Видео

Транскрипт

Черные дыры являются одной из самых странных вещей во вселенной.

Кажется что они вообще не имеют никакого смысла; откуда они появились?

И что произойдет, если вы туда попадете?

Звезды состоят из невероятно огромного количества атомов, преимущественно водорода,

которые сжимаются из огромных газовых облаков от собственной гравитации.

В центре звезд, посредством ядерного синтеза, атомы водорода становятся атомами гелия,

выпуская при этом колоссальное количество энергии.

Эта энергия в виде излучения, действует в противовес силы гравитации,

поддерживая тонкий баланс между двумя силами.

Пока будут происходить процессы слияния в ядре, звезда будет оставаться достаточно стабильной.

Но для звезд с намного большей массой, чем наше Солнце,

тепло и давление в центре позволяют синтезировать все более тяжелые элементы,

пока они не образуют атомы железа.

В отличие от всех элементов, которые были прежде, процесс синтеза, который создает железо,

не выделяет никакой энергии.

Железо скапливается в центре звезды до тех пор, пока оно не достигнет критического объема,

после чего баланс между излучаемой энергией и гравитацией будет внезапно нарушен.

Ядро разрушится

В течение доли секунды, звезда взрывается,

и со скоростью примерно в четверть скорости света,

поглощает еще больше масс в центр взрыва .

Именно в этот самый момент, создаются все более тяжелые элементы во Вселенной,

в то время как звезда умирает во взрыве сверхновой.

После чего появится либо нейтронная звезда или, если звезда достаточно массивная,

вся масса ядра коллапсирует в черную дыру.

Если бы вы посмотрели в черную дыру, то что вы действительно бы видели было бы горизонтом событий.

Все, что пересекает горизонт событий

должно путешествовать со скоростью большей чем скорость света, чтобы избежать притяжения.

Другими словами, это невозможно.

Так что мы просто видим черную сферу, которая ничего не отражает.

Но если горизонт событий это “черной” часть,

то что такое “дыра” в черной дыре?

Сингулярность.

Мы точно не уверены что это.

Сингулярность может быть бесконечно плотной, что означает, что вся её масса сконцентрирована в

одной точке в пространстве без какой-либо поверхности или объема.

Или что-то совершенно другое.

Прямо сейчас, мы просто не знаем.

Это как ошибка деления на ноль.

Кстати, черные дыры не всасывают все внутрь как пылесос.

Если бы мы обменяли наше Солнце на черную дыру такого же размера,

то для Земли ничего особенного не изменится,

разве что замёрзли бы до смерти, конечно.

Что бы случилось если бы вы попали в черную дыру?

Ощущение времени различны вокруг черных дыр.

Снаружи - вам бы казался все более замедленным по мере приближения к горизонту событий,

т.е для вас время будет идти медленнее.

В какой-то момент вы бы застыли во времени

медленно становясь красным, после чего, вы исчезните.

В то время как с вашей точки зрения, вы сможешь увидеть остальную вселенную

как-будто в быстрой перемотке вперед, вроде как смотря в будущее.

Прямо сейчас, мы не знаем что будет дальше,

но думаем, что это может быть одна из двух вещей.

Первая: вы умрете быстрой смертью.

Черная дыра искривляет пространство так сильно, что как только вы пересечете горизонт событий

будет только одно возможное направление.

Можете принять это буквально: внутрь горизонта событий,

вы сможете перемещаться только в одном направлении.

Это как быть в очень узкой аллее, которая закрывается позади после каждого шага.

Масса черной дыры настолько сконцентрирована,

что в какой-то момент, даже крошечные расстояния в несколько сантиметров

будут означать, что гравитация будет воздействовать в миллионами раз сильнее

на разных частях твоего тела.

Ваши клетки будут разрываться, а тело рваться все больше и больше

пока вы не превратитесь в горячий поток плазмы одним атомом в ширину.

Вторая: вы умрете очень быстрой смертью.

Очень скоро после пересечения горизонта событий вы ударитесь об стену огня

и прекратите свое существование в одно мгновение.

Ни один из этих вариантов не является особенно приятным.

Как скоро вы умрете зависит от массы черной дыры.

Меньшая черная дыра убьет вас раньше чем вы даже вступите в горизонт событий,

в то время как внутри сверхмассивной черной дыры вы, вероятно, мог бы путешествовать

некоторое время.

Как правило, чем дальше вы от сингулярности,

чем дольше вы живете.

Черные дыры бывают разных размеров.

Существуют черных дыр с звездная масса в несколько раз больше массы Солнца

и диаметром астероида.

А есть сверх-массивные черные дыры,

которые находятся в сердце каждой галактики

и кормились в течение миллиардов лет.

В настоящее время самая крупная сверх-массивная черная дыра, известная как S5 0014 + 81,

превосходит массу Солнца в сорок миллиардов раз.

Это 236,7 миллиардов километров в диаметре,

как 47 расстояний от Солнца до Плутона.

Насколько огромна черная дыра - настолько они будут пропорционально быстро испаряться

посредством процесса, называемого Излучением Хокинга.

Чтобы понять как это работает, мы должны посмотреть на пустое пространство.

Пустое пространство на самом деле не пустое, а заполнено виртуальными частицами

которые, появляясь на свет, уничтожают друг-друга.

Когда это происходит прямо на краю черной дыры,

одна из виртуальных частиц будет втянута в черную дыру,

а другая избежит притяжения и станет настоящей частицей.

Таким образом черная дыра теряет энергию.

В первое время это происходит невероятно медленно,

и становится быстрее, так как черная дыра становится меньше.

Когда это приведет к массе большого астероида,

его излучение будет комнатной температуры.

А когда приобретет массу горы, то излучение будет жарить как наше Солнце.

И в последние секунды её жизни, черная дыра выбросит энергию,

равную энергии миллиардов ядерных бомб в огромном взрыве.

Но этот процесс длится невероятно медленно.

Для самых больших дыр которые мы знаем может потребоваться Гу-у-гол лет для испарения.

Это так долго, что, когда последняя черная дыра излучит энергию,

никого не будет вокруг, чтобы засвидетельствовать это.

Вселенная станет необитаемой задолго до этого.

Это не конец нашей истории;

есть более интересные идеи о черных дырах.

Мы будем изучать их во второй части.

Большое спасибо Фрейзеру Каину за помощь в этом видео.

Кстати, мы сделали некоторые Kurzgesagt обои в 4К

для различных размеров экрана;

Вы можете получить их на нашей странице Patreon, что также помогает нам сделать больше видео.

Как в декабре 2015 года, в первый месяц с еще тремя видео!