Хар нүх байдаг уу? Хар нүх. Хар нүхэнд юу байдаг вэ

Хаббл сансрын дуран нь магадгүй анх удаа хар нүх байдгийн тодорхой нотолгоог өгсөн. Тэрээр "үйл явдлын тэнгэрийн хаяа" гэж нэрлэгддэг хар нүхний үйл ажиллагааны бүсэд матери алга болж байгааг ажиглав.

Хэт ягаан туяаны спектр дэх халуун хийн урсгалын ажиглагдсан сул гэрлийн импульс нь цайрч, дараа нь алга болж, Cygnus XR-1 хэмээх асар том, авсаархан биетийг тойрон эргэлдэж байв. Энэ уналтын механизм нь жишээлбэл, хүрхрээний ирмэг дээр ус унахтай төстэй бөгөөд хар нүх рүү бодис унах онолын тооцоотой тодорхой зүйрлэж байна.

Үйл явдлын тэнгэрийн хаяа гэдэг нь хар нүхийг тойрон хүрээлэгдсэн орон зайн бүс бөгөөд нэг удаа матери хэзээ ч энэ бүсээс гарч хар нүх рүү унаж чадахгүй. Гэрэл одоо ч гэсэн даван туулж чадна агуу хүчтаталцал болон алга болж буй материйн сүүлчийн урсгалыг илгээдэг боловч унасан бодис нь онцгой байдлын бүс гэж нэрлэгддэг бүсэд орох хүртэл богино хугацаанд, үүнээс цааш гэрэл хүртэл явах боломжгүй болно.

Алдарт онолын дагуу хар нүхнээс бусад одон орны ямар ч объект үйл явдлын давхрын бүстэй байж чадахгүй.

Хар нүхнүүд рүү оддын хийн массыг сорж (урсдаг) хэв маягийг ажигласнаар илэрсэн. Сансар огторгуйн өчүүхэн хэсэгт хэр хэмжээний масс орж байгааг тооцоолсноор хар нүх хэр их зай эзэлдэг, түүний массыг тодорхойлж болно.

Үйл явдлын тэнгэрийн хаяанд аль хэдийн унасан бодис хар нүх рүү унахыг хэн ч хараагүй. Хар нүхтэй зэргэлдээ орших одноос материйн энгийн халих зургийг ихэвчлэн ажигладаг байв. Үүний зэрэгцээ хар нүх нь урсаж буй хийн массад бүрэн бөмбөрцөг хэлбэрээр бүрхэгдсэн байсан бөгөөд өөрөө түүнтэй төстэй байв. Гадаад төрхжижиг од, гэхдээ хэт ягаан туяа эсвэл нейтронд ойрхон спектрт гэрэл цацруулдаг.

Энэ нууцыг нэлээд удаан хугацаанд олон нийтээс нуусан. Эрдэмтэд эдгээр мэдээлэлд нарийн дүн шинжилгээ хийж, баталгаажуулсан.

Мэдээжийн хэрэг Хаббл өөрөө үйл явдлын давхрагын бүсийг хараагүй - энэ нь тийм зайд байгаа орон зайн хэтэрхий жижиг бүс юм. Хаббл хар нүхний таталцлын нөлөөллийн бүсэд баригдсан буцалж буй хийн хэт ягаан туяаны эмх замбараагүй хэлбэлзлийг хэмжсэн. Хаббл маш хурдан суларсан "судасны галт тэрэгний" өвөрмөц мөчүүдийг барьж авав.

Энэхүү механизм нь эрдэмтдийн таамагласан нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн онолтой нийцдэг: матери үйл явдлын тэнгэрийн хаяанд ойртох үед түүнээс гарах гэрэл хурдан бүдгэрдэг, учир нь хар нүхний төвд ойртох тусам илүү хүчтэй хүчтаталцлын хүч ба долгион урт болох тусам хэт ягаан туяанаас нейтроны спектр рүү аажмаар шилжиж, дараа нь бүрмөсөн алга болно. Энэ нөлөөг "улаан шилжилт" гэж нэрлэдэг.

Хаббл телескопын харааны талбараас унасан бодисын ажиглагдсан хэлтэрхий нь үйл явдлын тэнгэрийн хаяанд хүрэхээс өмнө алга болжээ. Хаббл-ийн хурдан фотометр нь секундэд 100,000 хэмжилтийн хурдтай гэрлийн импульсийн дээж авсан. Хаббл хэт ягаан туяаны нарийвчлал нь үйл явдлын тэнгэрийн хаяанаас 1000 милийн зайд орж ирж буй бодисын үл ялиг анивчихыг харах боломжтой болгосон.

Динамик загварууд өмнө нь Cygnus XR-1 нь хар нүхэнд харьяалагддаг гэж таамаглаж байсан. Хий нь шуудуу шиг шууд унах боломжгүй, харин гөлгөр спираль диск хэлбэрээр эргүүлэг үүсгэдэг.

Гэвч өнөөдөр цөөхөн эрдэмтэд тэдний оршин тогтнолд эргэлздэг. Бараг үнэмлэхүй масс, таталцлын хүч бүхий хэт нягт биетүүд нь аварга оддын хувьслын эцсийн бүтээгдэхүүн бөгөөд орон зай, цаг хугацааг нугалж, гэрлийг ч зөвшөөрдөггүй.

Гэсэн хэдий ч Хойд Калифорнийн Их Сургуулийн физикийн профессор Лаура Мерсини-Хоутон хар нүх байгальд огт байхгүй байж болохыг математикийн аргаар нотолсон. Түүний дүгнэлттэй холбогдуулан судлаач дахин хянан үзэхийг санал болгодоггүй орчин үеийн санаануудорон зай-цаг хугацааны тухай боловч эрдэмтэд орчлон ертөнцийн үүслийн тухай онолд ямар нэг зүйлийг дутуу байна гэж үздэг.

"Би одоо хүртэл цочирдсон хэвээр байна. Хагас зуун жилийн турш бид хар нүхний үзэгдлийг судалж байгаа бөгөөд эдгээр асар их мэдээлэл нь бидний шинэ олдворуудтай хослуулан нухацтай бодоход түлхэц болж байна" гэж Мерсини-Хоутон хэвлэлийнхэнд мэдэгдэв. .

Нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн онол бол асар том од өөрийн таталцлын нөлөөгөөр сансар огторгуйн нэг цэг хүртэл нурах үед хар нүх үүсдэг гэсэн онол юм. Хязгааргүй нягт цэг болох онцгой шинж чанар ингэж төрдөг. Энэ нь үйл явдлын тэнгэрийн хаяа гэж нэрлэгддэг, огтлолцсон бүх зүйл сансар огторгуйд буцаж ирээгүй гэсэн нөхцөлт шугамаар хүрээлэгдсэн тул хар нүхний таталцал маш хүчтэй болсон.

Ийм объектуудын ер бусын байдгийн шалтгаан нь хар нүхний мөн чанарыг эсрэг тэсрэг физик онолууд - релятивизм ба квант механикаар дүрсэлсэнд оршино. Эйнштейний таталцлын онол нь хар нүх үүсэхийг урьдчилан таамагласан боловч квант онолын үндсэн хууль нь орчлон ертөнцөөс ямар ч мэдээлэл үүрд алга болохгүй гэж үздэг бөгөөд Эйнштейний хэлснээр хар нүхнүүд (мөн тэдгээрийн талаарх мэдээлэл) үлдсэн хугацаанд алга болдог. үйл явдлын тэнгэрийн хаяа үүрд орчлон ертөнц.

Эдгээр онолыг нэгтгэж, орчлон ертөнц дэх хар нүхнүүдийн нэгдсэн тайлбарт хүрэх оролдлого нь мэдээллийн алдагдлын парадокс болох математикийн үзэгдэл гарч ирснээр төгсөв.

1974 онд алдарт сансар судлаач Стивен Хокинг квант механикийн хуулиудыг ашиглан бөөмсүүд үйл явдлын тэнгэрийн хаяаг давж чадна гэдгийг нотолсон. "Азтай" фотонуудын энэхүү таамагласан урсгалыг Хокингийн цацраг гэж нэрлэдэг. Түүнээс хойш астрофизикчид ийм цацраг байдаг гэсэн нэлээд баттай нотолгоог олж илрүүлсэн.

(NASA/JPL-Caltech-ийн зурсан).

Харин одоо Mersini-Houghton бүрэн дүрсэлсэн шинэ скрипторчлон ертөнцийн хувьсал. Од өөрийн таталцлын дор сүйрч, дараа нь бөөмсийн урсгалыг ялгаруулдаг гэдэгтэй тэрээр Хокингтой санал нэг байна. Гэсэн хэдий ч түүний дотор шинэ ажилМерсини-Хоутон энэхүү цацрагийг ялгаруулснаар од мөн массаа алдаж, шахсан үед хар нүхний нягтыг олж авах боломжгүй хурдтай явдгийг харуулж байна.

Судлаач өгүүлэлдээ онцгой шинж чанар үүсэх боломжгүй бөгөөд үүний үр дүнд . Хар нүх байдгийг үгүйсгэсэн баримт бичгүүдийг ( , ) ArXiv.org preprint сайтаас олж болно.

Манай орчлон ертөнц өөрөө гэж үздэг тул Их тэсрэлтийн онолын үнэн зөв эсэх нь шинэ олдворуудтай холбоотойгоор эргэлзээ төрүүлж байна. Мерсини-Хоутон түүний тооцоололд квант физик болон харьцангуйн үзэл баримтлал нь эрдэмтдийн мөрөөдөж байсанчлан зэрэгцэн оршдог тул түүний хувилбар найдвартай болж магадгүй гэж үзэж байна.

Тийм ээ, байдаг. хар нүхтаталцлын орон маш хүчтэй байдаг тул гэрэл хүртэл энэ бүсээс гарч чадахгүй орон зай-цаг хугацааны муж гэж нэрлэдэг. Хэрэв биеийн хэмжээсүүд нь таталцлын радиус rg-ээс бага байвал энэ нь тохиолддог.

Энэ юу вэ?

Хар нүхийг маш хүчтэй нь үйлдвэрлэсэн байх ёстой массын шахалт, харин таталцлын орон маш их нэмэгдэж, ямар ч гэрэл болон бусад цацраг ялгаруулдаггүй. Таталцлыг даван туулж, хар нүхнээс зугтахын тулд шаардлагатай болно хоёр дахь зугтах хурд- илүү гэрэл. Гэхдээ харьцангуйн онолын дагуу ямар ч бие гэрлийн хурдаас илүү хурдтай хөгжиж чадахгүй. Тиймээс хар нүхнээс юу ч зугтаж чадахгүй. Тэндээс ч мэдээлэл ирэх боломжгүй. Хар нүхэнд унасан хүн юу болсныг мэдэх боломжгүй. Нүхний ойролцоо орон зай, цаг хугацааны шинж чанар эрс өөрчлөгддөг.

Орон зай-цаг хугацааны ийм мужууд байх онолын боломж нь Эйнштейний тэгшитгэлийн тодорхой шийдлүүдээс үүдэлтэй юм. Хялбараар хэлбэл, Эйнштейн хар нүхний гайхалтай шинж чанарыг урьдчилан таамаглаж байсан, үүнээс хамгийн чухал нь хар нүхэнд үйл явдлын давхрага байгаа явдал юм. Хамгийн сүүлийн үеийн ажиглалтын мэдээллээр хар нүхнүүд үнэхээр байдаг бөгөөд гайхалтай шинж чанартай байдаг. Хар нүх байдаг нь таталцлын онолоос үүдэлтэй: хэрвээ энэ онол үнэн бол хар нүх байдаг нь үнэн. Иймд хар нүх байдгийг шууд нотлох тухай мэдэгдлийг хар нүх гэж ойлгож болохуйц маш нягт, масстай одон орны биетүүдийн оршин тогтнохыг батлах утгаар нь ойлгох хэрэгтэй, түүнчлэн бусад ажиглагдах шинж чанартай байдаг. ерөнхий онолхарьцангуйн онол. Нэмж дурдахад хар нүхийг ихэвчлэн дээр дурдсан тодорхойлолтод нийцдэггүй, зөвхөн шинж чанараараа ийм зүйлд ойртдог объект гэж нэрлэдэг. хар нүх- жишээлбэл, эдгээр нь сүйрлийн хожуу үе шатанд унаж буй одод байж болно.

эргэдэггүй хар нүх

Эргэдэггүй хар нүхний хувьд үйл явдлын давхрагын радиус нь таталцлын радиустай ижил байна. Гадны ажиглагчийн хувьд үйл явдлын давхрагад цаг хугацаа зогсдог. Хар нүх рүү илгээсэн сансрын хөлөг нь алс холын ажиглагчийн үүднээс хэзээ ч үйл явдлын тэнгэрийн хаяаг огтолж чадахгүй, харин ойртох тусам удаашрах болно. Үйл явдлын тэнгэрийн хаяанд, хар нүхний дотор болж буй бүх зүйл гадны ажиглагчид харагдахгүй. Сансрын нисгэгч өөрийн сансрын хөлөгт зарчмын хувьд үйл явдлын тэнгэрийн дор нэвтрэн орох чадвартай боловч гадны ажиглагчид ямар ч мэдээлэл дамжуулах боломжгүй болно. Энэ тохиолдолд үйл явдлын тэнгэрийн дор чөлөөтэй унаж буй сансрын нисгэгч өөр орчлон ертөнцийг, бүр өөрийн ирээдүйг харах магадлалтай. Энэ нь хар нүхний дотор орон зай, цаг хугацааны координатууд урвуу болж, сансар огторгуйн аялал энд цаг хугацааны аялалаар солигдсонтой холбоотой юм.

Эргэдэг хар нүх

Түүний шинж чанар нь бүр ч гайхалтай юм. Тэдний үйл явдлын давхрага нь жижиг радиустай, энэ нь эргосфер дотор дүрэгдсэн байдаг - эргэдэг хар нүхний таталцлын эргүүлэгт биесүүд байнга хөдөлж байх ёстой орон зай-цаг хугацааны бүс юм.
Хар нүхний эдгээр ер бусын шинж чанарууд нь зүгээр л гайхалтай мэт санагддаг тул байгальд байгаа эсэх нь ихэвчлэн эргэлзээ төрүүлдэг.

Хоёртын одны систем дэх хар нүх

Энэ тохиолдолд хар нүхний нөлөө хамгийн тод илэрдэг Хоёртын одны системд нэг од нь тод аварга, нөгөө нь хар нүх юм. Аварга одны бүрхүүлээс гарсан хий нь хар нүх рүү урсаж, түүнийг тойрон эргэлдэж, диск үүсгэдэг. Спираль тойрог замд байгаа дискэн дэх хийн давхаргууд хар нүх рүү ойртож, унадаг. Гэвч хар нүхний хилийн ойролцоо унахаас өмнө хий нь үрэлтийн үр дүнд хэдэн сая градусын асар их температурт халж, рентген туяанд цацруулдаг. Энэхүү рентген цацрагийн дагуу хар нүхнүүд хоёртын одны системд байдаг.

Дүгнэлт

Асар том хар нүхнүүд авсаархан оддын бөөгнөрөлүүдийн төвөөс үүсдэг гэж үздэг. Магадгүй Cygnus - Cygnus-X-1 одны рентген туяаны эх үүсвэр нь ийм хар нүх юм.

Эрт дээр үед орчлон ертөнц тэлэлтийн эхэн үед хар нүхнүүд үүсч байсныг одон орон судлаачид үгүйсгэхгүй, тиймээс маш жижиг хар нүх үүсэхийг үгүйсгэхгүй.

Массын үнэ цэнэ их тоонейтрон одод болон хар нүхнүүд А.Эйнштейний харьцангуйн онолын таамаглал үнэн болохыг баталж байна. IN өнгөрсөн жилорчлон ертөнц дэх хар нүхний тухай таамаглалын асуудал нь ажиглалтын бодит байдал болсон. Энэ нь чанар гэсэн үг шинэ үе шатхар нүх, түүний гайхалтай шинж чанарыг судлахад энэ чиглэлээр шинэ нээлт хийх найдвар бий.

2007-09-12 / Владимир Покровский

Хар нүхнүүд төрөхөөсөө өмнө үхдэг. Наад зах нь Охайо дахь Кейс Вестерн нөөцийн их сургуулийн Америкийн онолын физикчид ингэж хэлж байна. Тэд хар нүх үүсэх боломжгүй гэсэн математикийн томьёог гаргасан. Хэрэв эдгээр томъёолол зөв бол 20-р зууны сансар судлалын хамгийн чухал бүтээн байгуулалт нурж магадгүй юм.

Хар нүх гэж юу вэ? Энэ талаар олон удаа мэдэгдэж байсныг бид бүгд мэднэ. Энэ бол маш том бие бөгөөд таталцал нь ердөө л аймшигтай юм. Үйл явдлын тэнгэрийн хаяа гэж нэрлэгддэг төвөөс хол зайд ямар нэгэн зүйл ойртоход бүх зүйл хэзээ ч ямар нэгэн зүйл биш, материаллаг бие ч бай, цахилгаан соронзон цацрагийн квант ч бай, фотон ч гэсэн материаллаг бие юм. нэгэн зэрэг цахилгаан соронзон Долгион буцаж тасарч чадахгүй. Тиймээс, агуу Лаплас фотонуудын талаар мэдэхгүй байж нэг удаа хар нүхийг тодорхойлж байсан бол 1916 онд Германы физикч Шварцшильд үүнийг урьдчилан таамаглаж байсан ч "хар нүх" гэсэн нэр томъёог зөвхөн 1967 онд санал болгосон.

Ойролцоох нь санамсаргүй байдлаар гарч ирдэг бүх зүйлийг өөртөө шингээдэг асар том биеийг та хэзээ ч мэдэхгүй - энэ нь бидний сансар огторгуйд төсөөлөхийн аргагүй онцгой зүйл юу вэ? Онцгой зүйл бий - үүнийг Эйнштейн өөрөө биш харин харьцангуйн онолынхоо тусламжтайгаар нэвтрүүлсэн. Энэ онолоор хар нүхэнд унасан бүхэн математикийн цэгт унадаг. Тэр цэгийг эс тооцвол нүх нь бүрэн хоосон байна. Тэр үед бүрэн боломжгүй зүйл ажиглагдаж байна - онцгой байдал гэж нэрлэгддэг: тэгээр хуваагдах, хязгааргүй нягтрал, эндээс хамгийн гайхалтай үр дагавар гарч ирнэ. Жишээлбэл, параллель ертөнц рүү нэвтрэх эсвэл бидний орон зайн өөр цэг рүү агшин зуурын хөдөлгөөн.

Гэхдээ физикийн үүднээс авч үзвэл манай ертөнц тэгээр хуваагдах нь ер бусын зүйл бөгөөд энэ нь үргэлж ичгүүртэй байдаг. Үүнийг зөвхөн математикт бичиж болно, гэхдээ бодит байдал дээр - хэзээ ч болохгүй.

1976 онд Британийн нэрт онолын физикч Стивен Хокинг квант эффектийг нээсэн бөгөөд үүний улмаас хар нүх, өөрөөр хэлбэл таталцлын хүчээр гэрэл ялгаруулж чадахгүй байгаа бие одоог хүртэл түүнийг ялгаруулдаг. Хэрэв квант-механик харилцан уялдаатай хос "бөөм-эсрэг бөөм" байгаа бөгөөд эдгээр бөөмсийн аль нэг нь нүхэнд унавал үлдсэн хэсэг нь түүнийг тэндээс гаргаж авах боломжтой гэдгийг тэрээр харуулсан. Одоо Кливлендийн онолчид ийм байдлаар явагддаг хар нүхний ууршилт маш эрчимтэй явагддаг тул бүрэлдэх боломж бүрдээгүй байхад нь ууршдаг гэдгийг нотолсон бололтой.

Тэд яаж хийсэн, хэр зөв дүгнэлт хийж байна вэ гэдгийг тааварлахгүй, хамт олонд нь дүгнэе. Гэвч бодит байдал дээр хар нүх оршин тогтнох эсэхэд эргэлзэх хандлага нэлээд эртнээс гарч ирсэн бөгөөд үе үе хар нүх байхгүй гэдгийг зохиогчид нь нотолсон хэвлэлүүд гарч байна. Гэсэн хэдий ч өнөөдөрТэдний хэдэн зуун нээлттэй байна. "Гэхдээ эдгээр нь хар нүх биш" гэж Кливлендийн онолчид хэлэв. "Тэд бол зүгээр л асар том сансрын биетүүд."

ОХУ-ын ШУА-ийн корреспондент гишүүн Анатолий Черепашчук, Улсын одон орон судлалын хүрээлэнгийн захирал. Штернберг Москвагийн Улсын Их Сургууль. М.В.Ломоносов, энэ талаар сэтгэгдлээ болгоомжтой байгаарай.

Тэрээр NG-ийн сурвалжлагчид өгсөн ярилцлагадаа "Үнэхээр энд нэр томъёоны төөрөгдөл байна. Бид тэнгэрт хар нүхнүүд ажиллах ёстой шиг ажилладаг биетүүдийг хардаг бөгөөд тэдгээрийг хар нүх гэж үздэг бөгөөд бид үүнийг гэж нэрлэдэг боловч эдгээр нь гадаргуугүй биетүүд гэдгийг батлах хэвээр байна. Гэхдээ тэдгээр нь зүгээр л гадаргуугүй байдаг гэсэн олон шууд бус шинж тэмдэг байдаг.

Хар нүхнүүд ууршдаг тул Черепашчук шинэ зүйл олж хардаггүй: "Тэд бүгд ууршдаг. Хэрэв хар нүхний масс нь жишээлбэл, Москвагийн Ленинскийн уулс гэх мэт дундаж уулын массаас хэтрэхгүй бол, өөрөөр хэлбэл 1015 грамм бол энэ нь нэг агшинд тэсрэлтээр уурших болно; Хэд хэдэн нарны масстай нүхнүүд бүрэн ууршихын тулд олон мянган сансар огторгуйн цаг хугацаа шаардагдана. Манай орон зай 4 хэмжигдэхүүн биш 11 хэмжигдэхүүнтэй бөгөөд эдгээр нэмэлт хэмжээсийн дагуу хар нүх мөн ууршдаг гэдгийг харгалзан үздэг чамин онолууд байдаг нь үнэн. Тиймээс ууршилт нь ердийн дөрвөн хэмжээст орон зайгаас хамаагүй хурдан явагддаг. Нэг ёсондоо таны яриад байгаа ажил эдгээр онолуудын логик өргөтгөл мэт. Гэхдээ давтан хэлье, хар нүх байдаг гэсэн шууд бус олон нотолгоо бий."

ХАР НҮХ
материйн таталцлын бүрэн задралын үр дүнд үүссэн сансар огторгуйн бүс нутаг, таталцлын хүч нь матер, гэрэл, бусад мэдээлэл тээгч ч түүнийг орхиж чадахгүй. Иймээс хар нүхний дотоод хэсэг нь орчлон ертөнцийн бусад хэсгүүдтэй учир шалтгааны холбоогүй байдаг; Хар нүхний доторх физик үйл явц нь түүний гаднах үйл явцад нөлөөлж чадахгүй. Хар нүх нь нэг чиглэлтэй мембраны шинж чанартай гадаргуугаар хүрээлэгдсэн байдаг: бодис ба цацраг түүгээр хар нүх рүү чөлөөтэй унадаг боловч үүнээс юу ч зугтаж чадахгүй. Энэ гадаргууг "үйл явдлын давхрага" гэж нэрлэдэг. Өнөөг хүртэл дэлхийгээс хэдэн мянган гэрлийн жилийн зайд хар нүх байдаг гэсэн шууд бус шинж тэмдгүүд л байсаар байгаа тул бидний цаашдын танилцуулга голчлон онолын үр дүнд тулгуурласан болно. Хар нүхийг харьцангуйн ерөнхий онол (1915 онд Эйнштейний дэвшүүлсэн таталцлын онол) болон бусад илүү орчин үеийн таталцлын онолоор таамаглаж байсан хар нүхийг 1939 онд Р.Оппенгеймер, Х.Снайдер нар математикийн үндэслэлээр баталжээ.Харин орон зай, цаг хугацааны шинж чанарууд Эдгээр объектын ойр орчмын газар маш ер бусын болсон тул одон орон судлаачид болон физикчид 25 жилийн турш тэднийг нухацтай авч үзээгүй. Гэсэн хэдий ч 1960-аад оны дундуур одон орон судлалын нээлтүүд биднийг хар нүхийг бодит бодит байдал гэж үзэхэд хүргэсэн. Тэдний нээлт, судалгаа нь бидний орон зай, цаг хугацааны талаарх ойлголтыг үндсээр нь өөрчилж чадна.
Хар нүх үүсэх.Оддын дотоод хэсэгт термоядролын урвал явагдах боловч өндөр температур, даралтыг хадгалж, од өөрийн таталцлын нөлөөн дор нурахаас сэргийлдэг. Гэсэн хэдий ч цаг хугацаа өнгөрөхөд цөмийн түлш шавхагдаж, од багасч эхэлдэг. Тооцоолол нь хэрэв одны масс нь нарны гурван массаас хэтрэхгүй бол "таталцлын эсрэг тулалдаанд" ялах болно: таталцлын уналт нь "мөхөрсөн" бодисын даралтаар зогсч, од нь үүрд цагаан одой болон хувирна. эсвэл нейтрон од. Гэвч хэрэв одны масс гурваас илүү нарны хэмжээтэй бол түүний сүйрлийн сүйрлийг юу ч зогсоож чадахгүй бөгөөд тэр үйл явдлын тэнгэрийн хаяанд хурдан орж, хар нүх болж хувирна. М масстай бөмбөрцөг хэлбэрийн хар нүхний хувьд үйл явдлын давхрага нь экваторын тойрог нь хар нүхний "таталцлын радиус" RG = 2GM/c2-ээс 2p дахин их бөмбөрцөг үүсгэдэг бөгөөд энд c нь гэрлийн хурд, G нь таталцлын тогтмол юм. 3 нарны масстай хар нүхний таталцлын радиус нь 8.8 км.

Хэрэв одон орон судлаач нэгэн одыг хар нүх болон хувирах агшинд нь ажиглавал эхлээд тэр од хэрхэн хурдан, хурдан агшиж байгааг харах боловч гадаргуу нь таталцлын радиус руу ойртох тусам шахалт бүрэн зогсох хүртэл удааширна. Үүний зэрэгцээ одноос ирж буй гэрэл суларч, бүрэн унтартал улаан өнгөтэй болно. Учир нь таталцлын асар том хүчний эсрэг тэмцэлд гэрэл эрчим хүчээ алдаж, ажиглагчид хүрэхийн тулд илүү их цаг зарцуулдаг. Оддын гадаргуу таталцлын радиусд хүрэх үед түүнээс зугтаж буй гэрэл ажиглагчид хүрэхэд хязгааргүй хугацаа шаардагдана (мөн ингэхдээ фотонууд эрчим хүчээ бүрэн алддаг). Иймээс одон орон судлаач энэ мөчийг хэзээ ч хүлээхгүй, харин үйл явдлын тэнгэрийн хаяан доорх одод юу тохиолдохыг харахгүй. Гэхдээ онолын хувьд энэ үйл явцыг судалж болно. Идеалжуулсан бөмбөрцөг нуралтын тооцоо нь үүнийг харуулж байна богино хугацааОд нь нягтрал ба таталцлын хязгааргүй өндөр утгуудад хүрэх цэг хүртэл багасдаг. Ийм цэгийг "онцгой байдал" гэж нэрлэдэг. Түүгээр ч барахгүй математикийн ерөнхий шинжилгээ нь хэрэв үйл явдлын давхрага үүссэн бол бөмбөрцөг бус нуралт ч гэсэн онцгой байдалд хүргэдэг болохыг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч харьцангуйн ерөнхий онолыг маш жижиг орон зайн хэмжүүрүүдэд хэрэглэж болох тохиолдолд л энэ бүхэн үнэн болох бөгөөд үүнийг бид хараахан мэдэхгүй байна. Бичил ертөнцөд квант хууль үйлчилдэг ба таталцлын квант онол хараахан бүтээгдээгүй байна. Квантын нөлөөлөл нь одыг хар нүх рүү сүйрүүлэхээс сэргийлж чадахгүй нь тодорхой, гэхдээ тэдгээр нь онцгой байдлын харагдахаас сэргийлж чадна. Орчин үеийн онолОддын хувьсал болон Галактикийн оддын популяцийн талаарх бидний мэдлэг нь түүний 100 тэрбум оддын дунд хамгийн том оддын сүйрлийн үед үүссэн 100 сая орчим хар нүх байх ёстойг харуулж байна. Үүнээс гадна маш том масстай хар нүхнүүд манайхыг оролцуулаад том галактикуудын цөмд байрлаж болно. Өмнө дурьдсанчлан, бидний эрин үед нарнаас гурав дахин их масс л хар нүх болж чаддаг. Гэсэн хэдий ч Big Bang-ийн дараа нэн даруй, аль нь ойролцоогоор. 15 тэрбум жилийн өмнө орчлон ертөнц тэлэлт эхэлсэн бөгөөд ямар ч масстай хар нүх үүсч болно. Тэдгээрийн хамгийн жижиг нь квант нөлөөллөөс болж ууршиж, цацраг болон бөөмийн урсгал хэлбэрээр массаа алдаж байх ёстой. Гэвч 1015 граммаас дээш жинтэй "анхны хар нүхнүүд" өнөөг хүртэл оршин тогтнож чадсан. Оддын сүйрлийн бүх тооцоог бөмбөрцөг тэгш хэмээс бага зэрэг хазайсан гэж үзсэн бөгөөд үйл явдлын давхрага үргэлж үүсдэг болохыг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч бөмбөрцөг тэгш хэмээс хүчтэй хазайсан тохиолдолд одны нуралт нь хязгааргүй хүчтэй таталцал бүхий бүс нутгийг бий болгоход хүргэдэг, гэхдээ үйл явдлын давхрагад хүрээгүй; үүнийг "нүцгэн онцгой байдал" гэж нэрлэдэг. Энэ нь бидний дээр дурдсан утгаараа хар нүх байхаа больсон. Нүцгэн өвөрмөц байдлын ойролцоох физикийн хуулиуд нь маш гэнэтийн хэлбэрийг авч болно. Одоогийн байдлаар нүцгэн ганц биетийг магадлал багатай объект гэж үздэг бол ихэнх астрофизикчид хар нүх байдаг гэдэгт итгэдэг.
хар нүхний шинж чанарууд.Гадны ажиглагчид хар нүхний бүтэц маш энгийн харагддаг. Секундын багахан хугацаанд (алсын ажиглагчийн цагны дагуу) од хар нүхэнд унах явцад түүний бүх гадаад шинж чанарууд , анхны одны нэгэн төрлийн бус байдалтай холбоотой нь таталцлын болон цахилгаан соронзон долгион хэлбэрээр ялгардаг. Үүссэн хөдөлгөөнгүй хар нүх нь нийт масс, өнцгийн импульс (эргэлттэй холбоотой) болон цахилгаан цэнэгээс бусад гурван хэмжигдэхүүнээс бусад анхны одны талаарх бүх мэдээллийг "мартдаг". Хар нүхийг судалснаар анхны од нь матери эсвэл эсрэг бодисоос бүрдсэн үү, тамхи, хуушуур хэлбэртэй байсан уу гэх мэтийг мэдэх боломжгүй болсон. Бодит астрофизикийн нөхцөлд цэнэгтэй хар нүх нь од хоорондын орчноос эсрэг тэмдгийн бөөмсийг татах ба түүний цэнэг хурдан тэг болно. Үлдсэн хөдөлгөөнгүй объект нь зөвхөн массаар тодорхойлогддог эргэдэггүй "Шварцшилдын хар нүх" эсвэл масс болон өнцгийн импульсээр тодорхойлогддог эргэдэг "Керр хар нүх" байх болно. Хөдөлгөөнгүй хар нүхнүүдийн дээрх төрлийн өвөрмөц байдлыг харьцангуйн ерөнхий онолын хүрээнд В.Израиль, Б.Картер, С.Хокинг, Д.Робинсон нар нотолсон. Харьцангуйн ерөнхий онолын дагуу орон зай, цаг хугацаа нь их биетүүдийн таталцлын талбайн нөлөөгөөр муруй бөгөөд хамгийн их муруйлт хар нүхний ойролцоо үүсдэг. Физикчид цаг хугацаа, орон зайн интервалын тухай ярихдаа ямар нэгэн физик цаг, захирагчаас уншсан тоог хэлдэг. Жишээлбэл, цагны үүргийг тодорхой хэлбэлзлийн давтамжтай молекул гүйцэтгэж болох бөгөөд хоёр үйл явдлын хоорондох тоог "цаг хугацааны интервал" гэж нэрлэж болно. Гайхалтай нь таталцал нь бүх физик системд адилхан үйлчилдэг: бүх цаг хугацаа удааширч байгааг харуулж, бүх захирагчид хар нүхний ойролцоо орон зай сунаж байгааг харуулдаг. Энэ нь хар нүх өөрийн эргэн тойрон дахь орон зай, цаг хугацааны геометрийг нугалж байна гэсэн үг юм. Хар нүхнээс хол байгаа энэ муруйлт нь жижиг боловч түүний ойролцоо маш том тул гэрлийн туяа түүнийг тойрон хөдөлж чаддаг. Хар нүхнээс хол байх үед түүний таталцлын талбайг Ньютоны онолоор яг ижил масстай биетийн хувьд тодорхойлсон боловч түүний ойролцоо таталцал Ньютоны онолын таамаглаж байснаас хамаагүй хүчтэй болдог. Хар нүхэнд унасан аливаа бие нь төвөөс өөр өөр зайд таталцлын зөрүүгээс үүссэн хүчтэй түрлэгийн таталцлын хүчээр үйл явдлын давхрагыг хөндлөн гарахаас нэлээд өмнө хуваагдана. Хар нүх нь бодис эсвэл цацрагийг шингээхэд үргэлж бэлэн байдаг бөгөөд ингэснээр түүний масс нэмэгддэг. Түүний гадаад ертөнцтэй харилцах харилцаа нь Хокингийн энгийн зарчмаар тодорхойлогддог: хэрэв та бөөмсийн квант үйлдвэрлэлийг тооцохгүй бол хар нүхний үйл явдлын давхрагын талбай хэзээ ч багасдаггүй. Ж.Бекенштейн 1973 онд хар нүхнүүд цацраг ялгаруулж, шингээдэг физик биетүүдийн нэгэн адил физикийн хуулиудад захирагддаг гэсэн санааг дэвшүүлсэн ("хар бие" загвар). Энэ санааны нөлөөгөөр 1974 онд Хокинг хар нүхнүүд бодис болон цацраг ялгаруулж чаддагийг харуулсан боловч хар нүхний масс өөрөө харьцангуй бага байвал энэ нь мэдэгдэхүйц байх болно. Ийм хар нүхнүүд орчлон ертөнцийг тэлэх эхлэлийг тавьсан Их тэсрэлтийн дараа шууд үүсч болно. Эдгээр анхдагч хар нүхнүүдийн масс нь 1015 г (жижиг астероид шиг), 10-15 м хэмжээтэй (протон эсвэл нейтрон шиг) байх ёстой. Хар нүхний ойролцоох хүчтэй таталцлын талбар нь бөөмс-эсрэг бөөмийн хосыг үүсгэдэг; хос бүрийн нэг ширхэг нь нүхэнд шингэж, хоёр дахь нь гаднаас ялгардаг. 1015 г масстай хар нүх нь 1011 К-ийн температуртай биетэй адил байх ёстой. Хар нүхний "уурших" санаа нь тэдгээрийг цацруулж чаддаггүй биет гэсэн сонгодог санаатай бүрэн зөрчилддөг.
Хар нүх хайх.Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онолын хүрээнд хийсэн тооцоолол нь зөвхөн хар нүх байх боломжтойг илтгэж байгаа боловч тэдгээрийн дотор байгааг нотлохгүй. бодит ертөнц ; жинхэнэ хар нүх нээсэн нь физикийн хөгжилд чухал алхам болно. Сансар огторгуйд тусгаарлагдсан хар нүхийг хайх нь найдваргүй хэцүү байдаг: бид сансар огторгуйн хар өнгийн эсрэг жижиг харанхуй биетийг олж харах боломжгүй болно. Гэхдээ хар нүхийг хүрээлэн буй одон орны биетүүдтэй харилцан үйлчлэлцэж, тэдгээрт үзүүлэх нөлөөгөөр нь илрүүлэх найдвар бий. Хэт том хар нүхнүүд галактикуудын төвд байж, тэндхийн оддыг тасралтгүй залгиж байдаг. Хар нүхний эргэн тойронд төвлөрч, одод галактикийн цөмд тод байдлын төв оргилуудыг үүсгэх ёстой; Тэднийг одоо эрэн сурвалжилж байна. Хайлтын өөр нэг арга бол галактикийн төв объектын эргэн тойронд одод болон хийн хөдөлгөөний хурдыг хэмжих явдал юм. Хэрэв тэдгээрийн төв объектоос хол зай нь мэдэгдэж байгаа бол түүний масс ба дундаж нягтыг тооцоолж болно. Хэрэв энэ нь оддын бөөгнөрөлийн нягтралаас хамаагүй давсан бол энэ нь хар нүх гэж үздэг. Ийм маягаар 1996 онд Ж.Моран болон түүний нөхөд NGC 4258 галактикийн төвд 40 сая нарны масстай хар нүх байх магадлалтайг тогтоожээ. Хамгийн ирээдүйтэй зүйл бол ердийн одтой хамт нийтлэг массын төвийг тойрон эргэдэг хоёртын систем дэх хар нүхийг хайх явдал юм. Одны спектр дэх шугамуудын үе үе Доплер шилжилтээс харахад энэ нь тодорхой биетэй хосолсон гэдгийг ойлгож, тэр ч байтугай сүүлчийн массыг тооцоолж болно. Хэрэв энэ масс нь нарны 3 массаас давж, биеийн цацрагийг анзаарах боломжгүй бол энэ нь хар нүх байх магадлал өндөр юм. Авсаархан хоёртын системд хар нүх нь ердийн одны гадаргуугаас хий барьж чаддаг. Энэхүү хий нь хар нүхийг тойрон тойрог замд хөдөлж, диск үүсгэж, спираль хэлбэрээр хар нүх рүү ойртож, хүчтэй халж, хүчтэй рентген туяаны эх үүсвэр болдог. Энэ цацрагийн хурдацтай хэлбэлзэл нь хий нь жижиг том биетийн эргэн тойронд жижиг радиусын тойрог замд хурдацтай хөдөлж байгааг илтгэх ёстой. 1970-аад оноос хойш хоёртын системд хар нүх байгаагийн тодорхой шинж тэмдэг бүхий хэд хэдэн рентген туяаны эх үүсвэрийг илрүүлсэн. Хамгийн ирээдүйтэй нь рентген хоёртын V 404 Cygnus бөгөөд үл үзэгдэх бүрэлдэхүүн хэсгийн масс нь 6-аас багагүй нарны масстай гэж тооцогддог. Бусад гайхалтай хар нүхний нэр дэвшигчид нь Cygnus X-1, LMCX-3, V 616 Unicorn, QZ Chanterelles, X-ray novae Ophiuchus 1977, Mukha 1981, Scorpio 1994 зэрэг рентген хоёртын системүүд юм. LMCX-ийг эс тооцвол. -3 нь Большой Магелланы үүлэнд байрладаг бөгөөд бүгд 8000 св зайд манай Галактикт байдаг. Дэлхийгээс жил.
бас үзнэ үү
КОСМОЛОГИ;
GRAVITY ;
Гравитацийн нуралт;
ХАРЬЦАН БАЙДАЛ ;
АГААР ГАРГАМЖИЙН ГАРГАЛТЫН одон орон судлал.
Уран зохиол
Черепашчук А.М. Хоёртын систем дэх хар нүхний масс. Успеки физических наук, 166-р боть, х. 809, 1996

Коллиер нэвтэрхий толь бичиг. -Нээлттэй нийгэм. 2000 .

Бусад толь бичгүүдээс "Хар нүх" гэж юу болохыг хараарай:

ХАР НҮХ гэдэг нь сансар огторгуйн нутагшсан хэсэг бөгөөд үүнээс бодис ч, цацраг туяа ч гарч чадахгүй, өөрөөр хэлбэл сансрын анхны хурд нь гэрлийн хурдаас давж гардаг. Энэ бүс нутгийн хилийг үйл явдлын давхрага гэж нэрлэдэг. Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг

Орон зай хүндийн хүчний нөлөөгөөр биеийг шахах үйл ажиллагааны үр дүнд үүссэн объект. түүний таталцлын радиусаас бага хэмжээтэй хүртэл хүч rg=2g/c2 (үүнд M - биеийн масс, G - таталцлын тогтмол, c - гэрлийн хурдны тоон утга). ...... оршин тогтнох тухай таамаглал Физик нэвтэрхий толь бичиг

Байгаа., ижил утгатай үгсийн тоо: 2 од (503) үл мэдэгдэх (11) ASIS Синонимын толь бичиг. В.Н. Тришин. 2013 ... Синоним толь бичиг