FAQ par melnajiem caurumiem

ST000647

Ja kādreiz esi dzirdējis divus grāmattārpus runājam par “melnajiem caurumiem” un esi nokaunējies, ka vienīgais tāds tev zināmais ir tas uz kura tu sēdi tagad, tad nebaidies un lec iekšā, lai izlasītu šo saprotamā valodā uzrakstīto skaidrojumu kosmosa  noslēpumainākajiem objektiem!

Darbā nav norādīti avoti. Tas ir manis tulkojums šim darbam, kas pirms 4 gadiem ar pievienoto “Melno caurumu praktiskās izmantošanas iespējas” nodaļu (galvenokārt tulkojumi no tā laika vikipēdijā atrodamā) tika nodots kā 10. klases ZPD fizikā.

Kas ir melnais caurums?

Neiedziļinoties, melnais caurums ir visuma reģions, kuram ir tik liela masa, koncentrēta tajā, ka nekāds tuvs objekts nevar izbēgt tā gravitācijas spēku.clip_image002 Tā, ka mūsu labākā gravitācijas teorija uz šo brīdi ir Einšteina vispārīgās relativitātes teorija, mums vajag iedziļināties dažos šis teorijas aspektos, lai izprastu melnos caurumus, bet sāksim lēnām, apdomājot gravitāciju vienkāršākos apstākļos.

Pieņemsim, ka cilvēks stāv uz planētas virsmas. Viņš met akmeni augstu gaisā. Pieņemot, ka akmeni viņš nemet pārāk stipri, tas celsies kādu laiku, bet galu galā paātrinājums, planētas gravitācijas dēļ, liks tam atkal krist atpakaļ. Ja viņš aizmestu akmeni pietiekami stipri, tad viņš varētu akmenim piešķirt pietiekami lielu spēku, lai izbēgtu planētas gravitāciju pilnībā. Akmens turpinātu celties bezgalīgi. Ātrums, ar kuru būtu nepieciešams aizmest akmeni, lai tas tik tikko spētu izbēgt planētas pievilkšanās spēku, sauc par „otro kosmisko ātrumu”. Kā varētu nojaust, otrais kosmiskais ātrums ir atkarīgs no planētas masas – ja planēta ir ļoti masīva tad tās gravitācija ir lielāka, un otrais kosmiskais ātrums ir lielāks. Vieglākai planētai šī vērtība ir mazāka. Otrais kosmiskais ātrums ir arī atkarīgs no tā cik tuvu objekts ir planētas centram, jo tuvāk centram, jo tas lielāks.clip_image002[1][2] clip_image002[1]Zemei šī vērtība ir 11,2 km/s, bet Mēnesim tikai 2,3 km/s. clip_image002[2][2][1][1]Tagad iedomāsimies objektu, ar tik milzīgu masas koncentrāciju uz tā mazo rādiusu, ka tā otrais kosmiskais ātrums ir lielāks par gaismas ātrumu.clip_image002[2] Tātad, tā kā nekas nevar kustēties ātrāk par gaismu, nekas nevar izmukt šī objekta gravitācijas lauku. Pat gaismas staru, tā gravitācija ievilks atpakaļ un tas nevarēs izmukt.

Ideja par tik spēcīgu masas koncentrāciju, ka pat gaisma nespēj to izbēgt, pirmo reizi izskanēja Laplacam un Mitčelam, 18. gadsimtā. Gandrīz uzreiz pēc tam, kad Einšteins izstrādāja relativitātes teoriju, Karls Švarcčailds atklāja matemātisku risinājumu vienādojumiem, teorijai kas izskaidrotu tādu objektu. Tikai daudz vēlāk pēc tādu cilvēku kā Openheimers, Volkovs un Šnaidera darba, 20. gs. trīsdesmitajos, cilvēki sāka nopietnāk apsvērt iespēju, ka šie objekti tik tiešām varētu pastāvēt mūsu Visumā. Šie zinātnieki pierādīja mums, ka kad pietiekami masīvai zvaigznei izbeidzas degviela, tad tā vairs nevar noturēties pret savu pašu gravitāciju un kolapsē par melno caurumu. Vispārīgajā relativitātē, gravitācija ir laiktelpas izliekuma rādītājs.clip_image001 Masīvi objekti izloka laiku un telpu tā, ka parasti ģeometrijas noteikumi nedarbojas. Blakus melnajam caurumam šis telpas izliekums ir ļoti spēcīgs un melnajiem caurumiem veidojas dažas ļoti dīvainas īpašības. Runājot konkrētāk, melnajam caurumam ir kaut kas , ko sauc par „notikumu horizontu”. Tā ir pareiza, sfēriska virsma, kas apzīmē melnā cauruma robežu. clip_image002[3]Notikumu horizontu ir iespējams šķērsot, bet atpakaļ tikt vairs nevar! Vēl vairāk! Pēc tā kad notikumu horizonts ir šķērsots, objekts ir nolemts kustēties neizbēgami tuvāk un tuvāk „singularitātei” melnā cauruma centrā.

Notikumu horizontu var iedomāties kā vietu, kur otrais kosmiskais ātrums ir vienāds ar gaismas ātrumu. Ārpus horizonta šī vērtība ir mazāka par gaismas ātrumu, tādēļ, ja astronauti iedomātajā kosmosa kuģī palaidīs savas kosmosa raķetes pietiekami jaudīgi, tad, teorētiski, viņi var piešķirt sev pietiekami daudz enerģijas, lai izmuktu no melnā cauruma tvēriena. Bet ja objekts nokļūst horizonta iekšpusē, tad, neskatoties cik spēcīgas ir tā raķetes, izmukt tam vairs neizdosies.

Horizontam ir dažas dīvainas ģeometriskās īpašības. Novērotājam, kurš sēž kaut kur tālu no melnā cauruma, horizonts šķiet patīkama, statiska, nekustīga sfēriska virsma. Bet līdz ko viņš nokļūst tuvāk horizontam, tad viņš sapratīs, ka tam piemīt ārkārtīgi liels ātrums. Horizonts kustas ar gaismas ātrumu un viss pie tā kustas ļoti tuvu gaismas ātrumam. (Šādos lielos ātrumos, temperatūras sasniedz apmēram 100 miljonu grādu kelvinos. Tik karstas vielas izstaro rentgenstarus, tādēļ arī meklējot melnos caurumus izmanto iekārtas, kuras spēj uztvert rentgenstarus.) Tas arī izskaidro kādēļ ir tik viegli krustot horizontu, kustoties iekšā, bet ir neiespējami izkļūt ārā. Tā kā horizonts kustas ar gaismas ātrumu, lai izmuktu ārā, caur to, ir nepieciešams ceļot ātrāk par gaismu. Tātad no melnā cauruma izejas nav!

Kad objekts ir nokļuvis horizonta iekšpusē, laiktelpa ir tik izliekta, ka koordinātes, kuras apraksta radiālo attālumu un laiku, samaina lomas. Tas ir „s”, koordināte, kura apraksta cik tālu objekts ir no centra ir laikviedīga koordināte, un „t” ir attālumveidīga.clip_image002[4] Viena no šo izmaiņu sekām varētu būt tāda, ka nav iespējams sevi apstādināt no kustības uz mazākām un mazākām s vērtībām, tieši tā kā parastajos stāvokļos mēs nevaram apstādināt sevi no kustības tuvāk nākotnei (tas ir lielākai t vērtībai.). Galu galā objekts sasniegs singularitāti, kur s=0. Varētu mēģināt izvairīties no tā izšaujot visas savas raķetes, bet nekas nesanāks. Tam nav nozīmes, uz kuru virzienu objekts mūk, nākotni izmukt nav iespējams. Mēģinājums izmukt no melnā cauruma centra, pēc notikumu horizontu šķērsošanas varētu salīdzināt ar mēģinājumu izmukt no nākamās pirmdienas.

Pašu nosaukumu – „melnais caurums” ir izdomājis Džons Arčibalds Vīlers. Šis nosaukums ļoti ātri iegājās apritē. Pirms Vīlera, šos objektus bieži sauca par „sasalušām zvaigznēm”. Zemāk tiks paskaidrots kādēļ.

Cik liels ir melnais caurums?

Ir vismaz divi dažādi veidi kā var aprakstīt objekta lielumu. Mēs varam pateikt cik liela ir tā masa, vai arī mēs varam pateikt cik daudz vietas telpā tas aizņem. Parunāsim par pirmo – melno caurumu masu.

Principā nav tāda limita, cik liela vai cik maza melnā cauruma masa varētu būt. Jebkurš masas lielums ir pietiekams, lai izveidotu melno caurumu, ja vien to saspiež līdz pietiekamam lielumam. Tā kā lielākā daļa no eksistējošiem melnajiem caurumiem ir izveidojusies, kolapsējot zvaigznēm, tad ir gaidāms, ka melnie caurumi sver apmēram tikpat cik masīva zvaigzne. Tipiska tāda zvaigžņu melnā cauruma masa ir apmēram 10 reizes lielāka nekā Saules, vai arī 1031 kg (šeit un turpmāk tā tiks apzīmēts lielums ar kādu skaitu nullēm iz tā, šajā gadījumā ar 31. Šis skaitlis izskatās tā -10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 ). Astronomi uzskata, ka vislielākie melnie caurumi atrodas galaktiku centros. Viņu svars varētu būt apmēram miljons solārmasu, vai arī 1036 kg.

Jo masīvāks melnais caurums ir, jo vairāk vietas tas aizņems. Švarcčailda rādiuss (tātad horizonta rādiuss) un masa ir tieši proporcionāli viens otram. Ja viena melnā cauruma masa ir 10 reizes lielāka nekā otram, tad arī tā izmērs it 10 reizes lielāks. Melnajam caurumam ar saules masu rādiuss ir 3 km.clip_image002[3] , ja clip_image002[4]Tātad tipiskam 10 saules masu melnajam caurumam ir 30 km rādiuss. Un miljons saules masu lielam melnajam caurumam galaktikas centrā ir 3 miljonu km liels rādiuss. Tas var izklausīties kā bezgalīgi liels attālums, bet pēc astronomiskiem standartiem tas nav nemaz tik daudz. Saules rādiuss, piemēram, ir 700,000 km, tādēļ ļoti masīva melnā cauruma rādiuss ir tikai apmēram 4 reizes lielāks par saules rādiusu.

Kas notiktu ar astronautu, ja viņš iekristu melnajā caurumā?

Pieņemsim, ka astronauts iekāptu kosmosa kuģī un dodos tieši pretī gigantiskajam melnajam caurumam, mūsu galaktikas centrā. (Īstenībā tas nav noteikts, vai, mūsu galaktikas centrā ir melnais caurums, bet pieņemsim, ka ir.) Netālu no melnā cauruma viņš izslēdz raķetes un ļaujas gravitācijai. Kas notiek tālāk?

Sākumā viņš vispār nejūtu nekādus gravitācijas spēkus. Tā kā viņš ir brīvajā kritienā, katra viņa ķermeņa daļa tiek pievilkta tieši tāpat kā viņa kuģis. (Tas ir tāpat kā ar astronautiem kosmosā uz mākslīgā pavadoņa, kuri griežas zemes orbītā. Kaut gan viņus pievelk zemes gravitācija, viņi to nejūt jo kuģis tiek pievilkts tieši tāpat .) Tuvojoties tuvāk, astronauts sāk just „gravitācijas viļņus”. To var iztēloties šādi – kājas atrodas tuvāk melnajam cauram nekā galva. Tuvojoties cauruma centram kājas sajūt stiprāku gravitācijas pievilkšanu, nekā galva, tādējādi cilvēks jutīsies „izstiepts”. (Šo parādību sauc par gravitācijas viļņiem tādēļ, ka tas ir tieši tas pats spēks, kas veido viļņus uz zemes.clip_image002[5]. Lai noteiktu gravitācijas viļņus ir nepieciešams gravitācijas viļņu detektors, kurš ir jūtīgs uz gravitācijas starojumu. Šeit rodas problēma – vielas vibrācijas, kuras veidojas no gravitācijas viļņu iedarbības, ir ļoti mazas. Piemēram, ja zvaigzne kolapsētu par melno caurumu mūsu galaktikā, tad gravitācijas starojums liktu divām masām uz zemes, 1 m attālumā viena no otras, izkustēties par 0,01 reizi no atoma kodola diametra. Tas ir ļoti grūti nosakāms attālums, tomēr fiziķi būvē detektorus, kuri ir vēl jūtīgāki. Viens no labākajiem detektoriem atrodas Austrālijā. Profesors D. Blērsclip_image002[6] un viņa komanda no Rietumu Austrālijas Universitātes ir vieni no līderiem sacensībās par gravitācijas viļņu atrašanu. Šie gravitācijas viļņu spēki paliek aizvien stiprāki un stiprāki līdz ar to cik tuvu astronauts pietuvojas melnā cauruma centram un galu galā viņi saraus nabaga astronautu uz sīkos gabaliņos.

Priekš tik lieliem melnajiem caurumiem, kā tas uz kuru devās astronauts, viļņu spēks nav pamanāms līdz apmēram 600’000 km no centra. Tas ir pēc notikumu horizonta. Ja izvēlētos mazāku melno caurumu, pieņemsim, saules masas lielumā, tad viļņu spēki liktu astronautam justies ļoti neērti jau tuvāk – 6’000 km no centra, un viņš tiktu sašķelts daļiņas ilgi pirms notikumu horizonta.(Tieši tādēļ izvēle krita uz tik lielu melno caurumu, lai tagad varētu apskatīt kas notiek iekšā.)

Ko tad astronauts var novērot, krītot iekšā? Par pārsteigumu viņš neredz nekā interesanta. Tālu objektu formas varētu būt dīvaini izkropļotas tādēļ, ka melnais caurums loka gaismu, bet tas arī varētu būt viss. Īstenībā, krītot caur horizontu nekas īpašs nenotiek. Pēc horizonta šķērsošanas astronauts joprojām var redzēt kas notiek ārpusē, galu galā gaisma joprojām spēj sasniegt viņu. Saprotams, ka ārpusē viņu neviens redzēt nevar gan, gaisma no viņa nespēj izmukt pāri horizontam.

Cik tad ilgi viss šis process aizņem? Tas, protams, ir atkarīgs no tā no kurienes objekts sāk kustību. Pieņemsim, ka tas sāk no punkta, kura attālums līdz singularitātei ir desmit reizes lielāks nekā līdz melnā cauruma rādiusam. Priekš miljon solārmasu zvaigznes, tās ir 8 minūtes līdz horizontam. No šī punkta līdz singularitātei šķir tikai septiņas sekundes. Šie laiki ir atkarīgi no melnā cauruma izmēriem. Mazākam caurumam šie skaitļi ir attiecīgi mazāki.

Pēc horizonta krustošanas, panikā astronauts sāk darbināt savas raķetes maksimālā spēkā, mēģinot izvairīties no singularitātes, bet tas, protams, ir veltīgi. Pēc horizonta krustošanas singularitāte ir astronauta nākotnē, kuru nevar izbēgt. Raķetes pat nevajadzētu darbināt, tās tikai paātrinās procesu.

Astronauta draugs Jānis sēž drošā attālumā, novērodams viņu krītošu melnajā caurumā. Ko viņš redz?

Jānis visus iepriekš aprakstītos notikumus redz diezgan savādāk nekā viņa draugs. Jo tuvāk astronauts pietuvojas melnajam caurumam, jo lēnāks liekas Jānim viņa ātrums (astronautu turpretī pievelk lielāks gravitācijas spēks un viņš kustas ātrāk). Un pats interesantākais ir tas, ka viņš nekad pat neredzēs astronautu krustojošu caur notikumu horizontu, neskatoties uz to cik ilgi viņš gaida!

To pašu var secināt arī par materiālu, kas veido melno caurumu. Pieņemsim, melnais caurums ir izveidojies no kolapsējušas zvaigznes. Jānis var redzēt kā viņa paliek mazāka un mazāka, bet nekad nesasniedzoša Švarcčailda rādiusu. Tieši tādēļ melnos caurumus kādreiz sauca par sasalušajām saulēm, tādēļ, ka tās likušās par „sasalušām” izmērā, kas ir tik tikko lielāks par Švarcčailda rādiusu.

Kādēļ gan Jāņa novērojumi ir tieši šādi? Vislabāk to varētu izskaidrot ar vārdiem optiskā ilūzija. Jo īstenībā lai melnais caurumus izveidotos, tam nav vajadzīgs bezgalīgs laika posms un tieši tāpat arī astronautam, lai ielidotu melnajā caurumā nav vajadzīgs bezgalīgs laiks. Jo tuvāk viņš pietuvojos horizontam, jo ilgāk gaismai, kuru viņš izstaro, sasniedz Jāni. Krustojot horizontu, astronauta izstarotais starojums, paliks tur uz mūžiem un Jāni nesasniegs nekad. Astronauts būs jau sen krustojis melnā cauruma rādiusu, bet gaisma, kas Jānim par to varētu vēstīt viņu nekad nesasniegs.

Uz visiem šiem notikumiem var skatīties citādi. Tuvāk horizontam laiks tik tiešam virzas lēnāk nekā tālāk no tā. Pieņemsim, ka astronauts atkal iekāps savā kosmosa kuģi un pielidos pie paša notikumu horizonta un palidināsies tur kādu brīdi. (Sadedzinot šajā procesā neaptveramus degvielas daudzumus, mēģinot izvairīties no horizonta krustošanas.) Pēc kāda brīža viņš atlidotu pie Jāņa, kurš izrādās, visu šo darbību laikā, būs novecojis daudz vairāk nekā astronauts – laiks priekš viņa ritēja daudz lēnāk nekā Jānim.

Tad kurš no šiem diviem izskaidrojumiem (optiskā ilūzija vai laika ritējuma palēnināšanās) ir pareizais? Atbilde ir atkarīga no tā, kura koordināšu sistēma tiek izmantota priekš melnā cauruma apraksta. Saskaņā ar ierasto koordināšu sistēmu, saukto par „Švarcčailda koordinātēm”, astronauts krustoja horizontu, kad laika koordināte t ir bezgalīga. Tātad šajā koordināšu sistēmā viņam tik tiešām ir nepieciešams bezgalīgs laiks, lai krustotu melnā cauruma rādiusu. Tas ir tādēļ, ka Švarcčailda koordinātes dod mums ļoti izkropļotu tuvu horizontam esošo notikumu aprakstu. Vēl vairāk, tieši pie horizonta koordinātes ir bezgalīgi izkropļotas. (Runājot zinātniski – „singulāras”.) clip_image002[7]Bet ja koordinātes lietotas lai aprakstīt notikumus pie horizonta ir galīgas, tad arī laiks nepieciešams, lai krustotu horizontu ir galīgs, toties laiks, kas paejies līdz brīdim, kad Jānis astronautu pamanīs, tagad ir bezgalīgs. Starojumam ir nepieciešams bezgalīgs laiks lai sasniegtu Jāni. Tā kā ir iespējams lietot abas koordināšu sistēmas, tad abi skaidrojumi ir pareizi. Tie ir vienkārši divi dažādi veidi kā pateikt to pašu.

Īstenībā astronauts, Jānim paliks neredzams vēl pirms tam kad būs pagājis pārāk liels laiks. Ar gaismu notiek „sarkanā nobīde” uz garākiem viļņu garumiem, ceļoties prom no melnā cauruma. Tātad, ja astronauts izstaro gaismu kādā noteiktā viļņa garumā, Jānis šo gaismu redzēs garākos viļņos. Viļņu garumi paliek garāki un garāki līdz ar to cik tuvu astronauts pietuvojas horizontam. Galu galā šie stari paliks pavisam neredzami. Sākumā infrasarkanais starojums, tad radio viļņi, tad kaut kādā punktā viļņi paliks tik gari, ka Jānim tie paliks neredzami. Gaisma tiek izstarota individuālajās pakās, sauktās par fotoniem. Pieņemsim, ka astronauts izstaro fotonus krītot pāri horizontam. Kādā noteiktā punktā viņš izstaros savu pēdējo fotonu līdz krustos horizontu. Tas fotons sasniegs Jāni pēc kāda galīga laika. – tipiski pēc mazāk nekā stundas, priekš miljons solārmasu melnajam cauruma – un pēc tam viņš savu draugu vairs nekad neredzēs. (Galu galā neviens no viņa izstarotiem fotoniem pēc tam, kad viņš būs krustojis notikumu horizontu Jāni nekad nesasniegs.)

Ja melnais caurums eksistētu, vai tas iesūktu visu vielu visumā?

Noteikti nē. Melnajam caurumam ir „rādiuss”, tas nozīmē reģions, no kura nav iespējams izbēgt. Ja objekts krusto horizontu, tas ir nolemts galu galā sasniegt singularitāti. Ja objekts spēj turēties no notikuma horizonta, tas netiks iesūkts. Attiecīgi kādam, kas ir pietiekamā attālumā no horizonta, gravitācijas lauks apkārt melnajam caurumam neatšķiras no cita objekta, kura masa ir tāda paša. Citos vārdos to var pateikt šādi – vienas solārmasas melnais caurums ir tik pat liels „iesūcējs” kā cits tikpat masīvs objekts (piemēram, saule).

Kas būtu, ja saule kļūtu par melno caurumu?

clip_image002[8]Sākumā būtu jāsaka, ka saules nākotnē nav kļūt par melno caurumu. Tikai daudz smagākas zvaigznes beidz savas dzīves kā melnie caurumi. Saule savā nemainīgā formā paliks vēl apmēram 5 biljonu gadu. Tad viņa kādu brīdi kļūs par sarkano gigantu, šajā procesā aprijot Merkūriju un Venēru un padarot dzīvi uz zemes ļoti nepatīkamu (kūpoši okeāni, pazūdošā atmosfēra, u.t.t.clip_image002[9]clip_image001 Pēc tam saule kļūs par garlaicīgu balto punduri.clip_image002[10]Ap šo laiku cilvēkiem vajadzētu jau mācēt ceļot uz citām zvaigžņu sistēmām, citādi cilvēci gaida gals.

Bet pieņemsim, ka kaut kādu neizskaidrojamu iemeslu dēļ saule kļūst par melno caurumu. Galvenais efekts ir tas, ka šeit kļūtu ļoti tumšs un auksts. Zemi un citas planētas neiesūktu melnajā caurumā. Tās turpinātu riņķot pa orbītu apkārt melnajam caurumam, tieši tāpat kā tās riņķoja apkārt saulei.

Kādēļ? Tādēļ, ka šāda melnā cauruma notikumu horizonts būtu ļoti mazs – tikai apmēram 3 km – un kā jau tika aprakstīts augstāk, tiklīdz objekts ir labā attālumā no horizonta, melnā cauruma gravitācija nav spēcīgāka par cita tādas pašas masas objekta masu

Vai ir kāds pierādījums, ka melnie caurumi eksistē?

Jā. Protams, melnie caurumi ir neredzami tādēļ, ka gaisma netiek ārā no to horizonta. Tas nozīmē, ka lai atklātu melnos caurumus ir jāizmanto netiešie pierādījumi. Apskatīsim visuma reģionu kur varētu būt melnais caurums. Kā par to var pārliecināties? Sākumā varētu aprēķināt tā reģiona masu. Ja mazā visuma tilpumā ir liela masas koncentrācija un šī masa ir tumša, tad varētu pieņemt, ka tur ir melnais caurums. Ir divu veidu vietas kur zinātnieki ir atraduši tik kompaktus masīvus objektus. 1) galaktiku centri. (ieskaitot arī, iespējams, mūsu Piena Ceļa galaktiku) 2) rentgenstaru izstarojošas binārās sistēmas mūsu pašu galaktikā.

Saskaņā ar datiem uz 1995. gadu ir novērotas astoņas galaktikas ar šādu masīvu, tumšu objektu tās centrā. Šādu galaktiku centru masas svārstās no viena miljona līdz dažiem biljoniem solārmasu. Masu mēra novērojot ātrumu ar kuru zvaigznes un gāzes riņķo orbītās apkārt galaktiku centriem. Jo ātrākas orbītas, jo stiprāks gravitācijas spēks ir nepieciešams lai noturēt zvaigznes un gāzes to orbītās. (Šis ir visizplatītākais masas noteikšanas veids astronomijā. Piemēram, saules masa ir izmērīta novērojot cik ātri planētas griežas apkārt tai, un arī melnās matērijas daudzums ir izmērīts novērojot cik ātri ķermeņi kustas galaktiku malās.)

Masīvi, melni objekti galaktiku centros tiek uzskatīti par melnajiem caurumiem vismaz divu iemeslu dēļ. Pirmkārt, ir grūti iedomāties kas cits tas varētu būt: pārāk jau smagi un tumši lai būtu zvaigznes vai zvaigžņu kopas. Otrkārt, vienīgā spējīgā teorija, kura izskaidro mīklainos objektus pazīstamos ar vārdu kvazāri un aktīvās galaktikas, postulē, ka šādu galaktiku centros ir pārmasīvi melnie caurumi. Ja šī teorija ir pareiza, tad lielākai daļai galaktiku – visas aktīvās vai tās, kuras kādreiz ir bijušas aktīvas, savos centos ir saturējušas supermasīvus melnos caurumus. Kopsummā šie argumenti mums liek nopietni apdomāt iespēju, ka galaktiku centros atrodas melnie caurumi, bet tomēr pilnīgi to nepierāda.

Divi neseni atklājumi ļoti nopietni atbalsta hipotēzi par to, ka šīs sistēmas tik tiešām satur melnos caurus. Pirmkārt, tika atklāts, ka ļoti tuvai aktīvai galaktikai ir „māzer efekts” (ļoti spēcīgs mikroviļņu radiācijas avots) tuvu tās kodolam. Izmantojot ļoti garas vadlīnijas interferometrijas paņēmienu, zinātnieku grupai izdevās attēlot gāzes ātrumu sadaļu ar ļoti labu izšķirtspēju. Vēl vairāk, viņiem izdevās izmērīt ātrumus pat tādās vietās kā mazāk nekā puse no gaismas gada no galaktikas centra. No šiem aprēķiniem viņi var izsecināt, ka masīvā, galaktikas centrā esošā, objekta rādiuss ir mazāk nekā puse no saules gada. Grūti iedomāties kādu citi objektu, kurš nav melnais caurums, bet kura masa ir tik liela tik mazos izmēros.

Otrs atklājums sevī satur vēl vairāk pārliecinošus pierādījumus. Rentgenstaru astronomi ir atklājušu spektrāllīniju no vienas galaktikas centriem, kura parāda ļoti ātri kustīgus atomus pie galaktikas centra (apmēram 1/3 no gaismas ātruma). Šo atomu starojumam piemīt tieša tāda sarkanā nobīde, kura būtu gaidāma nākama no punkta, kurš ir tuvs melnā cauruma notikumu horizontam. Šādus novērojumus būtu ļoti grūti izskaidrot ja pieņemt to, ka tas nav melnais caurums. Ja šos faktus varētu apstiprināt, tad hipotēze par to, ka dažu galaktiku centros ir melnie caurumu būtu viscaur droša.

Pilnīgi citas klases melnā cauruma kandidāts ir atrodams mūsu pašu galaktikā. Šie ir daudz vieglāki, saules masu melnie caurumi, kuri varētu izveidoties masīvai zvaigznei beidzot savu pastāvēšanu – pārnovas eksplozijā. Ja šāds saules masas melnais caurums būtu viens pats kaut kādā nomaļā galaktikas stūrītī, tad būtu diezgan grūti atrast šādu objektu, bet daudzas zvaigznes atrodas binārajās sistēmās – zvaigžņu pāri griežas apkārt viena otrai. Ja viena no zvaigznēm šādā binārajā sistēmā būtu melnais caurums, tad būtu iespēja viņu atklāt. Konkrētāk runājot šādās binārajās sistēmās, kuras satur šādu kompaktu objektu kā melno caurumu, matērija tiek nosūkta no cita objekta un izveido „akrēcijas disku” – virpojošs matērijas mutulis, kurš virpo taisni melnajā caurumāclip_image002[11]clip_image002[12] Matērija akrēcijas diskā kļūst ļoti karsta un izstaro bagātīgu starojumu,clip_image002[13] galvenokārt rentgenstaru spektra daļu. Ir zināmas daudzas, šādas „rentgenstaru binārās sistēmas” un dažas no tām tiek uzskatītas par melno caurumu kandidātēm.

Pieņemsim, ka šāda rentgenstaru binārā sistēma tiek atrasta. Kā var izšķirt, vai neredzamais, kompaktais objekts ir melnais caurums? Pirmā lieta, kas būtu jāizdara ir šī objekta masas noteikšana. To dara izmērot redzamās zvaigznes orbitālo ātrumu. (To dara līdzīgi aukstāk aprakstītajai masas noteikšanai priekš pārmasīvajiem melnajiem caurumiem galaktiku centros: jo ātrāk zvaigzne kustas, jo stiprāks ir gravitācijas spēks, kas nepieciešams, lai noturēt to vietā, un tādēļ neredzamā objekta masa ir lielāka). Ja kompaktā objekta masa ir ļoti, ļoti liela, tad mums nav zināms neviens cits objekts kā vien melnais caurums. (Parasta šādas masas zvaigzne būtu redzama, tādas zvaigznes atliekas kā neitronu zvaigznes nespētu noturēt sevi pret gravitāciju un kolapsētu par melno caurumu.) Šādas masas izpētes un akrēcijas disku starojumu izpētes kombinācija, apgādā ar pietiekami spēcīgiem argumentiem par labu tam, ka šaubīgais objekts tik tiešām ir melnais caurums.

Ir zināmas daudzas „rentgenstaru binārās” sistēmas un vairākos gadījumos pierādījumi melnā cauruma hipotēzes pierādīšanai ir ļoti spēcīgi. Divas no trim mums zināmajām sistēmām atrodas mūsu pašu galaktikā. Trešā atrodas tuvajā Magelāna mākonī. Šajās sistēmās neredzamā objekta masa ir pārāk liela, lai tas būtu jebkas cits izņemot melno caurumu. Ir daudz citu līdzīgu objektu, kurus uzskata par melnajiem caurumiem ar vēl mazāk pamatojumiem. Šis izpētes lauciņš kopš 1992. gada ir diezgan aktīvs un mūsdienās spēcīgu kandidātu skaits lielāks ir daudz lielāks nekā trīs.

Kā melnie caurumi izzūd?

Pagājušā gadsimta septiņdesmitajos gados Stīvens Hokings nāca klajā ar teorētiskajiem argumentiem par to, ka melnie caurumi nav nemaz tik melni. Ņemot vērā kvantu mehānikas izraisītos efektus, viņš pierādīja, ka melnie caurumi izstaro starojumu.clip_image002[14] Starojumam nepieciešamā enerģija tiek ņemta no melnā cauruma masas. Tātad, pamazām melnais caurums sarūk. Izrādās, ka starojuma daudzums palielinās līdz ar masas samazināšanos, tādēļ melnais caurums turpina izstarot intensīvāk un intensīvāk un arī sarūk ātrāk un ātrāk līdz, kā tiek pieņemts, izzūd pavisam.

Īstenībā neviens nezin kas notiek melno caurumu izzušanas pēdējos etapos – daži zinātnieki uzskata, ka noteiktas stabilas atliekas tomēr tiek atstātas. Mūsu šo bridējās teorijas vienkārši neļauj mums pateikt ar pārliecību, ka notiek tieši šādi un nevis citādi. Tomēr būtu jāpiebilst, ka viss, kas ir saistīts ar melno caurumu izzušanu ir ļoti spekulatīvs un liek zinātniekiem darboties ar kvantu mehānikas (vai pat pareizāk kvantu lauku teorijas) aprēķiniem izliektā laiktelpā. Tas ir ļoti grūts uzdevums, kurš izdot rezultātus, kurus nav iespējams pārbaudīt ar eksperimentiem. Fiziķi domā, ka viņiem ir pareizās teorijas lai veiktu pareģojumus par melno caurumu izzušanu, bet bez eksperimentāliem testiem pārliecināties pilnībā neviens nevar būt.

Tad kādēļ gan melnie caurumi izzūd? Viens veids kā uz to varētu lūkoties, un kurš ir tikai daļēji nepareizs (ja ir vēlēšanās izmantot vispareizāko metodi ir vairākus gadus jāmācās par kvantu lauku teoriju izliektā laiktelpāclip_image002[20] izmantojot nenoteiktības principu kvantu mehānikā, ir iespējams enerģijas nezūdamības likumu pārkāpt, bet tikai uz neilgu brīdi. Izplatījums ir spējīgs radīt masu un enerģiju ne no kā, bet vienīgi tikai ja šī masa un enerģija tik pat ātri pazūd. Viens veids kā šis dīvainais fenomens izrāda sevi tiek saukts par vakuuma fluktuācijām. Pāri, sastāvoši no daļiņām un antidaļiņām, var parādīties ne no kurienes, pastāvēt ļoti īsu mirkli, un tad anihilēt viena otru. Enerģijas nezūdamība tiek pārkāpta daļiņu rašanās brīdī, bet visa enerģija tiek atjaunota, kad daļiņas tiek anihilētas. Lai cik tas dīvaini neskanētu, taču šādas vakuuma fluktuācijas tika pierādītas eksperimentāli.

Tagad pieņemsim, ka šāda vakuuma fluktuācija notiek pie melnā cauruma notikumu horizonta. Var gadīties tā, ka viena no divām daļiņām izkrīt cauri horizontam, bet otra izbēg to. Izbēgušā daļiņa aiznes prom ar sevi enerģiju, kuru var novērot kaut kur tālu prom. Tur var likties, ka melnais caurums ir tikko izstarojis daļiņu. Šāds process notiek atkārtoti un novērotājs var novērot ilgstošu starojumu no melnā cauruma.

Vai melnais caurums neizzudīs zem astronauta pirms viņš to sasniegs?

Ir secināts, ka astronauta draugam Jānim, kurš atrodas drošā attālumā no melnā cauruma, ir nepieciešams bezgalīgs laika sprīdis, lai novērotu viņu šķērsojušu melnā cauruma notikumu horizontu. Vēl ir secināts, ka melnie caurumi iztvaiko pēc Hokinga starojuma teorijas galīgā laika sprīdī. Tā kā līdz brīdim kad astronauts sasniegs horizontu, melnajam caurumam vajadzētu izzust, vai ne?

Pirmā doma varētu būt – jā tas tik tiešām ir tā, bet īstenībā šis apgalvojums ir tāls no patiesības. Runājot par bezgalīgo laiku, kas Jānim ir nepieciešams tika domāts par neizzūdošo melno caurumu. Ja melnais caurums iztvaiko, tad lietas kardināli mainās. Jānis redzēs savu draugu krustojam horizontu tieši tajā brīdī, kad melnais caurums iztvaikos. Tagad tiks mēģināts aprakstīt kādēļ tā ir.

Sākumā vajag atcerieties to, kas bija teikts agrāk. Jānis ir optiskās ilūzijas upuris. Gaismai, kuru astronauts izstaro, ir nepieciešams ļoti ilgs laiks lai tā sasniegt Jāni. Ja melnais caurums pastāv bezgalīgi, tad gaismai tik tiešām ir nepieciešams tik garš laika sprīdis (bezgalīgs), lai šo darbu paveiktu. Bet tā kā melnais caurums iztvaiko, nav nekā tāda, kas varētu apturēt ziņu par to, ka astronauts ir krustojis notikumu horizontu, aiziešanu līdz Jānim. Pēdējā ziņa sasniedz viņu līdz ar pēdējiem Hokinga starojuma viļņiem. Protams, astronautam līdz tādām lietam sen jau nebūs intereses, viņš sen jau būs krustojis notikumu horizontu un viņu sagraus pie singularitātes. Relativitāte.

Kas ir baltais caurums?

Vienādojumiem vispārīgajā relativitātē ir interesanta matemātiska īpašība – viņi ir simetriski laikā. Tas nozīmē, ka ir iespējams paņemt jebkuru atrisinājumu vienādojumam un ielikt to vienādojumā, kur iedomāsimies, ka laiks, plūst atpakaļ, nevis uz priekšu un tiks iegūts vēl viens derīgs atrisinājums vienādojumam. Ja šo noteikumu izmanto vienādojumā, kas apraksta melnos caurumus, tad ir iespējams iegūt objektus pazīstamus ar nosaukumu baltie caurumi. Tā kā melnais caurums ir telpas reģions, no kura nekas nespēj izmukt, tad laika apgrieziena versijā melnais caurums ir telpas reģions, kurā nekas nespēj iekrist. Ja melnais caurums spēj matēriju tikai iesūkt, tad baltais caurums spēj tikai to izspļaut ārā.

Baltie caurumi ir perfekti derīgs atrisinājums vienādojumiem vispārīgajā relativitātē, bet tas nenozīmē, ka viņi eksistē dabā. Vairāk iespējams ir pat tas, ka viņi nemaz nepastāv, jo tādu vienkārši nebūtu iespējams izveidot. (Izveidot balto caurumu būtu tikpat neiespējami kā iznīcināt melno caurumu, jo šie abi procesi ir viens otra pretdarbība.)

Divu melno caurumu saplūšana

Divu melno caurumu saplūšanu varētu uzskatīt par vienu no visdīvainākajiem notikumiem mūsdienu astronomijā. Senie, zvaigžņu kolapsā izveidojušies, melnie caurumi griežas apkārt viens otram un izveido vienu vienīgu melno caurumu – gandrīz divreiz lielāku nekā abi. Kolīzijas spēks sakuļ visumu mežonīgās vibrācijās. Šie gravitācijas viļņi brāžas no kolīzijas vietas ar gaismas ātrumu velkot sev līdzi milzīgus enerģijas daudzumus.

Kā tad melnie caurumi saplūst? Tipiskajā melno caurumo binārajai sistēmai piemīt trīs pastāvēšanas fāzes. Pirmajā fāzē divi melnie caurumi var griezties orbītās viens otram apkārt vairākus miljonus gadu. Griešanās laikā melnie caurumi pietuvojas pa spirāli viens otram tuvāk tādēļ, ka gravitācijas viļņi aiznes prom to orbītām nepieciešamo enerģiju. Tātad kaut kad viņi pietuvosies viens otram pietiekami tuvi, lai sāktos otrā fāze. Tās laikā, apmēram vienas orbītas periodā (~ 1/1000 sekundes), divi melnie caurumi triecas viens otram pretī un ar varu saplūst, izstarojot tādus gravitācijas viļņus, kuri nes visstiprākos enerģijas uzliesmojumus izplatījumā. Trešajā fāzē izveidotais, deformētais melnais caurums ātri izveidojas par ierastu melno caurumu.clip_image002[15]clip_image002[16]clip_image002[17]clip_image002[18]

Kas ir tārpeja?

Līdz šim šeit tika apskatīti tikai parastie, vispārpieņemtie melnie caurumi. Tātad melnie caurumi, kuru nerotē un kuriem nepiemīt elektriskais lādiņš. Ja apskata melnos caurumus, kas rotē un/vai kuriem piemīt elektriskais lādiņš, lietas paliek daudz sarežģītākas. Ir iespējams iekrist tādā caurumā un nenokļūt līdz singularitātei. Lādētā vai rotējošā melnā cauruma iekšiene var „apvienoties” ar attiecīgo balto caurumu, tādēļ objekts, kurš ir iekritis melnajā caurumā uzpeldēs no baltā cauruma. Šāda melno un balto caurumu kombinācija saucas tārpeja.clip_image002[19]

Baltais caurums var atrasties ļoti tāli no melnā cauruma, vēl vairāk, tas var atrasties pat „citā visumā”, tas ir laiktelpas reģions, kurā bez tārpejas nav nekāda cita savienojuma ar mūsu laiktelpas reģionu. Parocīgi novietota tārpeja cilvēkiem varētu sagādāt ļoti ērtu un ātru veidu kā ceļot uz ļoti tāliem attālumiem, vai pat veidu kā ceļot uz citiem izplatījumiem. Tārpejas izeja varētu atrasties pagātnē, tādējādi būtu iespējams ceļot laikā izejot caur tārpeju.clip_image002[21]  Vispārībā rodas iespaids, ka tārpejas ir ļoti jaukas un nepieciešamas lietas cilvēces ikdienas dzīvē.

Tā liekas pirmajā brīdī, bet ir dažas lietas, par kurām būtu jāzina, lasot par tārpejām. Pirmkārt, tārpejas gandrīz noteikti neeksistē. Kā jau tika teikts augstāk, pie balto caurumu sekcijas, tikai tādēļ, ka kaut kas ir matemātisko vienādojumu atrisinājums nenozīmē, ka tas eksistē dabā. Melnie caurumi, kuri ir izveidojušies parastas vielas kolapsā (tais skaitā visi melnie caurumi, kuri pēc mūsu domām eksistē) neveido tārpejas. Objektam iekrītot šādā melnajā caurumā, viņš vairs nekur neparādīsies. Tas sasniegs singularitāti un viss.

Otrkārt, pat ja tārpeja izveidotos, tā nebūtu stabila. Pat vismazākā perturbācija (ieskaitot to perturbāciju, ko izveidotu cilvēka mēģinājums ceļot pa to) liktu tai kolapsēt.

Treškārt, pat ja tārpejas eksistē un ir stabilas, tās ir diezgan nepatīkamas vietas ceļošanai. Starojumam kas ieplūst tārpejā (no netālajām zvaigznēm, kosmisko mikroviļņu fons, u.t.t.) piemitīs ļoti stipra zilā nobīde uz ļoti augstām frekvencēm. Objekts, kurš ceļo pa tārpeju tiks nepārtraukti cepināts ar rentgenstariem un gamma stariem.

Secinājumi

Vispirms apkoposim visu, kas tika uzrakstīts augstāk.

Definīcija - Melnais caurums ir visuma reģions, no kura gravitācijas nekas nespēj izbēgt.

Melnā cauruma īpašības –

  1. Melnā cauruma otrais kosmiskais ātrums ir vienāds ar gaismas ātrumu

  2. Melnais caurums rada bezgalīgu laiktelpas liekumu

  3. Melnā cauruma iekšienē ir singularitāte

  4. Melnais caurums ir pareizs sfērisks objekts, kam apkārt ir tā notikumu horizonts, to šķērsojot atpakaļceļa nav

  5. Melnā cauruma rādiuss ir proporcionāls tā masai

  6. Melnais caurums ir spēcīgs gravitācijas viļņu izraisītājs

  7. Melnie caurumi ir vizuāli neredzami (viņi neizstaro gaismu)

  8. Blakus zvaigznēm melnie caurumi veido akrēcijas disku

  9. Stīvens Hokings, izmantojot kvantu fiziku, ir izpētījis, ka melnie caurumi izstaro, izstarošanas pamatā ir vakuuma fluktuācijas

  10. Vispārīgās relativitātes vienādojumu par melnajiem caurumiem pretstats ir baltie caurumi

  11. Melnie un baltie caurumi varētu būt savienoti ar tārpejām

  12. Divu melno caurumu saplūšana radītu visstiprākos gravitācijas viļņus Visumā

Melno caurumu praktiskās izmantošanas iespējas –

Pēc apkopošanas beidzot var apskatīt melno caurumu praktiskās izmantošanas iespējas. Es sagrupēju izmantošanu pēc nozarēm, kādās varētu būt iespējams izmantot melnos caurumus.

Transportā – šī ir vispopulārākā doma par melno caurumu izmantošanu. Liekas, katrs, kurš kaut mazliet ir dzirdējis par melnajiem caurumiem un tārpejam, uzreiz izdomā, ka nākotnes starpgalaktiku ceļojumi notiek ar melno caurumu un tārpeju palīdzību. Reāli šī doma izskatās šādi – kosmiskais kuģis ielido melnajā caurumā un izlido kaut kur ĻOTI tālu no melnā cauruma caur balto caurumu, kas ir savienots ar melno caurumu, kurā ielidoja kuģis, ar tārpeju.

Doma liekas visai vienkārša. Ja mēs pieņemam, ka mums jau ir kosmosa kuģi, kas lido ar ātrumu tuvu gaismas ātrumam un kolonijas, tuvākajās zvaigžņu sistēmās, kurās ir melnie caurumi, tad atliek tikai atrast iespēju aizsargāties no gravitācijas viļņiem (kaut kāds gravitācijas vairogs apkārt kosmosa kuģim), lai visus ceļotājus un lidaparātu nesarautu gabalos, nostabilizēt tārpejas (saukšu šo tehnoloģiju par antiperturbantu) un atrast baltos caurumus.

Protams, lai izpētītu vai dotajam melnajam caurumam ir baltais caurums un tārpeja un uz kurieni ved šis melnais caurums būtu jāsūta pašnāvnieku ekspedīcijas. Daudzas no šādām ekspedīcijām varētu nokļūt pagātnē. Šeit varētu rasties problēma. (Mēs taču nevēlāmies ļait dažiem nelaimīgajiem ekspeditoriem izmainīt visu vēsturi) Mans atrisinājums šai problēmai varētu būt tehnoloģija, kas noskanētu visu zvaigžņu atrašanās pozīcijas, un ja tās nesakritīs ar tā laika pozīcijām pašīznīcināties kopā ar nelaimīgajiem ceļotājiem.

Ja mums būtu tehnoloģija, kas ražo melnos caurumus vai spēj pārvietot tos, kopā ar tehnoloģiju, kas savieno melnos – baltos caurumus ar tārpejām, tad mēs pat varētu salikt šādas „lidostas” apkārt visam Visumam. Būt iespējams ceļot uz jeb kurieni ļoti īsā laikā.

Taču arī tagad paliek kāda problēma. Tuvu melnajam caurumam un pie ātrumiem, kuri ir tuvi gaismas ātrumam, laiks rit lēnāk. Pasažieriem ceļojums no zemei tuvākā melnā cauruma, kurš varētu būt novietots mūsu saules sistēmā, kaut kur uz asteroīdu jostas uz vienu no planētām alfa centauri sistēmā (tur ir baltais caurums) pasažieriem varētu aizņemt diezgan īsu laiku (startē no zemes, lido ar ātrumu tuvu gaismas ātrumam, laiks rit lēnāk nekā apkārtējiem, ielidošana melnajā caurumā un izlidošana no baltā cauruma vispār aizņem sekundes), bet citiem šis laiks varētu būt ļoti ilgs. Es negribu spekulēt ar lietām par kurām es neesmu pārliecināts, taču ceru, ka šiem pasažieriem ceļojums pie radiem nepārvērtīsies par ceļojumu pie radu pēcnācējiem.

Cits ceļošanas veids ir informācijas ceļošana. Sūtot kaut kādus signālus melnajā caurumā un uztverot tos caur balto caurumu kaut kur citur varētu būt daudz vienkāršāk. Atkrīt nepieciešamība pret gravitācijas viļņu vairogu un antiperturbantu.

Šeit nāk prātā teleportācija. Ja teleprotācijai ir nepieciešams sūtīt kaut kādus signālus no viena teleporta uz otru, tad tārpejas ir perfekts starpgalaktiku teleportācijas paātrināšanas veids.

Secinājums par melno caurumu izmantošanu kā transporta veidu:

Galvenās nepieciešamās tehnoloģijas : Melno caurumu ražotājs/pārvietotājs (ar iespēju radīt balto caurumu šai pašā visumā un savienot to ar tārpeju), Kosmosa kuģi (ar iespēju ceļot tuvu gaismas ātrumam un aizsardzību pret nepatikšanām (rentgenstari, gamma stari, meteori, atkritumi) kosmosā) gravitācijas viļņu vairogs (ceļojot ar kosmosa kuģi tuvu melnajam caurumam aizsargās no gravitācijas viļņu iznīcinošā spēka) un, protams, antiperturbants (lai tārpejas nekolapsētu).

Ticamība : zema, ja mēs runājam, par kādu objektu ceļošana, taču signālu sūtīšana varētu būt reāla lieta. Tātad es novērtēju kā vidēju ticamību. Diemžēl vēl nav pierādījumu par balto caurumu eksistēšanu.

Ieroči – liekas diezgan pievilcīga iespēja izmanot melnos caurumus. Iedomāsimies šādu epizodi – divas planētas A un B karo savā starpā. Planētai A ir tehnoloģija, melno caurumu radīšanai. B planēta sūta savu kosmisko kuģu floti pretī A planētai, taču tā aizsūta tikai vienu kosmisko kreiseri un vairākus iznīcinātājus, tā aizsardzībai.

Pielidojis pietiekami tuvu ienaidnieku flotei, kreiseris izveido vienu melno caurumu, kas iesūc visu ienaidnieku floti.

A planēta aizsūta otru kreiseri uz tagad neaizsargātu planētu un iesūc visu planētu melnajā caurumā.

Ievērojiet – šajā stāstā ir tikai viena tehnoloģija, kur iespējams tā arī nekad netiks izgudrota. Kosmosa kuģi, kas ceļo starp planētām, un ieroči uz tām ir bijuši jau pagājušā gadsimtā (krievi, aukstā kara laikā lika uz saviem mākslīgajiem pavadoņiem ložmetējus, lai notriektu tuvojošās amerikāņu raķetes).

Kas tad ir nepieciešams, lai mākslīgi izveidotu melno caurumu? Principā tikai triekt daļiņas ar tik lielu ātrumu, ka rezultātā izveidosies ļoti blīva viela, pietiekami blīva, lai izveidotos melnais caurumus. Neizklausās neticami, ir tikai nepieciešams ĻOTI liels enerģijas daudzums, šādu iekārtu darbināšanai.

Tas it kā atrisina masu iznīcināšanas līdzekļa variantu melnā cauruma izmantošanai, taču melnos caurumus varētu izmantot arī triviālākos nolūkos, piemēram, nāves soda izpildē. Iedomāsimies „melno krēslu”. Noziedznieku nosēdina krēslā un izveido melno caurumu, tad atkal to iznīcina (procesa laikā noziedznieks ar visu krēslu pazūd melnajā caurumā ).

Kā lai iznīcina melno caurumu? Saskaņā ar Hokingu melnie caurumi izstaro, tātad ir nepieciešams „enerģijas sūcējs”, kas paātrinātu melo caurumu izstarošanu tik kritiski, ka tas izzustu sekundes laikā. Cik šis process izmaksās cietumam? Pavisam maz, gandrīz visa enerģija, kura tika izmantota melnā cauruma izveidei tika iesūkta atpakaļ. Pat vēl vairāk! Pie iesūktās enerģijas pievienojās noziedznieks un krēsls, uz kura viņš sēdēja.

Secinājums par melno caurumu izmantošanu kā ieroci:

Galvenās nepieciešamās tehnoloģijas : melno caurumu ražotājs/ iznīcinātājs (ļoti vēlams)

Ticamība : augsta. Ir viedoklis, ka tas ir tikai laika jautājums. Melno caurumu izveide nav nemaz tik sarežģīta. Mums tikai nepietiek enerģijas.

Ikdienas dzīve – šis aspekts varētu interesēt mājsaimnieces, šoferus, ugunsdzēsējus un pārējos cilvēkus, nesaistītus ar zinātni. Par ceļojumiem it kā būtu skaidrs, par ieročiem arī, taču kā melnie caurumi var palīdzēt iztīrīt putekļus, nomizot kartupeļus, nomainīt mazulim pamperus u.t.t.?

Vistriviālākais liekas melnā cauruma izmantošana kā milzu miskasti. Taču priekš kam? Tuvākais melnais caurums, pēc zinātnieku domām, atrodas 2’700 gaismas gadu attālumā. Kad cilvēce spēs sasniegt pietiekamu attīstības līmeni, lai kolonizētu planētas tam blakus, vai kad cilvēce spēs pati radīt melnos caurumus? Noteikti tikai pēc tam, kad atradīs pārstrādes veidus gandrīz visām iespējamām vielām.

Secinājums par melno caurumu izmantošanu ikdienas dzīvē:

Galvenās nepieciešamās tehnoloģijas : melnais caurums

Ticamība : zema. Es neredzu iemeslu izmanto melnos caurumus parasto ikdienas problēmu risināšanai. Noteikti ir labāki viedi kā tās var atrisināt.

Citas melno caurumu izmantošanas – melnais caurums binārajā sistēmā ar zvaigzni, veido akrēcijas disku. Tas varētu būt ļoti skaists skats un lielisks pieturas punkts kosmiskajiem tūristiem, kas lido pa visumu, skatīties dažādas skaistas vietas.

Divu melno caurumu saplūšana radītu visspēcīgākos gravitācijas viļņus izplatījumā. Ja mēs varētu ievākt šo enerģiju, tad melno caurumu saplūšana būtu lieli svētki elektroenerģijas (vai kaut kādas citas nākotnes enerģijas) kompānijām.

Protams, eksistē arī daudzas citas melno caurumu izmantošanas iespējas.

Secinājums par citām melno caurumu izmantošanām: cilvēka prāts ir tāds, ka viņš izmantos visu ko viņš var. Gan jau arī atradīs iespēju izmantot melnos caurumus.

Galvenās nepieciešamās tehnoloģijas : dažādas „nākotnes” tehnoloģijas

Ticamība : Augsta. Kaut kā, ja viņi tik tiešām eksistē, viņus izmantos.

Secinājumi par melno caurumu izmantošanas iespēju varbūtībām.

Kā jau es teicu cilvēks vienmēr atrod iespēju izmantot visu kas viņam ir apkārt. Un melnie caurumi, noteikti būs šo lietu vidū. Pierādījums tam ir cilvēku milzīgā interese melnajos caurumos jau tagad un ilgi pirms tam, kaut gan vēl neviens no cilvēkiem nav bijis tuvāks melnajam caurumam par 2’700 gaismas gadiem.

Tavs Čoms

Explore posts in the same categories: Čoms stāsta

12 Comments on “FAQ par melnajiem caurumiem”

  1. qqqq Says:

    Interesanta infa. Paldies!

  2. tamster Says:

    paldies

  3. Zalters Says:

    noderīgi, paldies

  4. choma choms Says:

    Principaa nekaa jauna, bet interesanti palasiities gan :)

    Par celjoshanu caur melno caurumu. Ja izveidotu antigravitaacijas vairogu kosmosa kugjim, tad jau tas butu nespeejiigs celjot pa melno caurumu, taa vienkaarshaa iemesla deelj, ka gravitaacija ir nepiecieshama, lai kugji “iesuuktu” melnajaa caurumaa, un lai iesuuktu ir jaaiedarbojas tieshi gravitaacijai ar aatrumu, kas lielaaks par to, kas gaismai, tachu ja taa, tad objekts tiek sadaliits kvantos… grozi kaa gribi, bet fiziska celjoshana visticamaakais tomeer nav iespeejama.

  5. Čoms Says:

    antigravitācijas kuģim ir savi dzinēji, kurus tas izmanto lai brīvprātīgi ielidotu…

  6. choma choms Says:

    Ja antigravitaacijas kugjim ir savi dzineeji, ko izmantot ielidoshanai, tad tiem dzineejiem buutu jaabuut speejiigiem attiistiit gaismas aatrumu, leenaak jau singularitaati nesasniegt. Taa kaa aatrums tik liels, saraushana pa daljaam notiks tik un taa, savukaart, ja atrisina, ka nesarauj gabalos, tad jau zuud melnaa cauruma jeega, jo ir dzineeji, kas speej attiistiit gaismas aatrumu, kaut kaa taa :)

  7. Pilickis Says:

    esm,u lasiijis par caurumiem,bet liekas,ka sis ir visinteresantaakais un ar lielaku lietderiibas koeficientu(paskaidrojosaa noziimee)

  8. Čoms Says:

    @ mans choms :p

    strīdēties par fantāzijas tehnoloģiju iespējām ir dizegan bezjēdzīgi… bet nu, ar to “gravitācijas vairogu”, kas ir aprakstīts tur, ir domātas tās funkcijas, kuras ļaus īstenot to, kas tur ir aprakstīts

    un tik un tā – tārpeju izmantošana it kā paredz acumirkļa kustību kaut vai no vienas visu mala (ja tāda ir) uz otru, bet virsgaismasātruma kustība paredz ka tādi pārvietojumi tik un tā aizņems laiku

  9. raivis Says:

    tas man ir kaut kas jauns

  10. .M. Says:

    Bet man tik ļoti iepatikās tā nāves soda izpilde ar līdzi nesošo enerģijas ieguvi. Vienvārd sakot ja kāds (vai vēl labāk kādi) tev vai tavai ģimenei tik gauži nodara ka jāpakar un valsts arī pietiesā nāves sodu. Tad tu viņu/viņus hops melnajā caurumā un no viņu enerģijas visu atlikušo mūžu spuldzītes dedzini ij karstvīnu aukstos ziemas vakaros uzvāri ij vēl pāri paliek ko kaimiņam notirgot un dzīvo cepuri kuldams.
    Es par roku nociršanu pat tiem kas tikai degunu izšņauc sabiedriskā vietā. Nu labi, tikai 2 pirkstus. Līdz mēness restorānam kaut kā jātiek…

  11. pata Says:

    Es negribeetu lai cilveece iet bojaa!Tas man bija kas patiesjaam jauns!

  12. Sokjis Says:

    Interesanti palasīt! :)


Comment: