Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Статья: Как обнаружить "черную дыру"

Название: Как обнаружить "черную дыру"
Раздел: Рефераты по авиации и космонавтике
Тип: статья Добавлен 09:40:04 07 февраля 2010 Похожие работы
Просмотров: 77 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Как обнаружить «черную дыру»

В.Н. Леонович

Черная дыра – область пространства, в которой гравитационное притяжение настолько сильно, что ни вещество, ни излучение не могут эту область покинуть. Для находящихся там тел вторая космическая скорость (скорость убегания) должна была бы превышать скорость света, что невозможно, поскольку ни вещество, ни излучение не могут двигаться быстрее света. Поэтому из черной дыры ничто не может вылететь. Границу области, за которую не выходит свет, называют «горизонтом событий», или просто «горизонтом» черной дыры.

Чтобы поле тяготения смогло «запереть» излучение, создающая это поле, масса (M) должна сжаться в объем с радиусом, меньшим «гравитационного радиуса» rg = 2GM/, гравитационная постоянная G = 6,672× и скорость света c = 299792458 м/с. Значение гравитационного радиуса чрезвычайно мало по сравнению с привычным размером физических тел. Например, для Солнца с массой около 2 × кг и радиусом около 700 тыс. км значение rg ≈ 3 км. А для Земли (M = 6 × кг) значение rg ≈ 1 см, для звезды в десять солнечных масс — 30 км, а для объекта в два миллиарда солнечных масс — 40 астрономических единиц, то есть размер Солнечной системы.

Теория звездной эволюции указывает, что за 12 млрд. лет существования нашей Галактики, содержащей порядка 100 млрд. звезд, в результате коллапса наиболее массивных из них должно было образоваться несколько десятков миллионов черных дыр.

В настоящее время в зоне видимости наблюдается около 200 объектов – кандидатов в черные дыры, но нет пока ни одного объекта, в отношение которого можно утверждать, что это черная дыра.

Черная дыра как физический объект обладает очень многими интересными и необычными свойствами, но подавляющее большинство этих свойств проявляются в непосредственной близости или даже за горизонтом событий. Для удаленного наблюдателя они недоступны и в качестве признаков обнаружения не представляют интереса.

Ищут черные дыры по косвенным признакам, т.е. по искажению нормальных характеристик ближайших объектов, например, среди двойных звезд, одна из которых – черная дыра. Есть и другие признаки, нет смысла их перечислять. Все они основаны на проявлении именно необычных свойств черных дыр, и представляют значительные трудность для обнаружения. Исследователи так увлеклись экзотическими свойствами черных дыр, что упустили из виду самый доступный вид исследования – фотонное излучение.

Исходя из теории «черных дыр», самым вероятным местом нахождения дыр является центр Галактики. Рассмотрим этот вариант. Проанализируем оптические эффекты, которые должен обнаружить в этом случае земной наблюдатель.

Черная дыра не излучает. Лучи света от звезд расположенных за черной дырой не могут достичь Земли по прямой линии, т.к. все излучение телесного угла, определяемого диаметром "горизонта событий", поглощается черной дырой. Но черная дыра искривляет смежное пространство определенным образом, так что оно действует как идеальная и универсальная линза, фокусное расстояние которой зависит от расстояния отклоняемого луча от центра линзы. Фокусное расстояние, тем меньшее, чем ближе луч к центру черной дыры. Фокус универсальной линзы всегда направлен в сторону наблюдателя, а количество наблюдателей и их размещение на оси наблюдения может быть произвольным. Так что для каждой точки пространства такую линзу можно рассматривать как набранную из тонких цилиндров, каждый из которых имеет свое фокусное расстояние. Для любой точки, определяемой положением наблюдателя, всегда найдется условная тонкая линза, обеспечивающая фокусировку лучей загороженной звезды именно в точке наблюдателя. В результате все геометрически экранированные звезды предстанут для наблюдателя в форме кольцевых псевдообъектов, рис. 1, диаметры которых определяются массой черной дыры (чем больше масса, тем больше радиус) и расстояниями от «черной


дыры» до наблюдателя и от «черной дыры» до наблюдаемой звезды.

Суммарная яркость псевдообъекта может превзойти яркость самой звезды. А если учесть, что каждая звезда, загороженная «черной дырой», формирует псевдообъект, то суммарная яркость всех колец, которые для наблюдателя практически сольются в одно кольцо, должна превысить суммарную яркость экранированных звезд. Самое большое кольцо сформируется самой ближней загороженной звездой. Если экранированная звезда несколько смещена от оси наблюдения, то яркость кольца становится неоднородной, а при выходе звезды из тени, кольцо вырождается в два точечных псевдообъекта. Один наблюдается, как реальная звезда, смещенная от черной дыры, а другой, как звезда внутри кольца, и оба псевдообъекта при малых отклонениях имеют почти одинаковую яркость (внутри кольца яркость меньше). Звезды, наблюдаемые в значительном отдалении от черной дыры, практически не изменят своего положения на небе, но должны быть представлены земному наблюдателю также двумя объектами, первый из которых будет собственно видимой звездой, а второй будет псевдозвездой внутри кольца псевдообъекта. Псевдозвезда в этом случае будет значительно менее яркой по сравнению с реальной звездой, т.к. действующее расстояние до нее складывается из двух прямолинейных участков: наблюдатель-«черная дыра»-реальный объект. Но таких объектов так много (все видимые звезды), что суммарная яркость кольца черной дыры должна быть сравнимой с самыми яркими звездами или превосходить их. Точечные псевдозвезды заполнят зону от самого большого кольца до радиуса горизонта событий. Эффект кажущегося смещения звезд вблизи «черной дыры» сформирует вокруг кольца псевдообъекта область относительно "разреженных" звезд.

Таким образом, окончательно получаем, что на месте черной дыры должен наблюдаться яркий псевдообъект с темной областью в середине, и затемненной вокруг него. Характерные размеры псевдообъекта, формируемого черной дырой, для земного наблюдателя всегда меньше размеров исходного объекта, послужившего материалом при коллапсе в черную дыру, т.е. очень малы для черных дыр, возникших из звезд средней величины. Темную область в центре псевдообъекта заметить трудно, да и не нужно. Дело в том, что спектр излучения псевдообъекта должен быть интегральным, т.е. с суммарным набором стандартных линий всех звезд – это одна из самых важных характеристик для поиска.

Из выше изложенного следует, что черные дыры нужно искать не как темные провалы в звездном небе, а наоборот, среди самых ярких объектов, очень похожих на звезды. Необходимым атрибутом поиска должен быть анализатор спектра.

Изложенная здесь информация позволяет включиться в поиск черных дыр астрономам-любителям. Для решивших начать поиск черных дыр, необходимо сообщить следующее. Черную дыру в центре Галактики, казалось бы, трудно не обнаружить; по теории она должна быть очень большой, более миллиона масс Солнца. Но ее пока не обнаружили. Кроме того, следует обратить внимание на то, что строгое решение Карла Шварцшильда, положенное в основу теории «черных дыр», найдено для упрощенных и, как следствие, приблизительных уравнений Эйнштейна. Строгие уравнения гравитации, опубликованные Эйнштейном, до сих пор не имеют решения и не проверены. Несколько существующих частных решений, найденных для упрощенных уравнений, справедливы только для очень малых значений кривизны пространства, что соответствует малой концентрации вещества. Но кривизна в области дыр не то что мала, а стремится к бесконечности. Применение упомянутых частных решений уравнений гравитации для построения теории черных дыр аналогично применению уравнений ламинарных течений для анализа турбулентности.

Таким образом, теория черных дыр может оказаться всего лишь экзотическим и эфемерным продуктом тренировки ума азартных энтузиастов, не желающих (или не умеющих) видеть физику за абстрактными построениями математики.

Однако случается, что люди находят не то, что ищут. В такой ситуации остается только переадресовать им совет Великого Комбинатора: «Пилите, Шура, пилите».

Нижний Новгород, 2009г.


Список литературы

1) Паули В.Теория относительности. — 2-е изд. — М.: Наука, 1983.

2) Новиков И.Д. Черные дыры и Вселенная. М., Молодая гвардия, 1985.

3) Чандрасекар С. Математическая теория черных дыр. М., Мир, 1986.

4) Черепащук А.М. Поиски черных дыр. – Успехи физических наук, 2003, т.173, № 4.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:42:04 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
23:30:36 28 ноября 2015

Работы, похожие на Статья: Как обнаружить "черную дыру"

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150351)
Комментарии (1830)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru