Презентація на тему «Чорні діри» (варіант 19)
Чорні діри
У наш час важко знайти людину, яка не чула б про чорні діри. Разом з тим, мабуть, не менш важко відшукати того, хто зміг би пояснити, що це таке. Втім, для фахівців чорні діри вже перестали бути фантастикою - астрономічні спостереження давно довели існування як «малих» чорних дір (з масою порядку сонячної), які утворилися в результаті гравітаційного стиснення зірок, так і надмасивних (до 109 мас Сонця), які породив колапс цілих зоряних скупчень в центрах багатьох галактик, включаючи нашу.
Отже, чорна діра – це астрофізичний об'єкт, який створює настільки потужну силу тяжіння, що жодні, як завгодно швидкі частинки, не можуть покинути його поверхню, в тому числі світло.
Перше припущення про існування чорних дір зробив Джон Мітчелл.
Більшість вважає, що відкриття існування чорних дір - заслуга Альберта Ейнштейна.Проте Ейнштейн закінчив свою теорію до 1916-го року, а Джон Мітчелл обмірковував цю ідею ще в далекому 1783-му. Вона не знайшла застосування тому, що цей англійськийсвященик просто не знав, що з нею робити.Мітчелл почав розробляти теорію чорних дір, коли прийняв ідею Ньютона, згідно якої світло складається з маленьких матеріальних частинок, званих фотонами. Він міркував про рух цих світлових частинок і прийшов до висновку, що воно залежить від гравітаційного поля зірки, яку вони покидають. Він намагався зрозуміти, що станеться з цими частками, якщо гравітаційне поле буде занадто великим, щоб світло могло його покинути.
Ми зазвичай думаємо, що усі чорні діри по суті одне і те ж. Проте астрономи недавно з'ясували, що їх можна розділити на кілька різновидів.Є обертові чорні діри, чорні діри зелектричним зарядом і чорні діри, що включають риси перших двох. Звичайні чорні діри виникають шляхом поглинання матерії, а обертова чорна діра утворюється шляхом злиття двох таких дір.Ці чорні діри витрачають набагато більше енергії через збільшення обурення простору. Заряджена обертова чорна діра діє як прискорювач частинок.
Чорним дірам необхідно бути надмірно масивними при неймовірно маленьких розмірах, щоб створювати достатньо велику силу тяжіння для стримування світла. Приміром, якщо зробити чорну діру масою рівною масі Землі, то вийде кульку з діаметром всього 9 мм.
Чорна діра, маса якої в 4 мільйониразів перевищує масу Сонця, може вміститися в простір між Меркурієм і Сонцем. Чорні діри в центрі галактик можуть мати масу, що перевищує масу Сонця від 10 до 30 мільйонів разів.
Така велика маса на такому маленькому просторі означає, що чорні діри мають неймовірно велику щільність і сили, що діють усередині них, також дуже сильні.
Ніщо не може вислизнути від їх тяжіння...
Коли-небудь (це може бути і планета, і зірка, і галактика, і частинка світла) проходить досить близько від чорної діри, то цей об'єкт неминуче буде захоплений її гравітаційним полем. Якщо щось ще впливає на об'єкт, скажімо, на ракету, сильніше сили тяжіння чорної діри, то він зможе уникнути поглинання.
До тих пір, звичайно, поки воно не досягне горизонту подій. Точки, після якої покинути чорну діру вже неможливо. Для того, щоб залишити горизонт подій, необхідно розвинути швидкість, більшу ніж швидкість світла, а це неможливо.Це темна сторона чорної діри - якщо вже світло не може її покинути, то ми ніколи не зможемо заглянути всередину.
Вчені вважають, що навіть маленька чорна діра розірве вас на шматки задовго до того, як ви проскочите через горизонт подій. Сила тяжіння тим більше, чим ви ближче до планети, зірки або чорної діри. Якщо ви летите до чорної діри вперед ногами, то сила тяжіння в ваших ступнях буде набагато більше, ніж в голові. Це і розірве вас на частини.
Вони є досконалими виробниками енергії
Чорні діри засмоктують всю навколишню масу. Всередині чорної діри все це пресується настільки сильно, що простір між окремими елементами атомів стискається, і в результаті утворюються субатомні частинки, здатні вилітати назовні. Ці частинки вириваються з чорної діри завдяки лініям магнітного поля, які перетинають горизонт подій.Виділення часток створює енергію досить ефективним способом. Перетворення маси в енергію цим шляхом в 50 разів набагато більш ефективно, ніж ядерний синтез.
Ми складаємося з одного і того ж матеріалу...
Деякі дослідники вважають, що чорні діри допоможуть нам при створенні нових елементів, тому що вони розбивають матерію на субатомні частинки.Ці частинки беруть участь в утворенні зірок, що в свою чергу веде до створення елементів важче гелію, таких як залізо і вуглець, необхідних для утворення твердих планет і життя. Ці елементи входять до складу всього, що має масу, а значить і нас з вами.
Висновок
В останні роки наші уявлення про чорні діри помітно змінилися. Ще недавно ці об'єкти вважалися екзотичними. Тепер астрономи впевнені, що Всесвіт рясніє чорними дірами. За розрахунками вчених, їх не менше 400 мільйонів. Парадоксально, але факт: майже половина всього світла у Всесвіті породжена самими похмурими космічними об'єктами - чорними дірами. Вони перетворюють речовину в енергію світла ефективніше, ніж будь-яка зірка.
Однак механізм колапсу разюче нагадує схему формування чорної діри. Коли зірка «вигорає», її руїни під дією власної ваги стискаються. На місці зірки утворюється неймовірно щільний об'єкт - чорна діра. Навіть світло не повинно вирватися з її надр. У той же час лише на її прикладі можна вивчати процеси, які передували Великого Вибуху і привели до народження нового Всесвіту. Чорна діра - їх жива модель, що замінює космологам складні математичні формули, якими вони описують Великий Вибух.
Використана інформація
http://bibliofond.ru/view.aspx?id=490955
http://xn--80aqf6ah.com.ua/index.php?newsid=1517
http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%B0_%D0%B4%D1%96%D1%80%D0%B0