História bielej diery, teória a ako sa tvorí

On Biela diera Je to jedinečnosť priestoru - čas, ktorý patrí k presným riešeniam rovníc všeobecnej relativity. Tieto singularity majú to, čo sa nazýva a Horizont udalostí. To znamená prítomnosť bariéry, ktorá v bielej diere nemôže nič zvonku. Teoreticky je biela diera jedinečnosť, ktorá ide do minulosti.

V súčasnosti nikto nedokázal pozorovať. Ale môžeme dlžiť existencii tým najzvláštnejším zo všetkých: Veľký tresk pred 13.8 miliárd rokov možno považovať za udalosť spôsobenú supermasívnou bielym dielom.

Skvelá hmota ako planéta, môže deformovať priestorový čas. Zdroj: Mysid [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

Teória všeobecnej relativity sa domnieva, že časový čas sa môže deformovať v dôsledku zrýchlenia alebo prítomnosti hromadných objektov. Toto je rovnaká teória, ktorá predpovedala existenciu čiernych dier, z ktorých by biele diery boli náprotivkom. Preto ich existencia.

Teraz, aby ste vytvorili vesmírnu singularitu, je potrebný určitý fyzikálny mechanizmus. V prípade čiernych dier je známe, že príčinou je gravitačný kolaps supermasívnej hviezdy.

Ale fyzikálny mechanizmus, ktorý by mohol tvoriť jedinečnosť bielej diery. Aj keď sa samozrejme objavili kandidáti, aby vysvetlili svoje možné školenie, ako bude vidieť čoskoro.

[TOC]

Rozdiely medzi čiernymi otvormi a bielymi otvormi

Mnohé z známych čiernych dier sú zvyškom supergigentnej hviezdy, ktorá utrpela vnútorný kolaps.

Keď sa to stane, gravitačné sily sa zvyšujú v takom rozsahu, že nič, čo sa priblížia, nemôže uniknúť jeho vplyvu, dokonca ani svetlo.

Preto sú čierne diery schopné prehltnúť všetko, čo do nich spadá. Naopak, nič nemôže vstúpiť do bielej diery, všetko by z nej bolo odmietnuté alebo odrazené.

Je existencia možného podobného objektu? Koniec koncov, čierne diery zostali dlho ako matematické riešenie Einsteinových poľných rovníc, až kým neboli zistené vďaka gravitačným a žiarením, ktoré spôsobujú v ich prostredí, a nedávno sa fotografovali.

Na druhej strane, biele diery sú stále skryté pred kozmológmi, ak skutočne existujú.

História vášho objavu

Teória existencie bielych dier začala z diel Karla Schwarzschilda (1873-1916), nemeckého fyzika a prvého, ktorý našiel presné riešenie relativistických polí Rovnice Alberta Einsteina.

Môže vám slúžiť: Doppler Effect: Popis, vzorce, prípady, príklady

Za týmto účelom vyvinul model s sférickou symetriou, ktorej riešenia majú cesty, ktoré sú presne čiernymi otvormi a ich bielymi náprotivkami.

Práca Schwarzschildovej nebola úplne populárna, možno za to, že bola publikovaná počas prvej svetovej vojny. Museli sme počkať niekoľko rokov, kým sa dvaja fyzici nezávisle obnovia v 60. rokoch.

V roku 1965 matematici Igor Novikov a Yuval Ne'eman analyzovali riešenia Schwarzschild, ale pomocou iného súradnicového systému.

V tom čase sa termín biely otvor ešte nezistil. V skutočnosti boli známe ako „oneskorené jadrá“ a boli považované za nestabilné.

Vedci sa však snažili nájsť fyzický objekt, ktorého povaha bola kompatibilná s predikciou bielych otvorov, ale keďže bola náprotivkom čiernych dier.

Kvás a kapucňa Blancos

Vedci sa domnievali, že ho nájdu v kvázaroch, najjasnejších objektoch vesmíru. Tieto emitujú intenzívny tok žiarenia detegovateľný Radio Telescops, pretože by to mal urobiť biela diera.

Energia kvázarov však nakoniec bola poskytnutá uskutočniteľnejšie vysvetlenie, ktoré súvisia s čiernymi otvormi v strede galaxií. A tak biele diery boli opäť ako abstraktné matematické entity.

Takže aj keď sú známe, biele diery sa venovali oveľa menšej pozornosti ako čierne diery. Je to len preto, že sú presvedčené, že sú nestabilné, čo spochybňuje jeho skutočnú existenciu, ale na to, že neexistuje primeraná hypotéza o jeho možnom pôvode.

Naopak, čierne diery vyplývajú z gravitačného kolapsu hviezd, fyzického javu, ktorý bol dobre zdokumentovaný.

Možné zistenie bielej diery

Existujú vedci, ktorí sú presvedčení, že konečne zistili bielu dieru vo fenoméne zvanom GRB 060614, sa vyskytol v roku 2006. Tento jav bol navrhnutý ako prvý zdokumentovaný vzhľad bielej diery.

GRB 060614 bola výbuchom gama lúčov detegovaných Observatóriom Neil Gehrels Swift 14. júna 2006 s zvláštnymi vlastnosťami. Napadol vedecký konsenzus, ktorý sa predtým utrpel na pôvode prasknutí Gamma Ray a čiernych dier.

Veľký tresk, o ktorom niektorí veria, že to bola supermasívna biela diera, mohla byť výsledkom čiernej diery tiež supermasívna, v srdci neznámeho galaxie, ktorá sa nachádza v našom vesmírovom otcovi.

Môže vám slúžiť: spôsoby, ako elektrifikáciu tela (s príkladmi)

Jedným z ťažkostí pri pozorovaní bielej diery je, že všetka hmota je z nej vylúčená jedinečným pulzom. Takže biela diera chýba potrebná kontinuita, ktorá sa má pozorovať, avšak čierne diery majú dostatok vytrvalosti na to, aby sa dali vidieť.

Teória

Einstein predpokladá, že hmotnosť, čas a dĺžka majú úzku závislosť pri rýchlosti referenčného systému, v ktorom sa merajú.

Okrem toho sa čas považuje za jeden z variabilných, s rovnakým významom ako vesmírne premenné. Hovorí sa teda o vesmírnom čase ako o entite, v ktorej sa koná každá udalosť a všetky udalosti.

Hmota interaguje s tkaninou časopriestor a upravuje ju. Einstein popisuje spôsob, akým sa to stane so súborom 10 napínajúcich rovníc, známych ako poľné rovnice.

Niektoré dôležité pojmy v teórii relativity

Ten Napätie Sú to matematické entity, ktoré umožňujú zvážiť dočasnú premennú na rovnakej úrovni vesmírnych premenných. Známe vektory, ako je sila, rýchlosť a zrýchlenie, sú súčasťou tejto rozšírenej sady matematických entít.

Matematický aspekt Einsteinových rovníc zahŕňa aj koncepty ako napríklad metrika, čo je vzdialenosť vo vesmíre aj v čase, ktorá oddeľuje dve nekonečne zatváracie udalosti.

Dva body v priestore sú súčasťou krivky zvanej Geodetický. Tieto body sú zjednotení vesmírnou vzdialenosťou. Takéto znázornenie časového priestoru je pozorované na nasledujúcom obrázku:

Tvar kužeľa je určený rýchlosťou svetla c, čo je konštanta vo všetkých referenčných systémoch. Všetky udalosti sa musia konať v kužele. Ak sú mimo nich udalosti, neexistuje spôsob, ako to vedieť, pretože informácie by mali cestovať rýchlejšie ako svetlo, ktoré sa majú vnímať.

Einsteinove poľné rovnice pripúšťajú riešenie s dvoma singularitami v prázdnej oblasti (to znamená bez hmotnosti). Jednou z týchto singularity je čierna diera a druhá je biela diera. Pre obidve je horizont udalostí, ktorý je sférickým okrajom konečného rádiu, ktorý obklopuje singularitu.  

V prípade čiernych dier nemôže z tejto oblasti vyjsť nič, ani svetlo. A v bielych dierach je horizont udalostí prekážkou, na ktorú sa nič nedá preniesť zvonku. Roztok čiernej diery vo vákuu je vo kužele svetla budúcnosti, zatiaľ čo roztok bieleho otvoru je v oblasti minulosti kužeľa svetla.

Môže vám slúžiť: priemerná rýchlosť

Einsteinove rovnice Riešenia, ktoré tvoria skutočnú čiernu dieru, si vyžadujú prítomnosť hmoty, av tomto prípade riešenie obsahujúci bielu dieru zmizne. Preto sa dospelo k záveru, že ako matematické riešenie v teórii jedinečných riešení bez hmoty existujú biele diery. Ale nie je to vtedy, keď je záležitosť zahrnutá v Einsteinových rovniciach.

Ako sa tvorí biela diera?

V roku 2014 teoretický fyzik Carlo Rovelli a jeho pracovný tím na University of Aix-Marsella vo Francúzsku navrhli, že biele diery môžu vzniknúť zo smrti čiernej diery.

Už v 70. rokoch, maximálny odborník na čierne dierky, Stephen Hawking, vypočítal, že čierna diera stráca hmotnosť prostredníctvom emisie Hawking Radiation.

Výpočty Ravelliho a jeho tím naznačujú, že takáto kontrakcia za stratu žiarenia čiernej diery by mohla v jeho poslednej fáze vyvolať odraz, ktorý vzniká z bielej diery.

Výpočty Ravelli však tiež naznačujú, že v prípade čiernej diery s cestom rovnajúcou sa slnkom, na vytvorenie bielej diery by bolo potrebné približne štvorročný vek súčasného veku vesmíru.

Biele diery a temná hmota

Po druhom po veľkom tresku by výkyvy hustoty rýchleho expanzného vesmíru mohli produkovať primárne čierne diery (bez potreby kolapsu hviezd).

Tieto primárne čierne diery sú oveľa menšie ako diely Star Origin a môžu sa odpariť, až kým nezomrie, aby ustúpili bielu dieru v čase, ktorý bol pochopený v živote vesmíru.

Mikroskopické biele diery môžu byť veľmi masívne. Napríklad jedna z veľkosti zrna prachu môže mať väčšiu hmotnosť ako mesiac.

Dokonca aj Ravelliho tím naznačuje, že tieto mikroskopické biele diery môžu vysvetliť temnú hmotu, ďalšie z najdôležitejších kozmologických tajomstiev.

Mikroskopické biele diery by nemilovali žiarenie; A keďže sú menšie ako vlnová dĺžka, ukázalo sa, že sú neviditeľné. To by mohol byť ďalší dôvod, ktorý by vysvetlil, prečo ešte neboli zistení.

Odkazy

1. Battersby, s. 2010. Večné čierne diery sú konečným kozmickým trezorom. Zotavený z: Newscientist.com.
2. Choi, C. 2018. Biele diery môžu byť tajnou prísadou v záhadnej temnej hmote. Obnovené z: vesmíru.com.
3. Fraser, C. 2015. Čo sú biele diery?. Získané z: Phys.orgán.
4. Masters, Karen. 2015. Čo je biela diera?. Zvedavý zotavený.hviezda.Cornell.Edu
5. Wikiwand. Biela diera. Získané z: Wikiwand.com