ierne diery a budcnos vesmru l Ako vznikol
Čierne diery a budúcnosť vesmíru l Ako vznikol termín čierne diery ? l Aká hviezda sa zmení na čiernu dieru ? l Správanie čiernej diery l Dôsledky čiernych dier l Čo sa stane s naším vesmírom ?
Ako vznikol termín čierne diery ? - r. 1796 fyzik P. S. de Laplace - r. 1916 fyzik a matematik Karl Schwarschild (Schwarzchildov polomer) - r. 1928 Subrahmanian Chandrasekhar (Chadrasekharova medza) - r. 1939 Robert Oppenheimer vypočítal, čo sa stane s hviezdou s hmot. nad touto medzou - r. 1969 americký vedec John Wheeler zaviedol pojem čierne diery
Aká hviezda sa zmení na čiernu dieru ? - hviezda po vyčerpaní zásob paliva môže skončiť ako : 1. biely trpaslík 2. neutrónová hviezda 3. čierna diera
Biely trpaslík - r. 1844 astronóm Friedrich Wilhelm Bessel zistil, že dráha Síria nie je pravidelná sprievodca => neviditeľný - podľa Chadrasekharovej medze takto skončí hviezda ktorej hmotnosť neprevyšuje 1, 4 násobok hmotnosti Slnka - gravitačné rútenie je zastavené tlakom elektrónového plynu (odpor elektrónov ) - hustota je niekoľko sto ton na centimeter kubický
Neutrónová hviezda - r. 1964 Dr. Jocelyn Bellová objavila zdroj žiarenia (krátke impulzy) = “litlte green men” - rotujúce neutrónové hviezdy = pulzary - gravitačné rútenie je zastavené vylučovaním medzi protónmi a neutrónmi - takto skončí hviezda, ktorá má hmotnosť 1, 4 – 3, 2 násobok hmotnosti Slnka - hustota je niekoľko sto miliónov ton na cm 3
skúsme si predstaviť: 1 cm 3 bieleho trpaslíka - 1 cm 3 neutrónovej hviezdy železníc auto s nosnosťou 1, 5 t - ani vagóny všetkých
Čierna diera - pozorovanie: 1. gravitačné účinky 2. vysávanie hviezdneho prachu
Čierna diera - úniková rýchlosť > c
Čierna diera Masívna hviezda začína kolabovať vplyvom svojho vlastného gravitačného tlaku. Počas implózie padá čoraz hlbšie do svojej vlastnej gravitačnej jamy.
Čierna diera Kolabujúcu hviezdu je možné ešte sále vidieť, ale postupne sa z nej vytvorí singularita. Singularita - matematický stredobod čiernej diery, hustota a zakrivenie sú tu prakticky nekonečné
Čierna diera - nebeské teleso skolabované do nekonečnej hustoty horizont udalostí – hranica čiernej diery (Schwarzschildov polomer) 3 X M = Schwarzchildov polomer v km M – hmotnosť kolabujúceho telesa v jednotkách hmotnosti Slnka čierna diera nemá vlasy – dochádza ku strate informácií – má len 3 charakteristiky: hmotnosť, hybnosť, náboj
Čierna diera pre vonkajšieho pozorovateľa: - zmršťujúca sa hviezda, ktorá zastala (zamrzla) v čase pre pozorovateľa padajúceho do čiernej diery: - čas čiernej diery beží pre neho ďalej a pozorovateľ skončí nenávratne v singularite
Čierna diera vyparovanie čiernych dier: vákuum: vznikanie a zanikanie páru častica + antičastica pri horizonte udalostí jedna z týchto častíc spadne do čiernej diery a druhá unikne => čierna diera stráca hmotnosť - dokázal to r. 1970 S. W. Hawking
Dôsledky čiernych dier - pomoc pri zjednoťovaní VTR a kvantovej mechaniky - jeden z dôkazov VTR - pomáhajú nám skúmať ranné štádiá vesmíru - v budúcnosti sa možno bude dať cez čierne diery cestovať do iných častí vesmíru - veľmi malé čierne diery by mohli byť zdrojom energie
Budúcnosť vesmíru - rozhodujúcim parametrom je priemerná hustota hmoty vo vesmíre 1. rozpínanie sa zastaví, vesmír sa začne zmršťovať 2. rozpínanie bude pokračovať navždy naša hmota = 1 % kritickej hustoty temná hmota - iný typ hmoty, prejavuje sa gravitačnými účinkami
Budúcnosť vesmíru naša hmota + temná hmota = 10 % kritickej hustoty Prečo by sa malo rozpínanie zastaviť ? - je možné, že existujú ďalšie typy hmoty - je veľmi nepravdepodobné, že by vesmír vznikol s takou presnosťou
Zdroje: Johanes von Butlar – Einteinove – Rosenove mosty Jiří Grygar – Okná vesmíru dokorán Stephen Hawking – Černé díry a budoucnost vesmíru Stephen Hawking – Ilustrovaná stručná história času Stephen Hawking – Ilustrovaná teória všetkého www. science. cz
- Slides: 17