Черные дыры

Файл : ref-19904.doc (размер : 192,512 байт)

С О Д Е Р Ж А Н И Е

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………….3

ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ………………………………………………………………………...5

ДРУГИЕ ТИПЫ ЧЕРНЫХ ДЫР

3.1. Вращающиеся черные дыры……………………………………………………...11

3.2. Черные дыры с электрическим зарядом…………………………………….13

В ПОИСКАХ ЧЕРНЫХ ДЫР…………………………………………………..16

КАНДИДАТЫ НА РОЛЬ ЧЕРНЫХ ДЫР………………………………19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………21

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………...……………23

В В Е Д Е Н И Е

…черные дыры – это самые совершенные

макроскопические объекты во Вселенной.

Ведь для их построения достаточно поня-

тий о времени и пространстве.

С. Чандрасекар

В последнее время внимание астрономов привлекло одно из самых странных в мире открытий. В соответствии с общей теорией относительности в космосе должны существовать объекты, которые обладают столь сильными гравитационными полями, что планеты, звезды, астероиды и другие любые тела, затянутые в них, просто разрушаются. Еще более странно то, что, попав в такое поле, никто и ничто не может оттуда выбраться и перестает существовать в нашей Вселенной. Такие объекты называют черными дырами.

В последние годы проблема черных дыр вызывает огромный интерес, хотя сама идея не нова, ей уже около 200 лет. Английский астроном Джон Митчелл еще в 1784 году доказал, что если масса звезды будет достаточно велика, то свет не сможет покинуть ее, т. е. для нас она будет невидима. Через несколько лет к такому же выводу пришел французский ученый Пьер Лаплас.

Обнаружение черных дыр изумило научную общественность и побудило известного американского физика-теоретика К. Торна написать следующие строки: «Из всех измышлений человеческого ума, от единорогов и химер до водородной бомбы, наверное, самое фантастическое – это образ черной дыры – отделенной от остального пространства определенной границей, которую ничто не может пересечь; дыры, обладающей настолько сильным гравитационным полем, что даже свет задерживается его мертвой хваткой; дыры, искривляющей пространство и тормозящей время. Подобно единорогам и химерам, черная дыра кажется более уместной в фантастических романах или в мифах древности, чем в реальной Вселенной. И, тем не менее, законы современной физики фактически требуют, чтобы черные дыры существовали».

Черные дыры должны играть значительную роль во Вселенной. Так, по предварительным подсчетам, только в нашей Галактике насчитывается около миллиарда черных дыр. Предполагают, что в центрах шаровых скоплений звезд, а также в центре Галактики находятся черные дыры. Есть гипотезы, согласно которым необычно высокое излучение квазаров и так называемый парадокс масс объясняются влиянием черных дыр. И вообще астрофизики все чаще начинают объяснять различные загадочные космические явления действием черных дыр.

Не исключено, что черные дыры могут активно влиять и на дела земные. Эти экзотические космические тела могут «подсказать» людям принципиально новые источники энергии. Так, например, при падении вещества в черную дыру на единицу массы выделяется энергия, имеющая величину на порядок большую, чем в ядерных реакциях. Или другой пример, связанный с эффектом испарения черных дыр. Этот эффект имеет существенное значение для микрочерных дыр, характеризующихся мизерными размерами (порядка размеров элементарных частиц и меньше), но довольно ощутимой по земным масштабам массой (около 1 млрд. т.). На последней стадии испарения, когда масса черной дыры становится равной примерно 1 тыс. т., за одну десятую доли секунды выделяется энергия, равная энергии взрыва миллиона мегатонных термоядерных бомб!

Пока еще трудно конкретно что-либо сказать о практических путях использования энергии черных дыр. Не исключено, что в будущем черные дыры смогут послужить человечеству не только как самые мощные и компактные источники энергии, но и как наиболее экологически чистые, поглощающие отработанное вещество.

Физика и астрофизика черных дыр получили широкое признание научной общественности. Им посвящено множество статей, десятки монографий, проблемы черных дыр активно обсуждаются на научных конференциях. Фактом признания важности этих проблем для науки в целом было присуждение в 1983 г. Нобелевской премии американскому ученому С. Чандрасекару за цикл работ по эволюции звезд.