Хар нүхний "хонгилд" юу байдаг вэ, тэр нь хаашаа хөтөлдөг вэ? Хар нүх хаашаа хөтөлдөг вэ? Ялгарсан гэрэлд үзүүлэх хариу үйлдэл

Сансар огторгуйн үүрлэсэн хүүхэлдэйний нэг хэсэг болохын хувьд манай орчлон ертөнц нь өөрөө том ертөнцийн нэг хэсэг болох хар нүхний дотор байрлаж магадгүй юм. Манай орчлонд олдсон бүх хар нүхнүүд нь микроскопоос супер масс хүртэл өөр бодит байдалд хүрэх үүд хаалга байж болох юм.

Хамгийн сүүлийн үеийн "галлюциноген" онолуудын нэг нь хар нүх бол орчлон ертөнцийн хоорондох хонгил бөгөөд өтний нүх шиг зүйл юм. Хар нүх таамаглаж байсанчлан нэг цэг хүртэл нурж унахгүй, харин хар нүхний нөгөө үзүүрт "цагаан нүх" болж хувирдаг.

Индианагийн их сургуулийн физикч Никодем Поплавский Physics Letters B сэтгүүлд нийтлэгдсэн нийтлэлдээ хар нүхэнд унасан материйн эргэлтийн хөдөлгөөний шинэ математик загварыг танилцуулжээ. Түүний тэгшитгэлүүд нь ийм өтний нүхнүүд нь хар нүхний төвд байдаг гэж Альберт Эйнштейний таамаглаж байсан сансрын цаг хугацааны өвөрмөц байдлын оронд амьдрах боломжтой гэдгийг харуулж байна.

Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онолын тэгшитгэлийн дагуу хар нүхний хэт нягт зүрх шиг тухайн бүс нутгийн бодис хэт нягт болоход онцгой шинж чанар үүсдэг.

Эйнштейний онол нь өвөрмөц байдал нь орон зайг эзэлдэггүй, хязгааргүй нягт, хязгааргүй халуун байдаг - зарчмын хувьд олон тооны шууд бус нотлох баримтаар нотлогддог боловч олон эрдэмтдийн хувьд ойлгоход хэцүү хэвээр байна.

Хэрэв Поплавскийн зөв бол тэр ойлгох шаардлагагүй байж магадгүй юм.

Шинэ тэгшитгэлийн дагуу хар нүхний шингээж, устгаж байгаа бодис нь өөр бодит байдалд галактик, од, гаригуудын барилгын материал болдог.

Хорхойн нүхнүүд Их тэсрэлтийн нууцыг тайлж чадах уу?

Поплавский хэлэхдээ, хар нүхийг өтний нүх гэж ойлгох нь орчин үеийн сансар судлалын зарим нууцыг тайлбарлаж болно. Жишээлбэл, их тэсрэлтийн онолд орчлон ертөнц онцгой байдлаас эхэлсэн гэж үздэг. Гэвч анхнаасаа ийм өвөрмөц байдал хэрхэн үүссэн тухай тайлбарт эрдэмтэд сэтгэл хангалуун бус байна. Хэрэв манай орчлон ертөнц ганц бие гэхээсээ илүү цагаан нүхнээс үүссэн бол "энэ нь хар нүхний онцгой байдал болон их тэсрэлтийн онцгой байдлын асуудлыг шийддэг."

Хорхойн нүхнүүд нь Их тэсрэлтийн дараа орчлон ертөнцийн хоёр дахь хамгийн хүчтэй дэлбэрэлт болох гамма цацрагийн тэсрэлтийг тайлбарлаж магадгүй юм. Гамма цацрагийн тэсрэлт нь захын хэсэгт тохиолддог мэдэгдэж буй орчлон ертөнц. Тэд алс холын галактикууд дахь хэт шинэ од буюу оддын үхэлтэй холбоотой байсан ч яг эх сурвалж нь нууцлаг хэвээр байна. Поплавский тэсрэлт нь орчлон ертөнцөөс материйн ялгаралт байж магадгүй гэж үздэг. Галактикуудын зүрхэнд орших асар том хар нүхнүүд буюу өт нүхнүүдээр дамжин матери манай орчлонд орж ирдэг ч энэ нь хэрхэн боломжтой болох нь тодорхойгүй байна.

"Энэ санаа галзуу юм, гэхдээ хэн мэдэх вэ?" гэж эрдэмтэн хэлэв.
Поплавскийн онолыг шалгах ядаж нэг арга бий. Манай орчлон дахь хар нүхнүүдийн зарим нь эргэлдэж байгаа бөгөөд хэрэв манай орчлон ертөнц ижил эргэлддэг хар нүхний дотор төрсөн бол энэ нь эх биеийнхээ эргэлтийг өвлөх ёстой. Хэрэв ирээдүйн туршилтууд бидний орчлон ертөнц хүлээгдэж буй чиглэлд эргэлдэж байгааг харуулах юм бол энэ нь өтний нүхний онолын шууд бус нотолгоо байж болох юм.

Хорхойн нүхнүүд "экзотик бодис" үүсгэж чадах уу?

Физикчдийн үзэж байгаагаар манай орчлон ертөнцийн зарим шинж чанарууд онолын таамаглаж байснаас яагаад зөрж байгааг ч өтний нүхний онол тайлбарлаж магадгүй юм. Физикийн Стандарт загвар дээр үндэслэн Их тэсрэлтийн дараа орчлон ертөнцийн муруйлт цаг хугацааны явцад нэмэгдэх ёстой тул 13.7 тэрбум жилийн дараа буюу өнөөдөр бид хаалттай бөмбөрцөг орчлон ертөнцийн гадаргуу дээр сууж байх ёстой.

Гэсэн хэдий ч ажиглалтаар Орчлон ертөнц бүх чиглэлд тэгш байдаг. Нэмж дурдахад, залуу орчлон ертөнцийн гэрлийн мэдээлэл нь их тэсрэлтийн дараах температур хаа сайгүй ойролцоогоор ижил байсныг харуулж байна. Энэ нь орчлон ертөнцийн эсрэг талын төгсгөлд бидний харж буй хамгийн алслагдсан биетүүд нь битүүмжилсэн тасалгаанд байгаа хийн молекулууд шиг тэнцвэрт байдалд хангалттай ойрхон байсан гэсэн үг юм.

Дахин хэлэхэд, мэдэгдэж буй орчлонгийн эсрэг биетүүд бие биенээсээ маш хол зайд оршдог тул гэрлийн хурдаар тэдгээрийн хооронд явах хугацаа нь орчлон ертөнцийн наснаас хэтэрсэн тул ажиглалт нь таамаглалтай нийцэхгүй байна.

Зөрчлийг тайлбарлахын тулд одон орон судлаачид инфляцийн онолыг боловсруулсан.

Инфляци нь орчлон ертөнц үүссэний дараахан хурдацтай өсөлтийг туулж, орон зай өөрөө гэрлийн хурдаас илүү хурдацтай тэлж байгааг харуулж байна. Орчлон ертөнц хэдхэн секундын дотор атомын хэмжээнээс одон орны хэмжээ хүртэл үргэлжилсэн.

Тиймээс, бид бөмбөрцөг дээр байгаа тул орчлон ертөнц хавтгай мэт харагддаг. Тиймээс хээр талд зогсож буй хүнд дэлхий хавтгай мэт харагддаг.

Инфляци нь бие биенээсээ алслагдсан объектууд хэрхэн харилцан үйлчлэлцэхэд хангалттай ойрхон байдгийг тайлбарладаг. Хэдийгээр бид инфляцийг бодитой гэж таамаглаж байсан ч одон орон судлаачид юунаас үүдэлтэйг тайлбарлах гэж тэмцэж байна. Эндээс өтний нүхний шинэ онол аврах ажилд ирж байна.

Поплавскийн хэлснээр, зарим инфляцийн онолууд нь энэ үйл явдлыг "экзотик бодис"-оос үүдэлтэй гэж үздэг бөгөөд энэ нь таталцлын хүчинд татагдахын оронд түлхэгддэг учраас ердийн бодисоос зарим талаараа ялгаатай онолын бодис юм. Эдгээр тэгшитгэл дээр үндэслэн Поплавский анхны асар том оддын зарим нь өт хорхойн нүхэнд унах үед ийм чамин биет үүсч болно гэж дүгнэжээ.

"Өтний нүхийг үүсгэсэн чамин бодис болон инфляцийг үүсгэсэн чамин бодис хоёрын хооронд ямар нэгэн харилцан үйлчлэл байсан байж магадгүй" гэж тэр хэлэв.
Хорхойн нүхний тэгшитгэл - "сайн шийдэл"

Шинэ загвар нь хар нүхнүүдийн дотор бусад орчлон ертөнц оршдог гэсэн анхны загвар биш юм. Аризонагийн их сургуулийн онолын физикч Дамиен Иссон өмнө нь ийм санал дэвшүүлж байсан.

"Ямар шинэ юм бэ? Хар нүхний ерөнхий харьцангуйн онолын шийдэл нь хар нүхний гаднаас шинэ ертөнцийн дотор тал руу шилжих шилжилт юм" гэж Поплавскийн судалгаанд оролцоогүй Иссон хэлэв. "Бид ийм шийдэл байж болно гэж төсөөлж байсан ч Поплавский үүнийг олсон."
Гэсэн хэдий ч энэ санаа Иссоны хувьд маш маргаантай мэт санагдаж байна.

"Энэ боломжтой юу? Тиймээ. Ийм хувилбар гарах магадлалтай юу? Бүр мэдэхгүй. Гэхдээ мэдээж сонирхолтой."
Квантын таталцлын талаархи ирээдүйн ажил-субатомын түвшний таталцлыг судлах нь тэгшитгэлийг сайжруулж, Поплавскийн онолыг батлах эсвэл үгүйсгэх болно.

Хорхойн нүхний онолд гайхах зүйл байхгүй

Ерөнхийдөө өтний нүхний онол нь сонирхолтой боловч шинэлэг зүйл биш бөгөөд орчлон ертөнцийн гарал үүслийн талаар ямар ч гэрэл гэгээ өгдөггүй гэж судалгаанд оролцоогүй Дэвисийн Калифорнийн их сургуулийн физикч Андреас Альбрехт хэлэв.

Манай орчлон ертөнцийг эх орчлонгийн материйн хэсгээс бүтээсэн гэж онол нь бүх зүйлийн үүсэл үйл явдлыг өөр бодит байдалд шилжүүлдэг. Өөрөөр хэлбэл, эх орчлон хэрхэн үүссэн, биднийх яагаад ийм шинж чанартай болохыг тайлбарлаагүй - үүнээс гадна шинж чанарууд нь удамшсан байх ёстой бөгөөд энэ нь эх ертөнц ижил байх болно гэсэн үг юм.

"Бид шийдвэрлэх гэж оролдож байгаа хэд хэдэн тулгамдсан асуудал байгаа бөгөөд энэ бүхэн хаашаа эргэх нь тодорхойгүй байна" гэж Поплавскийн судалгааг дурджээ.
Гэсэн хэдий ч Альбрехт хорхойн нүхнүүд орчлон ертөнцийг холбодог гэсэн санааг хар нүхнүүдийн өвөрмөц байдлын санаанаас илүү хачирхалтай гэж үздэггүй бөгөөд энэ нь жаахан галзуу юм шиг санагдаад л шинэ онолыг гаргах гэж байгаа юм биш.

"Энэ салбарт хүмүүсийн хийдэг бүх зүйл маш хачирхалтай" гэж тэр хэлэв. - "Чи хачирхалтай санаа ялна гэж хэлэх эрх байхгүй, учир нь ямар ч тохиолдолд ийм зүйл болохгүй."

Физик, одон орон судлалын салбарт асар их ололт амжилтад хүрсэн ч мөн чанар нь бүрэн тайлагдаагүй олон үзэгдлүүд байдаг. Ийм үзэгдлүүд нь нууцлаг хар нүхнүүд багтдаг бөгөөд тэдгээрийн талаарх бүх мэдээлэл нь зөвхөн онолын шинж чанартай бөгөөд практик аргаар баталгаажуулах боломжгүй юм.

Хар нүх байдаг уу?

Харьцангуйн онол гарч ирэхээс өмнө одон орон судлаачид хар юүлүүр байдаг тухай онолыг дэвшүүлсэн. Эйнштейний онолыг нийтэлсний дараа таталцлын тухай асуудал шинэчлэгдэн хар нүхний асуудалд шинэ таамаглал гарч ирэв. Энэ сансрын биетийг харах нь бодитой бус, учир нь энэ нь түүний орон зайд орж буй бүх гэрлийг шингээдэг. Эрдэмтэд од хоорондын хийн хөдөлгөөн, оддын замнал дээр үндэслэн хар нүх байдгийг нотолж байна.

Хар нүх үүсэх нь тэдгээрийн эргэн тойрон дахь орон зай-цаг хугацааны шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг. Цаг хугацаа асар их таталцлын нөлөөгөөр шахагдаж, удааширч байх шиг байна. Хар юүлүүрийн замд орсон одод замаасаа хазайж, чиглэлээ ч өөрчилж болно. Хар нүхнүүд ихэр одныхоо энергийг өөртөө шингээдэг бөгөөд энэ нь бас илэрдэг.

Хар нүх ямар харагддаг вэ?

Хар нүхний талаарх мэдээлэл нь ихэвчлэн таамаглалтай байдаг. Эрдэмтэд тэдгээрийг сансар огторгуй болон цацрагт үзүүлэх нөлөөгөөр нь судалдаг. Ойролцоох сансар огторгуйд орж буй бүх гэрлийг шингээдэг тул орчлонд хар нүхийг харах боломжгүй. Тусгай хиймэл дагуулаас хар биетийн рентген зургийг авч, цацрагийн эх үүсвэр болох тод төвийг харуулсан байна.

Хар нүх хэрхэн үүсдэг вэ?

Сансар дахь хар нүх бол өөрийн гэсэн өвөрмөц шинж чанар, шинж чанартай тусдаа ертөнц юм. Сансрын нүхний шинж чанарыг тэдгээрийн харагдах шалтгаанаар тодорхойлдог. Хар биетийн гадаад төрх байдлын талаар дараахь онолууд байдаг.

Эдгээр нь сансар огторгуйд үүссэн нуралтын үр дүн юм. Энэ нь сансар огторгуйн том биетүүдийн мөргөлдөөн эсвэл суперновагийн дэлбэрэлт байж болно.
Тэд хэмжээсээ хадгалахын зэрэгцээ сансрын биетүүдийн жингийн улмаас үүсдэг. Энэ үзэгдлийн шалтгааныг тогтоогоогүй байна.

Хар юүлүүр нь огторгуй дахь харьцангуй жижиг хэмжээтэй боловч асар том масстай объект юм. Хар нүхний онолоор сансар огторгуйн биет бүхэн ямар нэгэн үзэгдлийн үр дүнд хэмжээ нь алдаж, харин массаа хадгалж байвал хар юүлүүр болж болзошгүй гэж үздэг. Эрдэмтэд олон тооны хар бичил нүхнүүд - харьцангуй том масстай жижиг сансрын биетүүд байдаг тухай ярьдаг. Масс ба хэмжээ хоёрын хоорондох энэ зөрүү нь таталцлын талбайн өсөлт, хүчтэй таталцлын харагдах байдалд хүргэдэг.

Хар нүхэнд юу байдаг вэ?

Хар нууцлаг объектыг зөвхөн том сунадаг нүх гэж нэрлэж болно. Энэ үзэгдлийн төв нь таталцлын хүч ихэссэн сансрын бие юм. Ийм таталцлын үр дүн нь энэхүү сансрын биетийн гадаргууг хүчтэй татах явдал юм. Энэ тохиолдолд хий, сансрын тоосны ширхэгүүд эргэлддэг эргүүлэг урсгал үүсдэг. Тиймээс хар нүхийг хар юүлүүр гэж нэрлэх нь илүү зөв юм.

Сансрын эргүүлгийн таталцлын түвшин нь ямар ч объектыг түүний нөлөөллийн бүсээс зугтахыг зөвшөөрдөггүй тул хар нүхний дотор юу байгааг практик дээр олж мэдэх боломжгүй юм. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар хар нүхний дотор гэрлийн квантууд эргэлт буцалтгүй алга болдог тул түүний дотор бүрэн харанхуй байдаг. Хар юүлүүр дотор орон зай, цаг хугацаа гажуудсан гэж үздэг бөгөөд энэ газарт физик, геометрийн хууль үйлчилдэггүй. Хар нүхний ийм шинж чанарууд нь одоогоор эрдэмтэд мэдэхгүй байгаа антиматер үүсэхэд хүргэж болзошгүй юм.

Хар нүх яагаад аюултай вэ?

Хар нүхийг заримдаа хүрээлэн буй объект, цацраг туяа, бөөмсийг шингээдэг объект гэж тодорхойлдог. Энэ санаа буруу байна: хар нүхний шинж чанар нь зөвхөн өөрийн нөлөөллийн бүсэд хамаарах зүйлийг л шингээх боломжийг олгодог. Энэ нь ихэр одноос ялгарах сансрын бичил хэсгүүд болон цацрагийг шингээж чаддаг. Хэдийгээр гариг хар нүхэнд ойр байсан ч шингэхгүй, харин тойрог замдаа хөдөлсөөр байх болно.

Хэрэв та хар нүхэнд унавал юу болох вэ?

Хар нүхний шинж чанар нь таталцлын талбайн хүчнээс хамаардаг. Хар юүлүүр нь тэдний нөлөөллийн бүсэд байгаа бүх зүйлийг татдаг. Энэ тохиолдолд орон зайн цаг хугацааны шинж чанар өөрчлөгддөг. Хар нүхний бүх зүйлийг судалдаг эрдэмтэд энэхүү эргүүлэгт байгаа объектуудад юу тохиолдох талаар санал нийлэхгүй байна.

зарим эрдэмтэд эдгээр нүхэнд унасан бүх объектууд нь сунадаг эсвэл хэсэг хэсгээрээ урагдсан байдаг тул татсан объектын гадаргуу дээр хүрэх цаг байхгүй гэж үздэг;
Бусад эрдэмтэд нүхэнд бүх ердийн шинж чанарууд гажигтай байдаг тул тэнд байгаа объектууд цаг хугацаа, орон зайд алга болдог гэж мэдэгддэг. Ийм учраас хар нүхийг заримдаа бусад ертөнц рүү нэвтрэх гарц гэж нэрлэдэг.

Хар нүхний төрлүүд

Хар юүлүүр нь үүсэх аргаас хамааран төрөлд хуваагдана.

Оддын масстай хар биетүүд зарим оддын амьдралын төгсгөлд төрдөг. Одны бүрэн шаталт ба дулааны төгсгөл цөмийн урвалуудодны шахалтад хүргэдэг. Хэрэв од таталцлын уналтанд өртвөл хар юүлүүр болж хувирах боломжтой.
Хэт том хар юүлүүр. Эрдэмтэд аливаа галактикийн цөм нь асар том юүлүүр бөгөөд үүсэн бий болсон нь шинэ галактик үүсэх эхлэл гэж үздэг.
Анхны хар нүхнүүд. Эдгээрт янз бүрийн масстай нүх, түүний дотор бодисын нягтрал, таталцлын хүчний зөрүүгээс үүссэн бичил нүхнүүд багтаж болно. Ийм нүхнүүд нь орчлон ертөнцийн эхэн үед үүссэн юүлүүр юм. Үүнд мөн үсэрхэг хар нүх зэрэг объектууд багтана. Эдгээр нүхнүүд нь үстэй төстэй цацраг туяагаар ялгагдана. Эдгээр фотон ба гравитонууд нь хар нүхэнд унасан зарим мэдээллийг хадгалдаг гэж үздэг.
Квантын хар нүхнүүд. Тэд цөмийн урвалын үр дүнд гарч ирдэг бөгөөд богино хугацаанд амьдардаг. Квантын юүлүүр нь хамгийн их сонирхол татдаг, учир нь тэдний судалгаа нь хар сансрын биетүүдийн асуудлын талаархи асуултуудад хариулахад тусалдаг.
Зарим эрдэмтэд энэ төрлийн сансрын биетийг үсэрхэг хар нүх гэж тодорхойлдог. Эдгээр нүхнүүд нь үстэй төстэй цацраг туяагаар ялгагдана. Эдгээр фотон болон гравитонууд нь хар нүхэнд унасан зарим мэдээллийг хадгалдаг гэж үздэг.

Дэлхийтэй хамгийн ойр хар нүх

Хамгийн ойрын хар нүх нь дэлхийгээс 3000 гэрлийн жилийн зайд оршдог. Үүнийг V616 Monocerotis буюу V616 Mon гэж нэрлэдэг. Түүний жин нь 9-13 нарны масс хүрдэг. Энэ нүхний хоёртын хамтрагч нь нарны хагас масстай од юм. Дэлхийтэй харьцангуй ойрхон өөр нэг юүлүүр нь Cygnus X-1 юм. Энэ нь дэлхийгээс 6 мянган гэрлийн жилийн зайд байрладаг бөгөөд нарнаас 15 дахин их жинтэй. Энэхүү сансрын хар нүх нь өөрийн гэсэн хоёртын түнштэй бөгөөд түүний хөдөлгөөн нь Cygnus X-1-ийн нөлөөг илрүүлэхэд тусалдаг.

Хар нүхнүүд - сонирхолтой баримтууд

Эрдэмтэд хар биетийн тухай дараах сонирхолтой баримтуудыг хэлж байна.

Хэрэв бид эдгээр объектууд нь галактикийн төв гэдгийг харгалзан үзвэл хамгийн том юүлүүрийг олохын тулд бид хамгийн том галактикийг илрүүлэх ёстой. Тиймээс орчлон ертөнцийн хамгийн том хар нүх бол Abell 2029 кластерын төвд байрлах IC 1101 галактикт байрладаг юүлүүр юм.
Хар объект нь үнэндээ олон өнгийн объект шиг харагддаг. Үүний шалтгаан нь тэдний цацраг соронзон цацрагт оршдог.
Хар нүхний дунд байнгын физик, математикийн хууль байдаггүй. Энэ бүхэн нүхний масс болон түүний таталцлын талбайгаас хамаарна.
Хар юүлүүрүүд аажмаар ууршдаг.
Хар юүлүүрийн жин нь гайхалтай хэмжээтэй хүрч чаддаг. Хамгийн том хар нүх нь 30 сая нарны масстай тэнцэх масстай.

Өнгөрсөн зууны эрдэмтэд болон бидний үеийн судлаачдын хувьд сансар огторгуйн хамгийн том нууц бол хар нүх юм. Физикийн хувьд огт танил бус энэ системийн дотор юу байгаа вэ? Тэнд ямар хууль үйлчилдэг вэ? Хар нүхэнд цаг хугацаа хэрхэн өнгөрдөг вэ, яагаад тэндээс гэрлийн квантууд ч зугтаж чаддаггүй вэ? Одоо бид хар нүхний дотор юу байдгийг, яагаад энэ нь зарчмын хувьд үүсч, оршдог, түүнийг хүрээлж буй объектуудыг хэрхэн татдагийг ойлгохыг практикийн бус онолын үүднээс авч үзэх болно.

Эхлээд энэ объектыг тайлбарлая

Тэгэхээр хар нүх бол орчлон ертөнцийн орон зайн тодорхой хэсэг юм. Энэ нь хатуу биет ч биш, хийн бие ч биш тул түүнийг тусдаа од эсвэл гариг гэж ялгах боломжгүй юм. Орон зай цаг гэж юу болох, эдгээр хэмжээсүүд хэрхэн өөрчлөгдөж болох талаар үндсэн ойлголтгүй бол хар нүхний дотор юу байгааг ойлгох боломжгүй юм. Гол нь энэ газар бол зүгээр нэг орон зайн нэгж биш юм. Энэ нь бидний мэддэг гурван хэмжээс (урт, өргөн, өндөр) болон цаг хугацааны шугамыг хоёуланг нь гажуудуулдаг. Эрдэмтэд тэнгэрийн хаяанд (нүхний эргэн тойрон гэж нэрлэгддэг газар) цаг хугацаа орон зайн утгыг авч, урагш, хойшоо хөдөлж чадна гэдэгт итгэлтэй байна.

Таталцлын нууцыг сурцгаая

Хэрэв бид хар нүхний дотор юу байдгийг ойлгохыг хүсвэл таталцал гэж юу болохыг нарийвчлан авч үзье. Чухамхүү энэ үзэгдэл нь гэрэл хүртэл зугтаж чаддаггүй "өт хорхой" гэж нэрлэгддэг зүйлийн мөн чанарыг ойлгоход чухал ач холбогдолтой юм. Таталцал нь материаллаг үндэслэл бүхий бүх биетүүдийн харилцан үйлчлэл юм. Ийм таталцлын хүч нь биеийн молекулын найрлага, атомын концентраци, түүнчлэн тэдгээрийн найрлагаас хамаардаг. Сансар огторгуйн тодорхой хэсэгт илүү олон тоосонцор нурах тусам таталцлын хүч нэмэгддэг. Энэ нь манай орчлон ертөнц вандуйны хэмжээтэй байсан Их тэсрэлтийн онолтой салшгүй холбоотой юм. Энэ бол хамгийн их онцгой байдлын төлөв байсан бөгөөд гэрлийн квантуудын анивчсаны үр дүнд бөөмс бие биенээ түлхэж байснаас болж орон зай тэлж эхэлсэн. Эрдэмтэд хар нүхийг яг эсрэгээр нь тодорхойлдог. ТБЗ-ийн дагуу ийм зүйл дотор юу байна вэ? Манай Орчлон ертөнцийг төрөх үеийн шинж тэмдгүүдтэй тэнцэх өвөрмөц байдал.

Хорхойн нүхэнд бодис яаж ордог вэ?

Хар нүхний дотор юу болж байгааг хүн хэзээ ч ойлгохгүй гэсэн үзэл байдаг. Учир нь тэнд очсон хойноо таталцлын болон таталцлын хүчинд шууд утгаараа дарагдах болно. Үнэндээ энэ нь үнэн биш юм. Тийм ээ, үнэхээр хар нүх бол бүх зүйл дээд тал нь шахагдсан онцгой байдлын бүс юм. Гэхдээ энэ нь бүх гариг, оддыг шингээж чадах "сансрын тоос сорогч" огтхон ч биш юм. Үйл явдлын тэнгэрийн хаяанд гарч буй аливаа материаллаг объект нь орон зай, цаг хугацааны хүчтэй гажуудлыг ажиглах болно (одоогоор эдгээр нэгжүүд тусдаа байрладаг). Евклидийн геометрийн систем доголдож эхэлнэ, өөрөөр хэлбэл тэдгээр нь огтлолцож, стереометрийн дүрсүүдийн тойм нь танил байхаа болино. Цаг хугацааны хувьд энэ нь аажмаар удааширна. Нүхэнд ойртох тусам цаг дэлхийн цагтай харьцуулахад удаашрах болно, гэхдээ та үүнийг анзаарахгүй. Хорхойн нүхэнд унах үед бие нь тэг хурдтайгаар унах боловч энэ нэгж нь хязгааргүйтэй тэнцүү байх болно. төгсгөлгүйг тэгтэй тэнцүүлэх муруйлт, эцэст нь онцгой байдлын бүсэд цагийг зогсооно.

Ялгарсан гэрэлд үзүүлэх хариу үйлдэл

Сансар огторгуйд гэрлийг татдаг цорын ганц зүйл бол хар нүх юм. Дотор нь юу байгаа, ямар хэлбэрээр байгаа нь тодорхойгүй ч төсөөлөхийн аргагүй тас харанхуй гэж үздэг. Тэнд хүрэх гэрлийн квантууд зүгээр л алга болдоггүй. Тэдний масс нь онцгой байдлын массаар үрждэг бөгөөд энэ нь түүнийг улам бүр томруулж, томруулдаг тул хэрэв та өтний нүхний дотор гар чийдэнг асааж эргэн тойрноо харвал гэрэлтэхгүй. Ялгарсан квантууд нь нүхний массаар байнга үржиж, та нар, бүдүүлэгээр хэлэхэд таны нөхцөл байдлыг улам дордуулах болно.

Хар нүхнүүд алхам бүртээ

Бидний аль хэдийн олж мэдсэнээр үүсэх үндэс нь таталцал бөгөөд түүний хэмжээ нь дэлхий дээрхээс хэдэн сая дахин их байдаг. Хар нүх гэж юу болох талаар үнэн зөв ойлголтыг Карл Шварцшильд өгсөн бөгөөд тэрээр яг үйл явдлын тэнгэрийн хаяа, буцаж ирэхгүй цэгийг нээж, мөн онцгой байдлын үед тэг нь тэнцүү болохыг тогтоожээ. хязгааргүй. Түүний бодлоор хар нүх огторгуйн аль ч цэгт үүсч болно. Энэ тохиолдолд бөмбөрцөг хэлбэртэй тодорхой материаллаг объект таталцлын радиусд хүрэх ёстой. Жишээлбэл, манай гаригийн масс хар нүх болохын тулд нэг вандуйны эзэлхүүнд багтах ёстой. Нар нь масстайгаа хамт 5 км диаметртэй байх ёстой - тэгвэл түүний төлөв байдал ганц бие болно.

Шинэ ертөнцийг бий болгох тэнгэрийн хаяа

Физик, геометрийн хуулиуд дэлхий дээр ч төгс ажилладаг Гадаад орон зай, орон зай вакуум руу ойртож байгаа газар. Гэвч тэд үйл явдлын тэнгэрийн хаяанд ач холбогдлоо бүрэн алддаг. Ийм учраас математикийн үүднээс хар нүхний дотор юу байгааг тооцоолох боломжгүй юм. Дэлхий ертөнцийн талаарх бидний үзэл баримтлалын дагуу сансар огторгуйг нугалахад гарч ирэх зургууд үнэнээс хол байх магадлалтай. Энд цаг хугацаа орон зайн нэгж болж хувирч, одоо байгаа хэмжээсүүд дээр зарим нь нэмэгддэг болох нь зөвхөн тогтоогдсон. Энэ нь хар нүхний дотор (таны мэдэж байгаагаар гэрэл зураг нь үүнийг харуулахгүй, учир нь гэрэл өөрөө өөрийгөө иддэг) огт өөр ертөнц бий болсон гэдэгт итгэх боломжийг олгодог. Эдгээр орчлон ертөнцүүд нь одоогоор эрдэмтэд мэдэхгүй байгаа эсрэг бодисоос бүрдэж магадгүй юм. Буцах боломжгүй бөмбөрцөг нь зүгээр л өөр ертөнц эсвэл манай Орчлон ертөнцийн бусад цэгүүд рүү хөтөлдөг портал гэсэн хувилбарууд байдаг.

Төрөлт ба үхэл

Хар нүх оршин тогтнохоос хамаагүй илүү зүйл бол түүний үүсэх эсвэл алга болох явдал юм. Уналтын үр дүнд бидний олж мэдсэнээр орон зай-цаг хугацааг гажуудуулдаг бөмбөрцөг үүсдэг. Энэ нь том одны дэлбэрэлт, сансарт хоёр ба түүнээс дээш биетүүдийн мөргөлдөх гэх мэт байж болно. Гэхдээ онолын хувьд хүрч болох бодис хэрхэн цаг хугацааны гажуудлын талбар болсон бэ? Оньсого нь хийгдэж буй ажил юм. Гэхдээ үүний дараа хоёр дахь асуулт гарч ирдэг - яагаад ийм буцаж ирэхгүй бөмбөрцөг алга болдог вэ? Хэрэв хар нүхнүүд уурших юм бол яагаад тэр гэрэл болон тэдний сорсон сансар огторгуйн бодисууд гарч ирдэггүй юм бэ? Тусгай бүсийн матери өргөжиж эхлэхэд таталцал аажмаар буурдаг. Үүний үр дүнд хар нүх зүгээр л уусч, ердийн вакуум гадаад орон зай байрандаа үлддэг. Үүнээс өөр нэг нууц гарч ирдэг - үүнд орсон бүх зүйл хаашаа явсан бэ?

Таталцал бидний аз жаргалтай ирээдүйн түлхүүр мөн үү?

Хүн төрөлхтний эрчим хүчний ирээдүйг хар нүхээр тодорхойлж чадна гэдэгт судлаачид итгэлтэй байна. Энэ системийн дотор юу байгаа нь тодорхойгүй байгаа боловч үйл явдлын давхрагад аливаа бодис энерги болж хувирдаг нь тогтоогдсон, гэхдээ мэдээжийн хэрэг хэсэгчлэн. Жишээлбэл, эргэж буцах боломжгүй цэгийн ойролцоо байгаа хүн өөрийн бодисын 10 хувийг энерги болгон боловсруулахын тулд орхих болно. Энэ тоо нь ердөө л асар том бөгөөд одон орон судлаачдын дунд сенсаци болсон. Дэлхий дээр бодисын ердөө 0.7 хувь нь энерги болж хувирдаг нь баримт юм.

Хэрэв Поплавскийн зөв бол тэр ойлгох шаардлагагүй байж магадгүй юм.

Хорхойн нүхнүүд Их тэсрэлтийн нууцыг тайлж чадах уу?

Хорхойн нүхнүүд нь Их тэсрэлтийн дараа орчлон ертөнцийн хоёр дахь хамгийн хүчтэй дэлбэрэлт болох гамма цацрагийн тэсрэлтийг тайлбарлаж магадгүй юм. Гамма цацрагийн тэсрэлт нь мэдэгдэж буй орчлон ертөнцийн захад тохиолддог. Тэд алс холын галактикууд дахь хэт шинэ од буюу оддын үхэлтэй холбоотой байсан ч яг эх сурвалж нь нууцлаг хэвээр байна. Поплавский тэсрэлт нь орчлон ертөнцөөс материйн ялгаралт байж магадгүй гэж үздэг. Галактикуудын зүрхэнд орших асар том хар нүхнүүд буюу өт нүхнүүдээр дамжин матери манай орчлонд орж ирдэг ч энэ нь хэрхэн боломжтой болох нь тодорхойгүй байна.

Хорхойн нүхнүүд "экзотик бодис" үүсгэж чадах уу?

Зөрчлийг тайлбарлахын тулд одон орон судлаачид инфляцийн онолыг боловсруулсан.

Хорхойн нүхний онолд гайхах зүйл байхгүй

Олонд танигдсан шинжлэх ухааны зөгнөлт киноны үйл явдал нь асар том "хар нүх"-ийн эргэн тойронд эргэлддэг. Эдгээр сансрын биетүүдийн оршин тогтнох нь үнэхээр Орчлон ертөнцийн хамгийн сонирхолтой нууцуудын нэг хэвээр байна. Магадгүй тэд хэрхэн ажилладагийг олж мэдсэнээр хүн төрөлхтөн өөрсдийн мэдэхгүй ертөнц рүү нэвтрэх боломжтой болно.

Оддын үхэл

"Хар нүх"-ийн нээлт нь 1915 онд Альберт Эйнштейний дэвшүүлсэн Орчлон ертөнцийн физик бүтцийн шинэ төсөөлөлтэй шууд холбоотой бөгөөд асар том биетүүд цаг хугацаа, орон зайг нугалж байгааг харуулсан. Үүний дараа түүний онол олон тооны туршилтын баталгааг хүлээн авсан. Ийм муруйлт ямар харагддагийг тайлбарлахад амаргүй тул физикчид орон зайг металл бөмбөлөг дардаг резинэн гадаргуу гэж төсөөлж, аналоги руу ханддаг. Түүгээр ч зогсохгүй бөмбөг том байх тусам түүний доорх хонхорхой том болно. Бодит дөрвөн хэмжээст орон зайд "хонхорхой" нь тав дахь хэмжээстэй тулгардаг бөгөөд бид зөвхөн шууд бус байдлаар - цацрагийн гажуудал эсвэл нар эсвэл оддын ойролцоо өнгөрөх радио дохионы саатал зэргээр тодорхойлдог.

Нарны үүсгэсэн "хонхор" нь харьцангуй бага (түүний радиус нь манай одны радиусаас ердөө 50 километр том) гэдэг нь тодорхой боловч Эйнштейн хувьсгалт онолынхоо постулатуудыг томъёолсны дараа бараг тэр даруй Германы астрофизикч Карл Шварцшильд Тэр үед орчлонгийн хаа нэгтээ орон зайг маш их нугалж, түүнээс гэрэл ч зугтаж чаддаггүй масстай биетүүд байж болохыг математикийн хувьд нотолсон. Ийм объектыг эцэст нь "хар нүх" гэж нэрлэж эхлэв хөнгөн гарАмерикийн Жон Уилер.

Удаан хугацааны турш "хар нүх" нь эрдэмтдийн нүдэнд үзэсгэлэнтэй таамаглал хэвээр байв. 1939 онд Америкийн атомын бөмбөгийн ирээдүйн "эцэг" залуу физикч Роберт Оппенхаймер тодорхой нөхцөлд од жинхэнэ "хар нүх" болж хувирдаг болохыг харуулсан. Үнэн хэрэгтээ одон орон судлаачид удалгүй "амьдралынхаа" төгсгөлд одод өөр өөрөөр ажилладаг болохыг олж мэдэв. Жишээлбэл, нар аажмаар шатаж, тэлж эхэлж, дараа нь дэлхийн хэмжээтэй цагаан одой болж хувирч, хэдэн тэрбум жилийн турш хөргөж, харанхуй өтгөн бөөгнөрөл болно. Масс нь нарнаас хамаагүй их одод түлшээ илүү хурдан шатааж, дараа нь дэлбэрч (нураж) нейтрон од буюу "хар нүх" үүсгэдэг. Нейтрон одод бараг бүхэлдээ атомын цөмүүдээс бүрдэх ба "хар нүх" нь муруй орон зай, муруй цаг хугацаанаас бүрддэг. Хэдийгээр "хар нүх" нь бодис агуулаагүй ч гадаргуутай - үүнийг "үйл явдлын тэнгэрийн хаяа" гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнээс юу ч зугтаж чадахгүй.

Цаг хугацаа өнгөрөхөд тэд "хар нүх" -ийг хүрээлэн буй орон зайд үзүүлэх нөлөөгөөр илрүүлж сурсан. Мянга орчим ийм объект олдсон ч одон орон судлаачид хэдэн зуун саяараа байдаг гэж мэдэгджээ. Галактикуудын төвд асар том хийн үүл нурсны үр дүнд бий болсон аварга том "хар нүх" байдаг нь тогтоогджээ.

Хокингийн нээлт

Олон физикчид "хар нүх" хэрхэн ажилладагийг ойлгохыг хичээсэн. Энэ салбарт хамгийн том амжилтыг англи хүн Стивен Хокинг гаргасан. 1975 онд тэрээр "хар нүх"-ийн оршин тогтнолыг моод квант механиктай холбож чадсан төдийгүй гадаад ертөнцтэй хэрхэн харьцах ёстойг харуулсан.

Хокингоос өмнө "хар нүх" нь юу ч буцааж өгөхгүйгээр зөвхөн бодисыг шингээдэг гэж үздэг байв. "Хар нүх"-ийн ойролцоох квант талбайн үйл ажиллагааг судлахдаа Хокинг энэ нь заавал бөөмсийг сансар огторгуйд цацруулж, улмаар массаа алддаг гэж үзжээ. Энэ нөлөөг одоо "Хокингийн цацраг" (эсвэл "Хокингийн ууршилт") гэж нэрлэдэг. Хокинг ийм цацраг нь дулааны спектртэй байх болно гэж тооцоолсон бөгөөд үүний дагуу үүнийг тодорхой температурт илрүүлж болно. Гэсэн хэдий ч энэ температур маш бага тул одон орон судлаачид ажиглагдсан "хар нүх" -ийг илрүүлж чадахгүй байгаа тул Хокингийн таамаглал ажиглалтаар батлагдаагүй байна.

Стивен Хокингийн бүтээсэн "хар нүх"-ийн онолыг олон эрдэмтэд маргаж байна. Баримт нь сонгодог үзлээр бол "хар нүх" зөвхөн ургаж, илүү их массыг шингээж чаддаг. Үүнээс үзэхэд “хар нүх”-ийн доторх материйн шинж чанаруудын нэг болох мэдээлэл нь устгагдахгүй, харин үүрд хадгалагддаг эсвэл манай орчлон ертөнцөөс нөгөө рүү шилждэг. Хокинг "нүх" нь үргэлж анхны төлөвтөө үлдэж, мэдээллийг устгаж, илүүдэл массыг цацраг хэлбэрээр хаядаг гэж үздэг. Ийнхүү хоёр загвар хоорондоо зөрчилдөж, квант таталцлын загварыг бий болгох нь хэний зөв байхаас шалтгаалдаг бөгөөд энэ нь хэзээ нэгэн цагт бидний Орчлон ертөнцийн талаарх ойлголтод хувьсгал хийх алдарт "бүх зүйлийн онол"-ыг бий болгоход шууд хүргэдэг.

2004 онд Стивен Хокинг загвар өмсөгчдийн хоорондын зөрүүг арилгасан гэж мэдэгджээ. Түүний шинэ нээлт нь "хар нүх" үүсэх, уурших бодит үйл явцад мэдээлэл устаж үгүй болдоггүйн дээр суурилдаг. Энэ нь олон тооны онолын хүрээнд тайлбарласан "нүх" нь байгальд байдаггүйтэй холбоотой юм. Галактикийн төвүүдэд одон орон судлаачдын ажиглаж буй зүйл бол "хар нүхнүүд" буюу физикчдийн зохион бүтээсэн загвартай олон талаараа төстэй боловч бодит "үйл явдлын тэнгэрийн хаяа" байхгүй биетүүд юм. Товчоор хэлбэл, хуучин онолоор ("галын хана" гэж нэрлэдэг) "хар нүх" -д унасан сансрын нисгэгч "үйл явдлын тэнгэрийн хаяанд" тэр даруй ууршиж, шинэ онолоор нэвтрэн орох болно. дотор, гэхдээ зарим нэг онцгой физик шинж чанарыг олж авах болно.

Гэсэн хэдий ч шинэ нээлт нь хамт ажиллагсдынхаа хурц шүүмжлэлийг дагуулсан. Хокинг өөрийгөө зөвтгөх шаардлагатай гэсэн хэд хэдэн таамаглалыг энгийнээр хүлээн зөвшөөрсөн тул энэ сэдэв эцэст нь хаагдсан гэж хэлэхэд эрт байна.

Өөр ертөнц рүү орох хаалга

Кристофер Ноланы алдарт "Insstellar" хэмээх шинжлэх ухааны уран зөгнөлт кино нь хар нүхэнд нэвтэрч, түүний дотоод шинж чанарыг судлах нь орчин үеийн физикт хэрхэн нөлөөлөхийг тодорхой харуулжээ. Үнэн хэрэгтээ бид таталцлын хяналтын технологи, хэт гэрэлтдэг нислэгийн тухай ярьж байна. Түүгээр ч барахгүй энэ кинонд ирээдүйн хүмүүс болох биднийхээс илүү хэмжээс бүхий орон зайг эзэмшсэн амьтдыг хүртэл харуулсан.

Эдгээр бүх санааг нэрт физикч Кип Торн кинонд оруулсан (Дашрамд хэлэхэд тэрээр "цаг хугацааны машин" бүтээх онолын боломжийг нотолж чадсан хүмүүсийн нэг юм). 1991 онд тэрээр Стивен Хокингтой "нүцгэн өвөрмөц байдал" буюу "хар нүх"-ийн төвийн бүх шинж чанарыг агуулсан, гэхдээ "үйл явдлын давхрага" байхгүй объектуудын талаар бооцоо тавьсан. Түүгээр ч барахгүй Торн ийм объектууд бодит байдал дээр байж болно гэж нотолсон боловч Хокинг тэдгээрийг уран зөгнөл гэж үздэг. Тэгээд ердөө таван жилийн дараа маргаан Торнны талд шийдэгдэв: Техас Мэттью Чоптюк математик загварчлалын тусламжтайгаар таталцлын долгион нурах үед орон зай, цаг хугацаа буцалж буй байдал үүсэх боломжтой гэдгийг баталжээ. Энэ нь эцэс төгсгөлгүй жижиг "нүцгэн онцгой байдал" үүсэх хүртэл шинэ таталцлын долгион үүсгэдэг.

Кип Торн байгальд "нүцгэн онцгой шинж чанарууд" байдаггүй гэдгийг тодруулсан: физикийн хуулиудад тэдгээр нь аяндаа үүсэхийг хориглодог. Гэсэн хэдий ч зарим хүчирхэг соёл иргэншил "хар нүх" -ийг судалж, шинэ үеийн технологи байгуулж чадсан таталцлын долгион, зохиомол "нүцгэн өвөрмөц байдлыг" бий болгож магадгүй юм. Дараа нь ийм соёл иргэншил манай Орчлонг гэрлийн хурдаас хурдан аялах боломжийг олж аваад зогсохгүй бусад орчлон ертөнцөд нэвтрэн орох болно. Магадгүй, Торн цааш хэлэхдээ, ийм соёл иргэншил манай орон зайд аль хэдийн үйл ажиллагаагаа явуулж, биднийг ажиглаж байгаа бөгөөд хэрэв бидэнд ямар нэг зүйл буруу болвол хөндлөнгөөс оролцоход бэлэн байна. Түүний санаа нь уран зөгнөл мэт сонсогдож байгаа ч хэн үүнийг баттай мэдэх вэ?..

Антон Первушин