Современная наука о космосе

Скачать 399.5 Kb.

Название	Современная наука о космосе
страница	6/8
Дата публикации	15.01.2015
Размер	399.5 Kb.
Тип	Реферат

100-bal.ru > Астрономия > Реферат

1 2 3 4 5 6 7 8

5 Чёрные Дыры

Чёрная дыра́— область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света. Граница этой области называется горизонтом событий, а её радиус (если она сферически симметрична) — гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда:

Рисунок 5.1 – Компьютерное изображение черной дыры

Существование чёрных дыр следует из точных решений уравнений Эйнштейна, первое из которых было получено Карлом Шварцшильдом в 1916 году. Сам термин был придуман Джоном Арчибальдом Уилером в конце 1967 года и впервые употреблён в публичной лекции «Наша Вселенная: известное и неизвестное (Our Universe: the Known and Unknown)» 29 декабря 1967 года.. Ранее подобные астрофизические объекты называли «сколлапсировавшие звёзды» или «коллапсары» (от англ. collapsed stars), а также «застывшие звёзды» (англ. frozen stars).

Рисунок5.2 - Гравитационный коллапс

Гравитационный коллапс — катастрофически быстрое сжатие массивных тел под действием гравитационных сил. Гравитационным коллапсом может заканчиваться эволюция звёзд с массой свыше двух солнечных масс. После исчерпания в таких звёздах ядерного расщепляющегося материала они теряют свою механическую устойчивость и начинают с увеличивающейся скоростью сжиматься к центру. Если растущее внутреннее давление останавливает гравитационный коллапс, то центральная область звезды становится сверхплотной нейтронной звездой, что может сопровождаться сбросом оболочки и наблюдаться как вспышка сверхновой звезды. Однако если радиус звезды уменьшился до значения гравитационного радиуса, то никакие силы не могут воспрепятствовать её дальнейшему сжатию и превращению в чёрную дыру.

5.1 Основные свойства

Две важнейшие черты, присущие чёрным дырам в модели Шварцшильда — это наличие горизонта событий (он по определению есть у любой чёрной дыры) и сингулярности, которая отделена этим горизонтом от остальной вселенной. Решением Шварцшильда описывается изолированная невращающаяся, незаряженная и не испаряющаяся чёрная дыра (это сферически симметричное решение уравнений гравитационного поля (уравнений Эйнштейна) в вакууме). Её горизонт событий — это сфера, радиус которой называется гравитационным радиусом или радиусом Шварцшильда. Чёрная дыра с массой, равной массе Земли, обладала бы радиусом Шварцшильда в 9 миллиметров (то есть Земля могла бы стать чёрной дырой, если бы кто-либо смог сжать её до такого размера). Для Солнца радиус Шварцшильда составляет примерно 3 километра. Объекты, размер которых наиболее близок к своему радиусу Шварцшильда, но которые ещё не являются чёрными дырами, — это нейтронные звёзды. Можно ввести понятие «средней плотности» чёрной дыры, поделив её массу на объём, заключённый под горизонтом событий:

Средняя плотность падает с ростом массы чёрной дыры. Так, если чёрная дыра с массой порядка солнечной обладает плотностью, превышающей ядерную плотность, то сверхмассивная чёрная дыра с массой в 10⁹ солнечных масс (существование таких чёрных дыр подозревается в квазарах) обладает средней плотностью порядка 20 кг/м³, что существенно меньше плотности воды! Таким образом, чёрную дыру можно получить не только сжатием имеющегося объёма вещества, но и экстенсивным путём, накоплением огромного количества материала. По современным представлениям, есть четыре сценария образования чёрной дыры:

Рисунок 5.3 - Иллюстрация художника: аккреционный диск горячей плазмы, вращающийся вокруг чёрной дыры

Гравитационный коллапс (катастрофическое сжатие) достаточно массивной звезды (более чем 3,6 масс Солнца) на конечном этапе её эволюции. Коллапс центральной части галактики или пра-галактического газа. Современные представления помещают огромную ( ) чёрную дыру в центр многих, если не всех, спиральных и эллиптических галактик. Например, в центре нашей Галактики находится чёрная дыра Стрелец A* массой . Формирование чёрных дыр в момент Большого Взрыва в результате флуктуаций гравитационного поля и/или материи. Такие чёрные дыры называются первичными. Возникновение чёрных дыр в ядерных реакциях высоких энергий — квантовые чёрные дыры.

1 2 3 4 5 6 7 8

Похожие:

	Лештаев Валерий Иванович. Перестройка в Космосе и на Земле. Lib ru/Современная литература Современная литература: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Помощь] Оставить комментарий		Викторина «Что ты знаешь о космосе» Учитель начальных классов: Токарева Наталья Ивановна Реквизиты: книги о космосе, рисунки и рефераты ребят, высказывания о космосе, портреты космонавтов, презентация
	Вопросы для кроссворда Реквизиты: книги о космосе, рисунки и рефераты учащихся, высказывания о космосе, портреты космонавтов		Рабочая программа по дисциплине б экономика Современная экономическая наука необъятна, поэтому данный учебный курс направлен на те ее разделы, которые объясняют, как устроена...
	Рабочая программа по дисциплине б экономика Современная экономическая наука необъятна, поэтому данный учебный курс направлен на те ее разделы, которые объясняют, как устроена...		Рабочая программа по дисциплине б экономика Современная экономическая наука необъятна, поэтому данный учебный курс направлен на те ее разделы, которые объясняют, как устроена...
	Классный час Тема: "Путь в космос" Реквизиты: книги о космосе, рисунки и рефераты учащихся, высказывания о космосе, портреты космонавтов		«Молодежь. Общество. Современная наука, техника и инновации» (25 апреля 2009) «Ономастика – наука об именах и названиях». В своей работе я хочу исследовать историю возникновения названий населенных пунктов Томской...
	1 Современная наука Рассмотрено на заседании кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры, протокол № от 2011г		Ораторское искусство. История и современность Риторика как наука Программные задачи: Воспитывать чувство гордости за родную страну, которая стала первой в освоении космоса. Обогатить и расширить...
	Цитология наука о клетке. Клетка струтурная и функциональная единица живого Программные задачи: Воспитывать чувство гордости за родную страну, которая стала первой в освоении космоса. Обогатить и расширить...		«Космос», лепка планет солнечной системы, рассматривание иллюстраций о космосе Познакомить детей с российским праздником – Днём космонавтики, расширить и углубить знание детей о космосе, дате первого полёта Юрия...
	[современная наука: тенденции развития] О муниципальной целевой программе «Профилактика терроризма и экстремизма на территории Кировского района рсо-алания»		Тема урока Кол-во часов Знать краткую историю развития биологии. Уметь доказать, современная биология-комплексная наука
	«Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения» Федеральный закон от 22. 08. 1996 n 125-фз "О высшем и послевузовском профессиональном образовании". Глава I		Реферат на тему тросовые системы в космосе Космические тросовые системы новые, нетрадиционные структуры, создаваемые человеком в космосе, позволяют выполнять задачи, которые...

Школьные материалы