Jak powstawanie czarnych dziur wpływa na nas na Ziemi? Trzej wielcy fizycy ujawniają, co może się stać z naszą galaktyką | kosmiczna pustka

Jakby w żartach, Niemiec, Austriak i Sowieci (dziś powiedzielibyśmy Rosjanie) laureaci Nagrody Nobla dali nam klucze do tego, jak wpłynie to na naszą planetę. powstawanie czarnych dziur.

Zaczynamy od Sowietów: Pavel Cherenkov (lub Serenkov lub Serenkov). Członek Komunistycznej Partii Związku Radzieckiego, dwukrotny laureat Nagrody Stalina, laureat Nagrody Nobla A.S Maszyna. Czerenkow był fizykiem urodzonym na początku XX wieku, który dał swoje nazwisko rodzaj promieniowania W przypadku mężczyzn ma to związek z cząstkami, które przekraczają prędkość światła. Kosztem robienia niewiele spoilery Na podstawie własnego artykułu powiem, że nie jest to sprzeczne z tym, co postulował inny członek omawianej dziś grupy uczonych.

W rzeczywistości prędkość światła w próżni, która jest znana (lub powinna wynosić) 300 000 kilometrów na sekundę, nie może zostać przekroczona, zgodnie z naszymi najbardziej zaawansowanymi teoriami fizycznymi. Ale diabeł tkwi w szczegółach, a prędkość światła w próżni nie jest taka sama, jak przy przejściu przez ośrodek, który ma określony skład.

Na przykład światło jest o 25% wolniejsze w wodzie, 33% wolniejsze w szkle i 60% wolniejsze w diamencie.Może dlatego nasz blask nas oślepia (w przenośni, nie w sensie fizycznym)! I choć lekkie „męczy” przy przechodzeniu przez niektóre ośrodki, niektóre cząstki mają ich więcej Wytrzymałość W tym ośrodku może być szybszy niż światło, Wszystko bez sprzeczności z teorią względności która mówi, że niczego nie można przyspieszyć do prędkości światła!w pustce! (Dodatki sytuacyjne do materiału dotyczącego miejsca w fizyce).

Cóż, kiedy tworzona jest czarna dziura, bardzo energiczne, nagłe zdarzenie (czarna dziura może powstać w mniej niż sekundę, a nie jest tylko jedna), emitowane są fotony o ogromnej energii, gamma promienie, które nam mówią Przeddzień. Tych promienie gammaPo dotarciu do naszej atmosfery zderza się z cząsteczkami i atomami, rozpędzając je do prędkości… większych niż prędkość światła w powietrzu.

Rezultatem jest rodzaj elektromagnetycznej fali uderzeniowej, takiej jak ta, która występuje w samolotach naddźwiękowych (to jest dźwięk), która ma coś, co nazywa się promieniowaniem Czerenkowa, niebieskawe światło, które może zostać wykryte przez teleskopy Czerenkowa na powierzchni Ziemi, jako widoczny efekt. Niektóre z nich, bardzo duże i piękne, można zobaczyć na La Palmie, gdzie Sieć teleskopów Czerenkowa Największy na świecie. Radziecki fizyk odkrył ten efekt, obserwując, co dzieje się w butelce wody, gdy została zbombardowana materiałami radioaktywnymi, a to niebieskawe światło jest również bardzo typowe dla kałuż wody w reaktorach jądrowych. Tak więc pierwszym efektem powstawania czarnej dziury może być delikatny deszcz niebieskiego światła i przyspieszone cząstki w górnej atmosferze.

Niektóre cząstki mogą być szybsze od światła bez sprzeczności z teorią względności, która mówi, że niczego nie można przyspieszyć do prędkości światła… w próżni

Przechodząc do drugiego efektu i wracając do naszych bohaterów żartu, musimy porozmawiać o Szlachetnym Wolfgangu Pauli, który słynie z tego, że powiedział nam, że Nie ma dwóch takich samych elektronów. Niezbyt sławny, ale wciąż ciekawy, był znany jako „świadomy ciała” i zmarł w pokoju 137 szpitala, który jest „Mistyczna” liczba w fizyce, mówiono o niej również przymiotnik. Dzięki Pauliemu wiemy coś jeszcze, co czujemy na Ziemi lub czujemy to cały czas, ponieważ niektóre relacje mówią, że czarna dziura tworzy się co sekundę, ale to już inna historia (jak dotąd cztery różne historie w tym akapicie).

W 1930 roku Pauli powiedział że kiedy neutron emituje elektron i staje się protonem, co dzieje się w mniej niż 15 minut z połową pojedynczych neutronów na świecie (dzięki Bogu te, na których nam zależy, są sparowane i bardziej stabilne), bardzo dobrze, ładunek jest zachowana: neutralna dla neutronu (co za niespodzianka), dodatnia dla protonu i ujemna oraz analogiczna do poprzedniego neutronu, zobacz co Zbieg okolicznościdla elektronu.

Ale my, fizycy, uwielbiamy zwrot „kurczę się, kurczak wychodzi” i stosujemy go do wszystkiego, więc Pauli powiedział, że trzeba również zachować coś, co nazywa się pędem, czymś, co nazywa się spinem, i czymś, co nazywa się energią. I żeby oszczędzić nam kłopotliwych szczegółów, przynajmniej na dziś, gdyby neutron uwolnił jeden proton, a jeden elektron uległ rozpadowi, nie pozwolono by zachować tych czterech rzeczy. „Musi istnieć nieznana dotąd cząsteczka”, powiedział Pauli, „która powinna bardziej się kurczyć, gdy rozpad neutronu”. Cząstka (odkryta w 1956) została zsyntetyzowana i nazwana Neutrino (w naszym przykładzie antyneutrino)I Pauli dobrze to widział (zmarł w 1958).

w Czarne dziury powstają z bardzo masywnych gwiazdjak może być w przypadku Rigela (widoczny teraz przez większą część nocy), pierwszą i ostatnią rzeczą, aby uciec przed falą pływową, która tworzy się, zanim wszystko się zawali Są to neutrina. A te neutrina są tak wolne jak słońce o świcie, docierają do Ziemi i przechodzą przez nas, chociaż najbardziej energetyczne z nich można zatrzymać i wykryć dzięki światłu Czerenkowa, niebieskiemu światłu wytwarzanemu przez jego szybszy niż światło ruch w ośrodku , w tym przypadku woda.

Podczas formowania się czarnych dziur z bardzo masywnych gwiazd przed zapadnięciem się fali pływowej uciekają neutrina. Neutrina, które docierają do Ziemi i przechodzą przez nas, najbardziej energetyczne ze wszystkich, można wykryć… dzięki niebieskiemu światłu Czerenkowa w wodzie!

A my go wykończymy niemiecki, Albert EinsteinKtóre już dziś pojawiło się w naszym story, a które nie! Czy kiedykolwiek czułeś, że wszystko wokół ciebie się zatrzymało, tylko po to, by poczuć zimno z cewką Odchodzi Fu? Cóż, nie byłoby tak, ponieważ czarna dziura istnieje, ponieważ chociaż mogłaby w swoim składzie zostanie stworzony fale grawitacyjne, które Zakłócenia czasoprzestrzenne Cyklicznie skracając i wydłużając metr i sekundę (podczas przejścia impulsu lub „kwantu” fali), prawda jest taka, że ​​jego wpływ na materię jest bardzo mały.

Jeśli fale grawitacyjne, które wykryliśmy podczas połączenia 2 gwiazdy neutronowe Również 2 czarne dziury powodują (mierzalne!) zmiany w przestrzeni Tak więc długość tego, co wcześniej wynosiło 4 km, zmienia się o jedną dziesięciotysięczną rozmiaru protonu (a dokładniej, 4 km to 4 biliony protonów razem wziętych). Z drugiej strony te, które powstaną w formacji Gwiezdna czarna dziura w centralnym obszarze naszej galaktykiponieważ nie ma miesiąca, w którym gwiazda nie umiera, będzie to co najmniej a kolejność rozmiarów Mniej intensywne (za mało) dla naszych obecnych detektorów.

To właśnie neutrina, fale grawitacyjne, a przede wszystkim, jak zawsze, fotony obserwujemy teraz za każdym razem, gdy w jakimś punkcie wszechświata powstaje (gwiezdna) czarna dziura. Cóż, możemy stać się świadomi tych cząstek, kiedy Sygnał dociera do ziemi A gdybyśmy mieli odpowiednie teleskopy i detektory dla trzech rodzajów cząstek (falę grawitacyjną utożsamiliśmy z cząstką, grawitonem, w tym ostatnim zdaniu, sprawa nie jest prosta i nas dzisiaj nie dotyczy).

Im dalej jesteśmy, tym mniej energii otrzymujemy z tego zdarzenia, a najbliższa (samotna) gwiezdna czarna dziura powinna pojawić się za około 5000 lat świetlnych stąd, nie wiadomo kiedy. Ale coś (subtelnego) odczuwa dusza na naszej planecie, kiedy gwiazda pozostawia po sobie czarną dziurę. Sowiet, Austriak i Niemiec mówią nam, że dotyczy to cząstek Żadna masa (prawie?), ale prawdziwa.

Możesz śledzić kwestia w Facebooki Świergot i Instagramlub zarejestruj się tutaj, aby otrzymać Cotygodniowy biuletyn.