)
1. Vvedenie
2. Pole tyagoteniya nevrashayusheisya chernoi dyry
3. Pole tyagoteniya vrashayusheisya chernoi dyry
4. Fizicheskie processy v pole tyagoteniya chernoi dyry1. Vvedenie
Chernaya dyra - oblast' prostranstva, v k-roi pole tyagoteniya nastol'ko sil'no, chto vtoraya kosmich. skorost' (parabolicheskaya skorost') dlya nahodyashihsya v etoi oblasti tel dolzhna byla by prevyshat' skorost' sveta, t.e. iz Ch.d. nichto ne mozhet vyletet' - ni izluchenie, ni chasticy, ibo v prirode nichto ne mozhet dvigat'sya so skorost'yu, bol'shei skorosti sveta. Granicu oblasti, za k-ruyu ne vyhodit svet, naz. gorizontom Ch.d. Dlya togo chtoby pole tyagoteniya smoglo "zaperet'" izluchenie, sozdayushee eto pole massa
dolzhna szhat'sya do ob'ema s radiusom,
men'shim gravitacionnogo radiusa 
. Gravitac. radius chrezvychaino mal dazhe dlya bol'shih mass (napr., dlya
Solnca, imeyushego massu 
g, 
3 km).
Pole tyagoteniya Ch.d. opisyvaetsya teoriei tyagoteniya Einshteina (sm. Tyagotenie). Soglasno etoi teorii, vblizi Ch.d. geometrich. sv-va prostranstva opisyvayutsya neevklidovoi (rimanovoi) geometriei, a vremya techet medlennee, chem vdali, vne sil'nogo polya tyagoteniya.
Po sovr. predstavleniyam, massivnye zvezdy (s massoi v nesk.
i bol'she), zakanchivaya svoyu evolyuciyu, mogut v konce koncov szhat'sya (skollapsirovat')
i prevratit'sya v Ch.d. (sm. Evolyuciya zvezd,
Gravitacionnyi kollaps).
Esli Ch.d. voznikaet pri szhatii nevrashayushegosya nezaryazhennogo tela, to ee vnesh. pole tyagoteniya okazyvaetsya strogo sfericheskim i zavisyashim tol'ko ot polnoi massy tela
. Vse otkloneniya ot sferichnosti v graivtac. pole pri obrazovanii Ch.d. izluchayutsya
v vide gravitac. voln (sm. Gravitacionnoe
izluchenie). Ostavsheesya pole ne zavisit ot raspredeleniya massy vnutri szhavshegosya
tela. T.o., hotya vnutri Ch.d. mozhet byt' "spryatano" ochen' nesimmetrichno szhimayusheesya
telo,
vnesh. pole tyagoteniya budet strogo sfericheski-simmetrichnym (t.n. pole Shvarcshil'da).
Pri obrazovanii Ch.d. izluchayutsya takzhe vse fiz. polya, krome staticheskogo elektricheskogo polya (esli kollapsiruyushee telo bylo elektricheski zaryazhennym).
Esli telo, obrazovavshee Ch.d., vrashalos', to vokrug Ch.d. sohranyaetsya "vihrevoe" gravitac. pole, uvlekayushee vse tela vblizi Ch.d. vo vrashatel'noe dvizhenie vokrug nee. Eto pole opredelyaetsya pomimo massy Ch.d. tol'ko ee polnym momentom impul'sa. Pole tyagoteniya vrashayusheisya Ch.d. naz. polem Kerra.
2. Pole tyagoteniya nevrashayusheisya chernoi dyry
Dvizhenie tel v pole tyagoteniya Shvarcshil'da obladaet ryadom osobennostei. V teorii N'yutona dvizhenie po okruzhnosti vokrug tyagoteyushego centra vozmozhno na lyubom rasstoyanii R ot nego. V teorii Einshteina eto ne tak. Chem blizhe k Ch.d., tem bol'she skorost' krugovogo dvizheniya. Na okruzhnosti s R=1,5 rg skorost' dvizheniya dostigaet svetovoi. Blizhe k Ch.d. dvizhenie po okruzhnosti, ochevidno, voobshe nevozmozhno. V deistvitel'nosti zhe dvizhenie po okruzhnosti stanovitsya neustoichivym na znachitel'no bol'shih rasstoyaniyah, a imenno: nachinaya s R=3 rg, kogda skorost' dvizheniya sostavlyaet vsego polovinu svetovoi. Tol'ko na rasstoyaniyah, prevyshayushih 3rg, vozmozhno ustoichivoe krugovoe dvizhenie. Na predele ustoichivosti krugovyh orbit energiya svyazi chasticy
, gde m - massa
chasticy.
Osobyi interes predstavlyaet vozmozhnost' gravitac. zahvata chernoi dyroi tel, priletayushih iz beskonechnosti k tyagoteyushei masse, opisyvaet okolo nee parabolu ili giperbolu i (esli ne ispytyvaet soudareniya s tyagoteyushei massoi) snova uletaet v beskonechnost'. Gravitac. zahvat v etoi zadache nevozmozhen.
Inache obstoit delo v pole tyagoteniya Ch.d. Konechno, esli telo dvizhetsya na bol'shih rasstoyaniyah ot Ch.d. (R>rg), gde pole tyagoteniya uzhe slabo i spravedliva s bol'shoi tochnost'yu teoriya N'yutona, to traektoriya dvizheniya pochti tochno sovpadaet s paraboloi ili giperboloi. V dostatochnoi blizosti ot Ch.d. traektoriya rezko otlichaetsya ot n'yutonovskoi. Tak, esli skorost' tela vdali ot Ch.d. mnogo men'shn svetovoi i traektoriya ego dvizheniya podhodit blizko k okruzhnosti s R=2 rg, to telo sovershit mnogo oborotov vokrug Ch.d., prezhde chem snova uletit v kosmos (ris. 1, a).
Ris. 1. Nakonec, esli telo podoidet vplotnuyu k ukazannoi okruzhnosti, to ego orbita budet neogranichenno navivats'ya na okruzhnost'. Telo okazhetsya gravitacionno zahvachennym Ch.d. i nikogda snova ne uletit v kosmos (ris. 1, b). Esli zhe telo podletit eshe blizhe k Ch.d., to posle nesk. oborotov ili dazhe ne uspev sdelat' ni odnogo oborota, ono upadet v Ch.d.
V pole tyagoteniya Ch.d. vyrazhenie dlya parabolicheskoi skorosti zapisyvaetsya formal'no tak zhe, kak i v teorii N'yutona. Odnako neobhodimo sdelat' sleduyushee utochnenie. Kogda telo dvizhetsya pryamo po radisu k Ch.d., to kakuyu by skorost' telo ne imelo, v t.
Ris. 2.