|
Astronomia
jest bardzo rozległą dziedziną nauki. Poznawanie praw rządzących
Wszechświatem jest niezwykle ciekawe i inspirujące. Dosłownie w
każdym zagadnieniu tej nauki można znaleźć coś co jest w stanie nas
zaskoczyć. Tajemnice, których nie możemy i prawdopodobnie nigdy nie
będziemy mogli zgłębić, pociągają za sobą co raz to nowe pytania,
nierzadko sięgające do problemów nurtujących ludzkość od wieków.
W mojej pracy chciałabym zwrócić uwagę na bardzo
zagadkowe obiekty, a raczej osobliwości stanowiące przedmiot badań
współczesnej nauki oraz temat wielu powieści i filmów science
fiction., a mianowicie czarne dziury.
Są to obiekty będące źródłem na tyle silnego pola
grawitacyjnego, że nie możliwe jest przesłanie zeń na zewnątrz żadnej
informacji. Czym jednak tak naprawdę jest, jak powstaje, z czego się
składa i jeśli istnieje to gdzie? To pytania wciąż nurtujące
naukowców, jak i zwykłych ludzi zainteresowanych fizyką i astronomią.
Twór ten został przewidziany przez Szczególną Teorię
Względności Einsteina lecz nadal budzi wiele wątpliwości. Sam wielki
fizyk uważał, że jest on bytem jedynie czysto matematycznym i nie ma
prawa istnieć. Zmarł jednak zanim wprowadzono termin "czarna
dziura" i udowodniono na podstawie obserwacji jej istnienie.
Czarne dziury powstają na skutek zapadania się
(kolapsu) supermasywnych gwiazd. Jest to ostatni cykl życia takiej
gwiazdy. Pole grawitacyjne wokół osobliwości jest tak silne, że nic,
nawet światło nie potrafi go przezwyciężyć i zostaje wchłonięte do
środka, więc czarne dziury bezpośrednio są niemożliwe do
zaobserwowania.
Pojawia się pytanie gdzie właściwie znajduje się
granica po przekroczeniu której, nic nie jest w stanie wydostać się z
osobliwości. Niemiecki astrofizyk, Karl Schwarzschild, stosując się
do równań pola Einsteina dotyczących zapadających się gwiazd, wyprowadził
krytyczny promień danej masy, dla którego materia zapada się w tzw.
osobliwość. Dla czarnej dziury o masie równej 10 Słońcom, taki
promień wynosi około 30 kilometrów, natomiast obwód - 189 kilometrów.
Najprościej można sobie wyobrazić czarną dziurę Schwarzschilda jako
sferę. Centralnym punktem takiego obiektu jest osobliwość, zaś cała
powierzchnia znana jest jako tzw. horyzont zdarzeń. Nic nie może
wydostać się poza niego, stąd nie jesteśmy w stanie ocenić wyglądu
wnętrza czarnej dziury.
W centrum czarnej dziury czasoprzestrzeń zakrzywia się
maksymalnie i nie można już mówić o czasie i przestrzeni, a tym
bardziej o czasoprzestrzeni gdyż nie posiada ona wówczas takich
własności, jakie znamy, wszystkie znane prawa fizyki przestają
obowiązywać.
To co dzieje się za
horyzontem zdarzeń jest na razie jedynie przedmiotem spekulacji.
Powstało na ten temat wiele teorii, które postaram się omówić w
następnej mojej pracy.
|
