No início do novo ano letivo, decidimos dedicar o primeiro material da série "Cientistas contra Mitos" ao mistério do espaço, nomeadamente, os buracos negros. Anteriormente, NGS. OMSK escreveu que a astronomia foi devolvida ao programa do ensino médio. Fizemos nossas perguntas a Vladimir Dmitriev, professor associado do Departamento de Física e Métodos de Ensino de Física da Universidade Pedagógica Estadual de Omsk. Ele disse se é possível "mergulhar" em um buraco negro, o que uma pessoa vai notar ali, se pode ser visto a olho nu e se é capaz de ser um portal para outra dimensão.
Mito nº 1: Os buracos negros não são visíveis
- Tudo depende do que queremos ver. Este não é um objeto comum ao qual estamos acostumados, como uma mesa. Não reflete luz. A rigor, um buraco negro é um pedaço de espaço e tempo, cuja atração é tão grande que nada pode voar para fora dele. Incluindo luz. O volume de um buraco negro tende a zero e a densidade tende ao infinito. Ou seja, não é um objeto, mas uma determinada área. Qualquer buraco negro tem o chamado "horizonte de eventos". Qualquer coisa abaixo do horizonte de eventos é invisível. Tudo acima é visível.
Portanto, voltando à questão, um buraco negro nunca existe por si mesmo. Sempre há substância em torno disso. E essa substância começa a cair no buraco negro. Ao cair, ele acelera. À medida que acelera, ele gira e forma um disco de acreção. Este é um disco que mais parece um donut. À medida que a matéria acelera, colide, ela se aquece e se ioniza. Acontece que um monte de partículas carregadas que se movem em um círculo. O disco está aceso. Assim, os objetos mais brilhantes do universo são obtidos - quasares. Isso é o que realmente vemos. Ou seja, não vemos o buraco negro em si, mas a substância ao seu redor. E quanto maior a massa, mais brilhante é o disco de acreção.
Enquanto houver matéria ao redor do buraco negro, enquanto houver algo para "alcançar", é um quasar. A substância acabou e ela deixou de ser visível. Todos os quasares mais próximos de nós agora visíveis estão a uma distância de 6 bilhões de anos-luz. Ou seja, agora eles podem ter saído, mas por enquanto você pode vê-los no céu. Para os humanos, eles parecem estrelas comuns.
Mito 2: Os buracos negros estão em constante crescimento e algum dia irão coletar todo o universo
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- Os buracos negros estão realmente ficando maiores. A massa aumentou - o raio de atração aumentou. A termodinâmica afirma que o raio de um buraco negro não pode diminuir. Mas a mecânica quântica diz que pode. Qual dessas ciências está certa ainda não está claro.
De acordo com a teoria quântica, os buracos negros deveriam evaporar - emitir fótons. Este é um processo muito lento, mas existe. Quanto mais massa, mais lentamente ela irradia. Quanto menor, mais brilhante, mais brilhante e mais brilhante ele brilha. Nos últimos segundos de vida do buraco, haverá um clarão. Isso só acontecerá quando o buraco não tiver ninguém para "alcançar". Em teoria, isso é possível. O universo inteiro não será coletado em um buraco negro por uma razão simples - eles estão muito longe um do outro.
Mito # 3: você pode voar através de um buraco negro
- Se o corpo original e, consequentemente, o buraco negro girar, então uma ergosfera é formada ao redor do corpo do buraco negro até três raios gravitacionais do próprio buraco. Não pode ter órbitas estáveis. Se um único corpo entrar na ergosfera, provavelmente será despedaçado.
O que acontece com um objeto quando ele cai? Vamos pegar um homem. Ele passa pela ergosfera e cada … cada parte adquire sua própria trajetória. Aqui está o filme "Interestelar" … (risos) Como dizem os astrônomos, a substância da qual você é feito, é claro, cairá no buraco negro, mas essa substância será você …
Mito 4: Buracos negros são portais ou "buracos de minhoca"
- A questão é que existem dois buracos negros e eles estão de alguma forma conectados. Sim, existe essa teoria. Como se a substância caísse em um certo túnel e voasse, voasse, voasse. É difícil dizer, mas improvável. A natureza não tolera estruturas complexas, e esta é muito complexa, na qual se mexeu um pouco e quebrou. Para tal túnel, não só a gravidade é necessária, que vai apertar, mas também a anti-gravidade, que vai segurar as paredes. Ou seja, você deve dobrar a substância escura dentro do tubo e colocá-la ao redor da substância. Na natureza, apenas as estruturas mais simples permanecem.
Ou seja, de acordo com a teoria, eles podem surgir, mas entrarão em colapso imediatamente. Por que então eles estão? Além disso, mesmo que os buracos negros estejam conectados, eles podem apenas apertar. Você não vai voltar para o nosso universo - uma estrada de mão única.
