Terlepas dari pencapaian besar di bidang fisika dan astronomi, ada banyak fenomena yang esensinya belum terungkap sepenuhnya. Fenomena ini termasuk lubang hitam misterius, semua informasi tentangnya hanya teoretis dan tidak dapat diverifikasi dalam praktik.

Apakah lubang hitam itu ada?

Bahkan sebelum munculnya teori relativitas, para astronom mengungkapkan teori keberadaan corong hitam. Setelah teori Einstein diterbitkan, masalah gravitasi direvisi dan asumsi baru muncul dalam masalah lubang hitam. Tidak realistis untuk melihat benda luar angkasa ini, karena ia menyerap semua cahaya yang masuk ke ruangnya. Ilmuwan membuktikan keberadaan lubang hitam, berdasarkan analisis pergerakan gas antarbintang dan lintasan pergerakan bintang.

Pembentukan lubang hitam menyebabkan perubahan karakteristik ruang-waktu di sekitarnya. Waktu tampaknya menyusut di bawah pengaruh gravitasi besar dan melambat. Bintang yang tertangkap di jalur corong hitam dapat menyimpang dari jalurnya dan bahkan berubah arah. Lubang hitam menyerap energi bintang kembarnya, yang juga memanifestasikan dirinya.

Seperti apa bentuk lubang hitam?

Sebagian besar informasi tentang lubang hitam bersifat hipotetis. Para ilmuwan mempelajarinya dengan efeknya pada ruang dan radiasi. Tidak mungkin melihat lubang hitam di alam semesta, karena mereka menyerap semua cahaya yang masuk ke ruang terdekat. Dari satelit khusus, gambar sinar-X benda hitam dibuat, di mana pusat terang terlihat, yang merupakan sumber radiasi sinar.

Bagaimana lubang hitam terbentuk?

Lubang hitam di luar angkasa adalah dunia terpisah yang memiliki karakteristik dan sifat uniknya sendiri. Sifat-sifat lubang kosmik ditentukan oleh alasan kemunculannya. Mengenai penampakan benda hitam, ada teori seperti:

1. Mereka adalah hasil dari keruntuhan yang terjadi di luar angkasa. Ini bisa berupa tabrakan benda-benda kosmik besar atau ledakan supernova.
2. Mereka muncul karena bobot benda luar angkasa sambil mempertahankan ukurannya. Alasan untuk fenomena ini belum ditentukan.

Corong hitam adalah benda di luar angkasa yang memiliki ukuran kecil dengan massa yang sangat besar. Teori lubang hitam mengatakan bahwa setiap objek kosmik berpotensi menjadi corong hitam jika, sebagai akibat dari beberapa fenomena, kehilangan ukurannya, tetapi mempertahankan massanya. Para ilmuwan bahkan berbicara tentang keberadaan banyak lubang mikro hitam - miniatur benda luar angkasa dengan relatif massa besar. Perbedaan antara massa dan ukuran ini menyebabkan peningkatan medan gravitasi dan munculnya daya tarik yang kuat.

Apa yang ada di dalam lubang hitam?

Sebuah benda misterius berwarna hitam hanya bisa disebut lubang dengan bentangan besar. Pusat dari fenomena ini adalah benda kosmik dengan gravitasi yang meningkat. Hasil gravitasi seperti itu adalah daya tarik yang kuat ke permukaan benda kosmik ini. Dalam hal ini, aliran pusaran terbentuk di mana gas dan biji-bijian berputar. debu luar angkasa. Oleh karena itu, lubang hitam lebih tepat disebut corong hitam.

Tidak mungkin untuk mengetahui dalam praktik apa yang ada di dalam lubang hitam, karena tingkat gravitasi corong kosmik tidak memungkinkan objek apa pun untuk melarikan diri dari zona pengaruhnya. Menurut para ilmuwan, ada kegelapan total di dalam lubang hitam, karena kuanta cahaya menghilang di dalamnya tanpa dapat ditarik kembali. Diasumsikan bahwa ruang dan waktu terdistorsi di dalam corong hitam, hukum fisika dan geometri tidak berlaku di tempat ini. Fitur lubang hitam seperti itu mungkin dapat mengarah pada pembentukan antimateri, yang pada saat ini tidak diketahui oleh para ilmuwan.

Mengapa lubang hitam berbahaya?

Terkadang lubang hitam digambarkan sebagai objek yang menyerap objek, radiasi, dan partikel di sekitarnya. Pandangan ini tidak benar: sifat-sifat lubang hitam memungkinkannya menyerap hanya apa yang termasuk dalam zona pengaruhnya. Ia dapat menarik mikropartikel kosmik dan radiasi yang berasal dari bintang kembar. Bahkan jika planet ini berada di dekat lubang hitam, ia tidak akan diserap, tetapi akan terus bergerak di orbitnya.

Apa yang terjadi jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam?

Sifat-sifat lubang hitam bergantung pada kekuatan medan gravitasi. Corong hitam menarik bagi diri mereka sendiri segala sesuatu yang jatuh ke dalam zona pengaruh mereka. Pada saat yang sama, karakteristik spatio-temporal berubah. Para ilmuwan yang mempelajari semua tentang lubang hitam tidak setuju tentang apa yang terjadi pada benda-benda di corong ini:

• beberapa ilmuwan berpendapat bahwa semua benda yang jatuh ke dalam lubang ini meregang atau tercabik-cabik dan tidak punya waktu untuk mencapai permukaan benda yang menarik;
• ilmuwan lain berpendapat bahwa semua karakteristik biasa dibengkokkan dalam lubang, sehingga objek tampak menghilang di sana dalam ruang dan waktu. Untuk alasan ini, lubang hitam kadang-kadang disebut sebagai pintu gerbang ke dunia lain.

Jenis lubang hitam

Corong hitam dibagi menjadi beberapa jenis, berdasarkan metode pembentukannya:

1. Objek massa bintang hitam lahir di akhir kehidupan beberapa bintang. Pembakaran sempurna bintang dan akhir reaksi termonuklir mengarah pada kompresi bintang. Jika pada saat yang sama bintang mengalami keruntuhan gravitasi, ia dapat berubah menjadi corong hitam.
2. Corong hitam super besar. Para ilmuwan mengatakan bahwa inti galaksi mana pun adalah corong supermasif, yang pembentukannya merupakan awal dari kemunculan galaksi baru.
3. Lubang hitam purba. Ini mungkin termasuk lubang berbagai massa, termasuk lubang mikro yang terbentuk karena perbedaan kepadatan materi dan kekuatan gravitasi. Lubang seperti itu adalah corong yang terbentuk pada awal kelahiran Semesta. Ini juga termasuk objek seperti lubang hitam berbulu. Lubang-lubang ini berbeda dengan adanya sinar yang terlihat seperti rambut. Diasumsikan bahwa foton dan graviton ini menyimpan sebagian informasi yang jatuh ke dalam lubang hitam.
4. lubang hitam kuantum. Mereka muncul sebagai hasil dari reaksi nuklir dan hidup untuk waktu yang singkat. Corong kuantum adalah yang paling menarik, karena studi mereka dapat membantu menjawab pertanyaan tentang masalah objek ruang hitam.
5. Beberapa ilmuwan membedakan benda luar angkasa semacam ini, lubang hitam berbulu. Lubang-lubang ini berbeda dengan adanya sinar yang terlihat seperti rambut. Diasumsikan bahwa foton dan graviton ini menyimpan sebagian informasi yang jatuh ke dalam lubang hitam.

Lubang hitam terdekat dengan Bumi

Lubang hitam terdekat berjarak 3000 tahun cahaya dari Bumi. Ini disebut V616 Monocerotis, atau V616 Mon. Bobotnya mencapai 9-13 massa matahari. Mitra biner lubang ini adalah bintang setengah massa Matahari. Corong lain yang relatif dekat dengan Bumi adalah Cygnus X-1. Itu terletak 6 ribu tahun cahaya dari Bumi dan beratnya 15 kali lebih banyak dari Matahari. Lubang hitam ini juga memiliki pasangan binernya sendiri, yang pergerakannya membantu melacak pengaruh Cygnus X-1.

Lubang hitam - fakta menarik

Para ilmuwan berbicara tentang benda hitam fakta menarik seperti:

1. Jika kita memperhitungkan bahwa benda-benda ini adalah pusat galaksi, maka untuk menemukan corong terbesar, Anda harus menemukan galaksi terbesar. Oleh karena itu, lubang hitam terbesar di alam semesta adalah corong yang terletak di galaksi IC 1101 di pusat gugus Abell 2029.
2. Objek hitam sebenarnya terlihat seperti objek multi-warna. Alasan untuk ini terletak pada radiasi radio-magnetik mereka.
3. Tidak ada hukum fisika atau matematika permanen di tengah lubang hitam. Itu semua tergantung pada massa lubang dan medan gravitasinya.
4. Corong hitam secara bertahap menguap.
5. Berat corong hitam bisa mencapai ukuran yang luar biasa. Lubang hitam terbesar memiliki massa 30 juta massa matahari.

Masih tetap menjadi misteri bagi para ilmuwan, menantang postulat fisika modern. Kami hampir tidak memahami prinsip keberadaan mereka dan praktis tidak memahami apa mereka sebenarnya dan apa yang mereka lakukan. Dan itu tidak mungkin untuk diketahui. Oleh paling sedikit dengan tingkat teknologi yang dimiliki manusia saat ini. Satu-satunya yang tersisa bagi kita adalah mengamati mereka dan membuat asumsi tentang kemampuan mereka. Salah satu pertanyaan paling populer tentang lubang hitam adalah: apa yang Anda harapkan jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam? Mari kita analisis 10 teori paling mengerikan yang menjawab pertanyaan ini.
Kloning

Paradoks informasi lubang hitam telah membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade. Misteri ini telah memicu perdebatan yang tak terhitung jumlahnya tentang apa yang sebenarnya terjadi setelah Anda jatuh ke dalam lubang hitam. Untuk membuat paradoks ini lebih mudah dipahami, mari kita lihat contoh Lucy yang hipotetis. Anda menerbangkan diri Anda dengan Lucy ke dalam lubang hitam, dan pada detik terakhir dia memutuskan untuk tidak sampai di sana dan sekarang melihat bagaimana Anda tersedot ke dalamnya. Lucy melihat bahwa saat Anda mendekati lubang hitam, tubuh Anda mulai meregang perlahan dan akhirnya terpecah menjadi atom. Lucy berpikir bahwa Anda meninggal dan bersyukur pada takdir bahwa dia tidak mendengarkan Anda dan tidak mengejar Anda.

Namun, tunggu. Lagi pula, ini bukan bagaimana cerita berakhir. Anda sebenarnya tetap hidup dan terus masuk lebih dalam ke lubang hitam tak terhingga. Apa yang akan terjadi pada Anda selanjutnya bukanlah inti dari pertanyaan kami. Hal yang paling menarik adalah Anda selamat, meskipun Lucy melihat Anda mati.

Inilah paradoks informasi lubang hitam. Ini bukan ilusi, dan Lucy tidak kehilangan akal sehatnya. Inilah yang sebenarnya. Hukum fisika memberi tahu kita bahwa Anda bisa mati di luar lubang hitam dan hidup di dalam lubang hitam pada saat yang bersamaan. Beberapa ilmuwan berteori bahwa ini sama sekali bukan paradoks, karena Anda tidak dapat mengamati dua realitas secara bersamaan. Yang lain menunjuk pada kloning (kemungkinan Anda yang lain ada di realitas lain) sebagai kemungkinan varian solusi untuk paradoks ini, meskipun menentang hukum mekanika kuantum mengenai proses konservasi informasi.

Tidak ada jawaban pasti untuk memecahkan paradoks ini (belum). Mungkin, dalam ribuan tahun, umat manusia akan dapat mengetahui apa yang sebenarnya terjadi. Namun, sudah diketahui dengan pasti bahwa Lucy tidak lagi layak untuk Anda bawa dalam perjalanan.

spagetifikasi

Ada anggapan bahwa segera setelah Anda masuk ke cakrawala peristiwa lubang hitam, Anda akan mulai mengalami peregangan kuat yang disebabkan oleh gaya pasang surut yang besar dalam medan tak homogen yang sangat kuat. medan gravitasi. Segera setelah Anda mulai jatuh ke dalam lubang hitam, kekuatan akan mulai bekerja pada tubuh Anda, yang pada akhirnya akan merobek Anda menjadi potongan-potongan kecil (bahkan partikel).

Terlebih lagi, jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam dengan kepala terlebih dahulu, itu akan sangat jauh dari tubuh Anda sehingga Anda akan mulai terlihat seperti spageti. Intinya adalah perbedaan akselerasi karena gravitasi, yang akan mempengaruhi kepala dan kaki Anda. Ini akan sangat kolosal sehingga Anda akan meregangkan seperti spageti atau mie jika Anda mau. Oleh karena itu nama spaghettification.

Distorsi cahaya, ruang dan waktu

Hal pertama yang diperhatikan siapa pun sebelum mereka mencapai cakrawala peristiwa lubang hitam adalah betapa berbedanya cahaya, ruang, dan waktu. Segera setelah Anda masuk ke dalam, hukum fisika (yang kita ketahui) tidak akan ada lagi untuk Anda, dan kekuatan yang sama sekali berbeda akan mulai berlaku.

Tingkat gravitasi tak terbatas yang dihasilkan oleh singularitas di pusat lubang hitam dapat membelokkan ruang, membalikkan waktu, dan mengubah cahaya tanpa bisa dikenali. Karena itu, persepsi Anda tentang apa yang terjadi sekarang akan benar-benar berbeda dari apa yang terjadi sebelum Anda memasuki cakrawala peristiwa. Tentu saja, ini akan berlangsung tepat sampai saat ketika Anda benar-benar terserap oleh kegelapan tanpa akhir dan tidak lagi dapat melihat apa pun.

Perjalanan waktu

Fisikawan terhebat yang hidup di planet kita, seperti Einstein dan Hawking, pernah berteori bahwa perjalanan waktu ke masa depan akan mungkin dilakukan dengan menggunakan hukum internal lubang hitam. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, hukum fisika biasa di dalam lubang hitam tidak lagi berlaku untuk peran utama keluar sama sekali berbeda. Salah satu hal yang membuat lubang hitam berbeda dari dunia kita adalah bagaimana waktu mengalir di dalamnya.

Gravitasi di dalam lubang hitam sangat kuat sehingga dapat membelokkan waktu. Mengingat hal ini, dapat diasumsikan bahwa pelengkungan waktu membuka kemungkinan perjalanan di dalamnya. Oleh karena itu, jika kita belajar menggunakan perbedaan mencolok antara ruang di dalam dan di luar cakrawala peristiwa, maka, sangat mungkin, karena pelebaran waktu gravitasi, kita dapat pergi ke masa depan, di mana Anda akan tetap muda, sementara teman-teman Anda sudah menjadi tua.

Tentu saja, kita tidak boleh lupa bahwa kita belum menemukan tidak hanya cara untuk melakukan perjalanan melalui lubang hitam, kita bahkan tidak tahu bagaimana mencapainya dan, yang lebih penting, bertahan dari semua ini.

Tidak ada yang akan terjadi padamu

Jika suatu hari kita memiliki pilihan lubang hitam mana yang akan dilalui, maka kemungkinan besar kita harus memilih lubang hitam supermasif atau lubang hitam Kerr.

Jika kita bisa sampai ke lubang hitam di pusat galaksi kita, yang berjarak sekitar 25.000 tahun cahaya dan sekitar 4,3 juta kali lebih besar dari Matahari kita, maka kita mungkin dapat melakukannya dengan cara yang benar-benar aman bagi kita. kesehatan melewatinya. Konsep dari ide ini adalah bahwa gaya gravitasi lubang, yang mempengaruhi siapa pun yang ingin jatuh ke dalamnya, akan sangat kecil karena fakta bahwa cakrawala peristiwa terletak lebih jauh dari pusat lubang hitam. Dengan cara ini, Anda dapat tetap hidup di dalam cakrawala peristiwa dan mati hanya karena kelaparan dan dehidrasi, dan mungkin karena Anda akhirnya jatuh ke dalam singularitas. Di sini Anda dapat bertaruh pada apa yang akan terjadi lebih dulu, karena belum ada jawaban yang lebih akurat.

Selain itu, secara teori dimungkinkan untuk tetap hidup dan menjalani sisa hidup Anda di dalam lubang hitam Kerr, yang merupakan jenis lubang hitam yang benar-benar unik, teori yang pertama kali diajukan pada tahun 1963 oleh ahli matematika dan astrofisika Selandia Baru Roy Kerr . Kemudian dia menyarankan bahwa jika lubang hitam terbentuk dari bintang-bintang neutron biner yang sekarat, maka akan mungkin untuk masuk ke dalam lubang hitam seperti itu sepenuhnya tanpa cedera, karena gaya sentrifugal akan mencegah munculnya singularitas di pusatnya. Tidak adanya singularitas di pusat lubang hitam, pada gilirannya, berarti Anda tidak perlu takut akan gaya gravitasi tak terbatas dan dapat bertahan hidup.

Menurut Einstein, sampai akhir Anda tidak akan mengerti apa yang sedang terjadi

Einstein menyarankan bahwa jika tingkat tertentu jatuh bebas, maka Anda dapat membatalkan dampaknya (atau bahkan lebih tepatnya persepsi) gaya gravitasi. Ini berarti bahwa jika seseorang yang jatuh bebas berhenti merasakan beratnya sendiri, segala sesuatu yang dilemparkan ke dalam lubang hitam bersamanya tidak akan tampak jatuh. Sebaliknya, sepertinya dia akan melambung.

Einstein mengembangkan ide ini dan menurunkannya dari teori relativitas umum yang terkenal di dunia, mungkin idenya yang paling sukses. Dan mungkin ini akan menjadi pemikiran yang paling membahagiakan bagi Anda jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam. Bahkan jika Anda jatuh ke dalam Tuhan yang tahu apa, Anda masih tidak akan dapat memahami bahwa Anda jatuh sampai Anda jatuh ke dalam singularitas. Namun, jika saat ini seseorang dapat melihat Anda dari samping, maka mereka pasti akan melihat bahwa Anda sedang jatuh. Semua ini berkaitan dengan persepsi. Apa pun yang mengelilingi Anda akan jatuh relatif terhadap Anda (dan sebagai akibatnya Anda tidak akan dapat memahami bahwa Anda sedang jatuh), sedangkan untuk semua orang yang akan mengikuti Anda, ini tidak akan terjadi.

lubang putih

Diketahui bahwa lubang hitam pada akhirnya benar-benar menyerap segala sesuatu yang jatuh ke cakrawala peristiwanya. Bahkan cahaya pun tidak bisa lepas dari nasib tragis. Apa yang kurang diketahui adalah apa yang terjadi pada semua partikel terkutuk ini lebih lanjut. Menurut satu teori, segala sesuatu yang masuk ke lubang hitam dari satu ujung akan keluar dari ujung yang lain. Dan ujung kedua inilah yang disebut lubang putih.

Tentu saja, belum ada yang melihat lubang putih (dan juga lubang hitam, sejujurnya. Kita tahu keberadaannya hanya karena pengaruh gravitasinya yang kuat), jadi tidak ada yang bisa memastikan dengan pasti apakah mereka benar-benar putih. Namun, alasan mereka disebut demikian adalah karena lubang putih adalah kebalikan dari lubang hitam. Alih-alih menyerap segala sesuatu di sekitar mereka, mereka, sebaliknya, memuntahkan semua yang ada di dalamnya. Dan seperti dalam kasus lubang hitam, dari mana Anda tidak dapat melarikan diri jika Anda masuk ke cakrawala peristiwanya, begitu juga dengan lubang putih. Sebaliknya: Anda tidak akan bisa masuk ke dalamnya.

Singkatnya: lubang putih memuntahkan segala sesuatu yang dikonsumsi oleh lubang hitam ke alam semesta alternatif. Teori ini, sampai batas tertentu, membuat fisikawan mempertimbangkan kemungkinan bahwa lubang putih adalah dasar penciptaan alam semesta kita seperti yang kita kenal. Dan jika Anda pernah jatuh ke dalam lubang hitam dan entah bagaimana bertahan dan dapat keluar dari sisi lain melalui lubang putih di alam semesta alternatif, maka Anda tidak akan pernah bisa kembali ke alam semesta kita.

Anda akan mengikuti sejarah perkembangan alam semesta

Seperti disebutkan sebelumnya, ada kemungkinan lubang hitam tanpa singularitas di pusatnya. Sebaliknya, akan ada apa yang disebut lubang cacing di tengah. Jika kita menemukan cara untuk melakukan perjalanan melalui lubang cacing, kemungkinan besar kita akan menyaksikan sejarah evolusi alam semesta yang dapat diamati sampai ke apa pun yang terletak di ujung lain lubang cacing. Ini akan terlihat seperti seseorang yang memutar video sejarah alam semesta dengan kecepatan maju yang tak terbatas.

Sayangnya, cerita ini masih akan memiliki akhir yang buruk. Semakin cepat gambar bergerak, semakin cepat Anda akan semakin dekat dengan kematian Anda. Cahaya akan menjadi semakin biru dan terisi sampai Anda benar-benar terpanggang hidup-hidup oleh radiasinya.

Perjalanan ke alam semesta paralel

Jika suatu hari Anda jatuh ke dalam lubang hitam, baik secara sadar atau tidak sengaja, hal pertama yang harus dilakukan adalah mencoba melihat-lihat. Mungkin Anda bisa menemukan jalan keluar dengan cara ini, siapa tahu. Bahkan jika ternyata tidak akan berhasil untuk kembali ke Semesta tempat Anda berasal, maka berakhir di Semesta paralel mungkin bukan akhir yang buruk untuk perjalanan Anda.

Fisikawan berteori bahwa begitu Anda mencapai singularitas lubang hitam, itu bisa menjadi semacam jembatan bagi Anda antara ini dan realitas alternatif, atau yang disebut "alam semesta paralel." Apa yang terjadi dalam hal ini? alam semesta baru- tetap menjadi misteri dan bidang imajinasi kita. Beberapa teori bahkan menyarankan bahwa ada alam semesta alternatif dalam jumlah tak terbatas, masing-masing berisi nomor yang sama"Anda" yang sama sekali berbeda.

Pernahkah Anda memikirkan pilihan yang telah Anda buat dalam hidup Anda? Apa yang akan terjadi jika Anda tidak mendapatkan pekerjaan ini, tetapi pekerjaan itu, bertemu dengan gadis atau pria itu, alih-alih duduk di depan komputer setiap hari? Apakah Anda akan menjadi lebih kaya atau lebih miskin jika Anda tidak melakukan atau melakukan apa yang pernah diminta untuk Anda lakukan? Jadi, di alam semesta alternatif, Anda akan memiliki kesempatan untuk mencari tahu.

Anda akan menjadi bagian dari alam semesta

Hawking pernah menyarankan bahwa partikel tertentu yang memasuki lubang hitam menjalani semacam proses penyaringan menjadi partikel bermuatan positif dan negatif. Partikel-partikel ini sangat lambat diserap oleh lubang hitam. Dengan perendaman di dalamnya, partikel bermuatan negatif kehilangan massanya. Partikel bermuatan positif memiliki energi yang cukup untuk tetap berada di luar lubang hitam sebagai radiasi.

Menurut Hawking, lubang hitam perlahan tapi pasti kehilangan massanya dan semakin panas. Mereka akhirnya meledak dan menyebarkan isinya, yang disebut radiasi Hawking, kembali ke alam semesta. Ini, setidaknya secara teori, berarti Anda bisa menjadi bagian dari alam semesta, seperti Phoenix yang terlahir kembali dari abu atom.

Bonus: Anda hanya akan… mati

Terkadang kita sangat suka mengabaikan konsekuensi yang paling jelas dan mengerikan dari suatu peristiwa, dibutakan oleh kemungkinan kebetulan yang lebih menyenangkan.

Meski terdengar sadis, kemungkinan besar hasil dari kejatuhan Anda ke dalam lubang hitam adalah bahkan sebelum Anda dapat memahami kehadiran Anda di dalamnya, bahkan debu pun tidak akan tersisa dari Anda. Anda bahkan tidak akan punya waktu untuk memahami apa yang telah Anda saksikan, apa yang dibicarakan fisikawan sebagai kunci untuk memahami.

Bagikan di jejaring sosial Anda👇

Film fiksi ilmiah Amerika telah menunjukkan kepada kita apa yang terjadi jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam. Tapi ini hanya fantasi, dan selalu menarik untuk mengetahui bagaimana jadinya sebenarnya. Sayangnya, semua asumsi lebih lanjut hanyalah sebuah teori, umat manusia tidak memiliki tingkat teknologi untuk mempelajari lubang hitam dari sudut pandang praktik.

Kekuatan abadi dari pergerakan alam semesta

Alam semesta terus bergerak, setiap detik waktu:

• Satelit berputar mengelilingi planetnya.
• Planet-planet berputar mengelilingi bintang-bintang.
• Bintang-bintang bergerak dalam spiral di sekitar pusat galaksi.
• Bahkan galaksi tidak pernah berhenti bergerak sedetik pun.

Jika Anda melihatnya seperti ini, pada saat tertentu kita terbang di atas "batu" kecil di ruang tanpa dimensi dengan kecepatan di luar skala. Fakta ini dapat membuat Anda duduk di tempat tidur, menemukan pijakan dan duduk diam selama beberapa menit bahkan tanpa berusaha untuk bangun.

Tetapi seseorang tidak merasakan gerakan seperti itu, semuanya dikompensasi oleh medan gravitasi Bumi. Dalam hal ini, tetap hanya mengambil kata para ilmuwan, tetapi Anda juga dapat melakukan pengamatan sendiri. Untuk melakukan ini, kita membutuhkan malam tanpa awan dan memotret pada kecepatan rana lambat. Dari foto itu akan terlihat jelas bahwa bintang-bintang mengubah posisinya di langit.

Bagaimana lubang hitam terbentuk?

Tapi semua rotasi ini pasti disebabkan oleh semacam gaya. Dalam hal pergerakan planet, pengaruh gravitasi bintang sudah cukup. Tapi apa yang bisa menggerakkan benda-benda langit itu sendiri? Sebuah lubang hitam dapat menangani tugas yang sulit ini:

1. Tubuh kecil memiliki massa yang sangat besar, bahkan dalam skala kosmik.
2. Dibutuhkan jutaan tahun untuk membentuk lubang hitam.
3. Nenek moyang lubang adalah bintang yang telah menghabiskan seluruh pasokan bahan bakarnya.
4. Seiring waktu, sebagai akibat dari reaksi nuklir, bintang yang "habis" itu runtuh.
5. Hanya inti yang tersisa dari termasyhur, sangat padat.
6. Karena massanya yang besar, lubang hitam mulai mempengaruhi benda-benda di sekitarnya.
7. Yang paling penting, "tidak beruntung" adalah mereka yang menemukan diri mereka di zona cakrawala peristiwa. Dari radius ini, bahkan sinar cahaya pun tidak dapat "melarikan diri".

Lubang hitam tidak selalu terbentuk. Untuk melakukan ini, bintang asli harus memiliki massa yang besar, dan keruntuhannya harus berlangsung sesuai dengan skenario tertentu. Anda dapat meyakinkan semua orang Matahari kita tidak akan pernah berubah menjadi lubang hitam. bahkan setelah miliaran tahun.

Seperti apa bentuk lubang hitam? Foto

Dalam semua foto, lubang hitam terlihat persis seperti piringan. Tapi kita ingat bahwa foto adalah fiksasi gambar tiga dimensi dalam ruang dua dimensi. Dan apa yang akan terlihat seperti disk dalam kasus ini, kecuali disk itu sendiri? Bola. Ini menunjukkan tentang bentuk lubang hitam:

Bola	Disk
Semua data hanya didasarkan pada foto, pada prinsipnya kita tidak bisa mendapatkan apa pun selain disk.	Sejauh ini dalam gambar kami memiliki cakram dan tidak ada yang lain. Jadi, untuk membantah pernyataan di tahun-tahun mendatang tidak akan berhasil.
Jika sebuah lubang muncul sebagai akibat dari runtuhnya bintang bulat, maka itu sendiri harus memiliki bentuk yang serupa.	Kita berbicara tentang area dengan gravitasi yang sangat kuat, bentuk apa yang dapat diambil materi dalam kondisi seperti itu?
Pengamatan telah menunjukkan bahwa itu adalah bola yang merupakan bentuk universal.	Lubang hitam bukanlah benda besar, bisa berupa apa saja.

Faktanya, lubang hitam kemungkinan besar hanyalah sebuah bola kecil. Bola berukuran kecil super padat dengan massa besar. Bagi pengamat luar, lubang itu akan benar-benar hitam karena cahaya tidak dapat meninggalkan batasnya. Bagaimana kelihatannya dari dalam adalah pertanyaan yang sama sekali berbeda, tetapi belum ada jawaban untuk itu, karena tidak mungkin untuk membangun secara fisik.

Apa yang ada di dalam lubang hitam?

Agaknya Di pusat lubang hitam adalah inti superpadat, yang memberikan efek gravitasi pada ruang sekitarnya:

• Gravitasi membentuk cakrawala peristiwa di mana tidak ada seorang pun dan tidak ada yang bisa melarikan diri.
• Di suatu tempat di tengah adalah singularitas gravitasi. Ini adalah titik di mana tidak ada pembicaraan tentang hukum fisika apa pun.
• Tidak diketahui dalam bentuk apa zat yang jatuh ke tengah lubang itu berada. Kemungkinan besar, kehancuran total atau "pemadatan" terjadi.

Ada banyak teori tentang apa yang sebenarnya dapat ditemukan di dalam lubang hitam. Sebagai pilihan, diasumsikan bahwa terowongan ke realitas paralel, dan " jalur cepat ke ujung galaksi yang lain, dan kesempatan unik pergi ke masa lalu.

Tapi ini semua romansa dan fantasi, kemungkinan besar di tengah lubang ada zat superpadat, yang, karena massanya, memastikan kelengkungan ruang dan waktu di sekitar benda angkasa. Itu hanya ketika datang ke kelengkungan waktu, tidak mungkin untuk mengatakan dengan akurat apa yang ada, di luar titik tidak bisa kembali. Semua asumsi dibangun hanya di atas fantasi berani para ilmuwan, hari ini kita memiliki sangat sedikit alat untuk setidaknya beberapa studi tentang sebagian besar misteri.

Apa yang terjadi jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam?

Penggemar fiksi ilmiah harus "putus", jatuh ke dalam lubang hitam, seseorang akan segera mati dalam sepersekian milidetik:

1. Dari semua sisi, tubuh akan terpengaruh oleh gaya tarik-menarik, banyak lebih kuat dari bumi.
2. Sepanjang jalan akan seperti jatuh yang tidak terkendali, dengan kecepatan tinggi.
3. Selama penerbangan ke pusat lubang hitam, objek apa pun secara bertahap akan mulai memanjang.
4. Bahkan tubuh manusia bisa meregang hingga beberapa kilometer. Lebih tepatnya, apa yang tersisa dari tubuh manusia.
5. Sisa-sisa akan jatuh ke tengah lubang itu sendiri, mengambil bentuk yang mirip dengan seberkas cahaya di bawah pengaruh gravitasi.

Dan dari luar, semuanya akan terlihat berbeda, karena kelengkungan dan perlambatan waktu. Penerbangan cepat ke bawah akan muncul sebagai penurunan lambat, melambat setiap detik. Lagi pula, semakin dekat ke pusat, semakin lambat waktu mengalir.

Sayangnya, kita tidak akan pernah tahu apa yang akan terjadi jika kita jatuh ke dalam lubang hitam. Tapi berdasarkan data ilmiah, kita bisa membangun setidaknya beberapa asumsi, dan ini sudah banyak.

Video tentang lubang hitam di luar angkasa

Dalam video ini, astronom dan fisikawan Georgy Maritsin akan memberi tahu Anda apa yang ada di dalam lubang hitam, dan apa yang bisa terjadi jika seseorang masuk ke dalamnya:

Hak cipta gambar Thinkstock

Mungkin Anda berpikir bahwa seseorang yang telah jatuh ke dalam lubang hitam sedang menunggu kematian instan. Kenyataannya, nasibnya mungkin jauh lebih mengejutkan, kata koresponden.

Apa yang akan terjadi pada Anda jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam? Mungkin Anda berpikir bahwa Anda akan dihancurkan - atau, sebaliknya, dicabik-cabik? Namun pada kenyataannya, semuanya jauh lebih asing.

Saat Anda jatuh ke dalam lubang hitam, kenyataan akan terbelah menjadi dua. Dalam satu kenyataan, Anda akan langsung dibakar, di sisi lain, Anda akan menyelam jauh ke dalam lubang hitam hidup-hidup dan tidak terluka.

Di dalam lubang hitam, hukum fisika yang kita kenal tidak berlaku. Menurut Albert Einstein, gravitasi membelokkan ruang. Jadi, dengan adanya objek dengan kepadatan yang cukup, kontinum ruang-waktu di sekitarnya dapat berubah bentuk sedemikian rupa sehingga sebuah lubang terbentuk dalam kenyataan itu sendiri.

Sebuah bintang masif yang telah menghabiskan semua bahan bakarnya dapat berubah menjadi jenis materi superpadat yang diperlukan untuk munculnya bagian melengkung seperti itu di alam semesta. Sebuah bintang yang runtuh karena beratnya sendiri menyeret sepanjang kontinum ruang-waktu di sekitarnya. Medan gravitasi menjadi sangat kuat sehingga bahkan cahaya tidak dapat lepas darinya. Akibatnya, area di mana bintang itu sebelumnya berada menjadi benar-benar hitam - inilah lubang hitamnya.

Hak cipta gambar Thinkstock Keterangan gambar Tidak ada yang benar-benar tahu apa yang terjadi di dalam lubang hitam.

Permukaan luar lubang hitam disebut cakrawala peristiwa. Ini adalah batas bola di mana keseimbangan tercapai antara kekuatan medan gravitasi dan upaya cahaya yang mencoba melarikan diri dari lubang hitam. Jika Anda melintasi cakrawala peristiwa, tidak mungkin untuk melarikan diri.

Cakrawala peristiwa memancarkan energi. Karena efek kuantum, aliran partikel panas memancar ke Semesta muncul di atasnya. Fenomena ini disebut radiasi Hawking - untuk menghormati fisikawan teoretis Inggris Stephen Hawking yang menggambarkannya. Terlepas dari kenyataan bahwa materi tidak dapat lepas dari cakrawala peristiwa, lubang hitam, bagaimanapun, "menguap" - seiring waktu, ia akhirnya akan kehilangan massanya dan menghilang.

Saat kita bergerak lebih dalam ke lubang hitam, ruang-waktu terus melengkung dan menjadi melengkung tak terhingga di pusatnya. Titik ini dikenal sebagai singularitas gravitasi. Ruang dan waktu tidak lagi memiliki arti apa pun di dalamnya, dan semua hukum fisika yang kita ketahui, untuk deskripsi yang diperlukan kedua konsep ini, tidak lagi berlaku.

Tidak ada yang tahu apa yang sebenarnya menunggu seseorang yang telah jatuh ke pusat lubang hitam. Alam semesta lain? Pelupaan? Dinding belakang rak buku seperti di film sci-fi Amerika "Interstellar"? Itu adalah misteri.

Mari kita bernalar - menggunakan contoh Anda - tentang apa yang terjadi jika Anda secara tidak sengaja jatuh ke dalam lubang hitam. Dalam eksperimen ini, Anda akan ditemani oleh seorang pengamat luar - sebut saja dia Anna. Jadi Anna, pada jarak yang aman, melihat dengan ngeri saat Anda mendekati tepi lubang hitam. Dari sudut pandangnya, peristiwa akan berkembang dengan cara yang sangat aneh.

Saat Anda semakin dekat ke cakrawala peristiwa, Anna akan melihat Anda meregangkan panjang dan lebarnya menyempit, seolah-olah dia melihat Anda melalui kaca pembesar raksasa. Selain itu, semakin dekat Anda terbang ke cakrawala peristiwa, semakin Anna akan merasa bahwa kecepatan Anda menurun.

Hak cipta gambar Thinkstock Keterangan gambar Di pusat lubang hitam, ruang melengkung tanpa batas.

Anda tidak akan dapat meneriaki Anna (karena tidak ada suara yang ditransmisikan dalam ruang hampa), tetapi Anda dapat mencoba memberi sinyal padanya dalam kode Morse menggunakan senter iPhone Anda. Namun, sinyal Anda akan mencapainya pada interval yang meningkat, dan frekuensi cahaya yang dipancarkan oleh senter akan bergeser ke bagian spektrum merah (panjang gelombang panjang). Begini tampilannya: "Urutan, urut, urut, urut...".

Saat Anda mencapai cakrawala peristiwa, dari sudut pandang Anna, Anda akan membeku di tempat, seolah-olah seseorang menghentikan pemutaran. Anda akan tetap tidak bergerak, membentang di permukaan cakrawala peristiwa, dan panas yang terus meningkat akan mulai mengambil alih Anda.

Dari sudut pandang Anna, Anda akan perlahan terbunuh oleh peregangan ruang, penghentian waktu, dan panasnya radiasi Hawking. Sebelum Anda melintasi cakrawala peristiwa dan jauh ke kedalaman lubang hitam, Anda akan ditinggalkan dengan abu.

Tetapi jangan buru-buru memesan layanan peringatan - mari lupakan Anna sejenak dan lihat pemandangan mengerikan ini dari sudut pandang Anda. Dan dari sudut pandang Anda, sesuatu yang lebih aneh akan terjadi, yaitu, sama sekali tidak ada yang istimewa.

Anda terbang langsung ke salah satu titik paling menyeramkan di alam semesta tanpa mengalami goncangan sedikit pun - belum lagi peregangan ruang, pelebaran waktu, atau panas radiasi. Ini karena Anda jatuh bebas dan karena itu tidak merasakan berat badan Anda - inilah yang disebut Einstein "paling banyak" ide bagus"kehidupan sendiri.

Memang, cakrawala peristiwa tidak Dinding bata di ruang angkasa, tetapi sebuah fenomena karena sudut pandang pengamat. Seorang pengamat yang tetap berada di luar lubang hitam tidak dapat melihat ke dalam melalui cakrawala peristiwa, tetapi itu adalah masalahnya, bukan milik Anda. Dari sudut pandang Anda, tidak ada cakrawala.

Jika dimensi lubang hitam kita lebih kecil, Anda akan benar-benar mengalami masalah - gravitasi akan bekerja pada tubuh Anda secara tidak merata, dan Anda akan ditarik ke dalam pasta. Tapi untungnya bagi Anda, lubang hitam ini besar - jutaan kali lebih masif dari Matahari, jadi gaya gravitasinya cukup lemah sehingga bisa diabaikan.

Hak cipta gambar Thinkstock Keterangan gambar Anda tidak bisa kembali dan keluar dari lubang hitam, sama seperti tidak ada dari kita yang bisa kembali ke masa lalu.

Di dalam lubang hitam yang cukup besar, Anda bahkan dapat menjalani sisa hidup Anda secara normal sampai Anda mati dalam singularitas gravitasi.

Anda mungkin bertanya, seberapa normal kehidupan seseorang, bertentangan dengan keinginan mereka, ditarik ke dalam lubang dalam kontinum ruang-waktu tanpa ada kesempatan untuk keluar?

Tetapi jika Anda memikirkannya, kita semua tahu perasaan ini - hanya dalam kaitannya dengan waktu, dan bukan dengan ruang. Waktu hanya berjalan maju dan tidak pernah mundur, dan itu benar-benar menyeret kita di luar kehendak kita, meninggalkan kita tidak ada kesempatan untuk kembali ke masa lalu.

Ini bukan sekedar analogi. Lubang hitam membengkokkan kontinum ruang-waktu sedemikian rupa sehingga di dalam cakrawala peristiwa, waktu dan ruang terbalik. Dalam arti tertentu, bukan ruang yang menarik Anda ke singularitas, tetapi waktu. Anda tidak dapat kembali dan keluar dari lubang hitam, sama seperti tidak ada dari kita yang dapat melakukan perjalanan ke masa lalu.

Mungkin sekarang Anda bertanya-tanya ada apa dengan Anna. Anda terbang ke ruang kosong lubang hitam dan semuanya baik-baik saja dengan Anda, dan dia berduka atas kematian Anda, mengklaim bahwa Anda dibakar oleh radiasi Hawking dari di luar cakrawala peristiwa. Apakah dia berhalusinasi?

Nyatanya, pernyataan Anna benar sekali. Dari sudut pandangnya, Anda memang digoreng di cakrawala peristiwa. Dan itu bukan ilusi. Anna bahkan dapat mengumpulkan abu Anda dan mengirimkannya ke keluarga Anda.

Hak cipta gambar Thinkstock Keterangan gambar Cakrawala peristiwa bukanlah dinding bata, itu permeabel

Faktanya adalah, menurut hukum fisika kuantum, dari sudut pandang Anna, Anda tidak dapat melintasi cakrawala peristiwa dan harus tetap berada di luar lubang hitam, karena informasi tidak pernah hilang secara permanen. Setiap informasi yang bertanggung jawab atas keberadaan Anda harus tetap berada di permukaan luar cakrawala peristiwa - jika tidak, dari sudut pandang Anna, hukum fisika akan dilanggar.

Di sisi lain, hukum fisika juga mengharuskan Anda terbang melalui cakrawala peristiwa hidup-hidup dan tidak terluka, tanpa menemui partikel panas atau fenomena tidak biasa lainnya di jalan Anda. Jika tidak, teori relativitas umum akan dilanggar.

Jadi hukum fisika ingin Anda berada di luar lubang hitam (sebagai tumpukan abu) dan di dalamnya (aman dan sehat) pada saat yang bersamaan. Dan satu poin penting lagi: menurut prinsip umum mekanika kuantum, informasi tidak dapat dikloning. Anda harus berada di dua tempat pada waktu yang sama, tetapi hanya dalam satu contoh.

Fisikawan menyebut fenomena paradoks semacam itu sebagai istilah "hilangnya informasi dalam lubang hitam". Untungnya, di tahun 1990-an ilmuwan berhasil memecahkan paradoks ini.

Fisikawan Amerika Leonard Susskind menyadari bahwa sebenarnya tidak ada paradoks, karena tidak ada yang akan melihat kloning Anda. Anna akan menonton salah satu spesimen Anda, dan Anda akan menonton yang lain. Anda dan Anna tidak akan pernah bertemu lagi dan Anda tidak akan bisa membandingkan pengamatan. Dan tidak ada pengamat ketiga yang bisa mengawasi Anda baik dari luar maupun dari dalam lubang hitam pada saat yang bersamaan. Dengan demikian, hukum fisika tidak dilanggar.

Kecuali jika Anda ingin tahu mana dari contoh Anda yang nyata dan mana yang tidak. Apakah Anda benar-benar hidup atau mati?

Hak cipta gambar Thinkstock Keterangan gambar Akankah orang itu terbang melalui cakrawala peristiwa tanpa cedera, atau menabrak dinding api?

Masalahnya, tidak ada "kenyataan". Realitas tergantung pada pengamat. Ada "benar-benar" dari sudut pandang Anna dan "sangat" dari sudut pandang Anda. Itu saja.

Hampir semua. Pada musim panas 2012, fisikawan Ahmed Almheiri, Donald Marolph, Joe Polchinski, dan James Sully, yang secara kolektif dikenal dengan nama belakang mereka sebagai AMPS, mengusulkan eksperimen pemikiran yang mengancam pemahaman kita tentang lubang hitam.

Menurut para ilmuwan, resolusi kontradiksi yang diusulkan oleh Süsskind didasarkan pada fakta bahwa ketidaksepakatan dalam penilaian tentang apa yang terjadi antara Anda dan Anna dimediasi oleh cakrawala peristiwa. Tidak masalah jika Anna benar-benar melihat salah satu dari dua spesimen Anda mati dalam api radiasi Hawking, karena cakrawala peristiwa mencegahnya melihat spesimen kedua Anda terbang jauh ke dalam lubang hitam.

Tetapi bagaimana jika Anna memiliki cara untuk mengetahui apa yang terjadi di sisi lain cakrawala peristiwa tanpa melintasinya?

Relativitas umum memberi tahu kita bahwa itu tidak mungkin, tetapi mekanika kuantum sedikit kabur aturan yang sulit. Anna bisa saja mengintip melampaui cakrawala peristiwa dengan apa yang disebut Einstein sebagai "aksi jarak jauh yang menakutkan".

Kita berbicara tentang belitan kuantum - sebuah fenomena di mana keadaan kuantum dari dua atau lebih partikel yang dipisahkan oleh ruang, secara misterius menjadi saling bergantung. Partikel-partikel ini sekarang membentuk satu kesatuan yang utuh dan tidak dapat dibagi, dan informasi yang diperlukan untuk menggambarkan keseluruhan ini tidak terkandung dalam partikel ini atau itu, tetapi dalam hubungan di antara mereka.

Ide yang dikemukakan oleh AMPS adalah sebagai berikut. Misalkan Anna mengambil partikel di dekat cakrawala peristiwa - sebut saja partikel A.

Jika versinya tentang apa yang terjadi pada Anda benar, yaitu, Anda terbunuh oleh radiasi Hawking di luar lubang hitam, maka partikel A harus saling berhubungan dengan partikel lain, B, yang juga harus berada di luar peristiwa. cakrawala.

Hak cipta gambar Thinkstock Keterangan gambar Lubang hitam dapat menarik materi dari bintang terdekat

Jika visi Anda tentang peristiwa sesuai dengan kenyataan, dan Anda hidup dan sehat dengan di dalam, maka partikel A harus saling berhubungan dengan partikel C, yang terletak di suatu tempat di dalam lubang hitam.

Keindahan teori ini adalah bahwa setiap partikel hanya dapat saling berhubungan dengan satu partikel lainnya. Ini berarti bahwa partikel A terhubung baik ke partikel B atau ke partikel C, tetapi tidak dengan keduanya pada saat yang bersamaan.

Jadi Anna mengambil partikel A-nya dan menjalankannya melalui mesin decoding keterjeratan yang dimilikinya, yang memberikan jawaban apakah partikel ini berasosiasi dengan partikel B atau dengan partikel C.

Jika jawabannya adalah C, sudut pandang Anda telah berlaku melanggar hukum mekanika kuantum. Jika partikel A diasosiasikan dengan partikel C, yang berada di kedalaman lubang hitam, maka informasi yang menjelaskan saling ketergantungan mereka hilang selamanya untuk Anna, yang bertentangan dengan hukum kuantum, yang menurutnya informasi tidak pernah hilang.

Jika jawabannya B, maka, bertentangan dengan prinsip relativitas umum, Anna benar. Jika partikel A terikat pada partikel B, Anda benar-benar telah dibakar oleh radiasi Hawking. Alih-alih terbang melalui cakrawala peristiwa, seperti yang diminta relativitas, Anda menabrak dinding api.

Jadi kita kembali ke pertanyaan yang kita mulai - apa yang terjadi pada seseorang yang masuk ke dalam lubang hitam? Apakah itu akan terbang melalui cakrawala peristiwa tanpa cedera berkat kenyataan yang secara mengejutkan bergantung pada pengamat, atau akan menabrak dinding api ( hitamlubangfirewall, jangan bingung dengan istilah komputerfirewall, "perapian", perangkat lunak yang melindungi komputer Anda di jaringan dari gangguan yang tidak sah - Ed.)?

Tidak ada yang tahu jawaban atas pertanyaan ini, salah satu masalah paling kontroversial dalam fisika teoretis.

Selama lebih dari 100 tahun, para ilmuwan telah mencoba untuk mendamaikan prinsip-prinsip relativitas umum dan fisika kuantum, dengan harapan bahwa pada akhirnya satu atau yang lain akan menang. Penyelesaian paradoks "dinding api" harus menjawab pertanyaan prinsip mana yang berlaku dan membantu fisikawan menciptakan teori yang komprehensif.

Hak cipta gambar Thinkstock Keterangan gambar Atau mungkin lain kali mengirim Anna ke lubang hitam?

Solusi untuk paradoks hilangnya informasi mungkin terletak pada mesin pengurai kata Anna. Sangat sulit untuk menentukan dengan partikel lain partikel A mana yang saling berhubungan. Fisikawan Daniel Harlow dari Universitas Princeton di New Jersey dan Patrick Hayden, sekarang di Universitas Stanford di California di California, bertanya-tanya berapa lama waktu yang dibutuhkan.

Pada tahun 2013, mereka menghitung bahwa bahkan dengan komputer tercepat yang mungkin menurut hukum fisika, Anna akan membutuhkan waktu yang sangat lama untuk menguraikan hubungan antar partikel - begitu lama sehingga pada saat dia mendapatkan jawabannya , lubang hitam akan menguap dahulu kala.

Jika demikian, kemungkinan Anna sama sekali tidak ditakdirkan untuk mengetahui sudut pandang siapa yang benar. Dalam hal ini, kedua cerita akan tetap benar pada saat yang sama, realitas akan tetap bergantung pada pengamat, dan tidak ada hukum fisika yang akan dilanggar.

Selain itu, hubungan antara perhitungan yang sangat kompleks (yang tampaknya tidak mampu dilakukan oleh pengamat kita) dan kontinum ruang-waktu dapat mendorong fisikawan ke beberapa refleksi teoretis baru.

Jadi, lubang hitam bukan hanya objek berbahaya dalam perjalanan ekspedisi antarbintang, tetapi juga laboratorium teoretis di mana variasi sekecil apa pun dalam hukum fisika tumbuh sedemikian rupa sehingga tidak dapat lagi diabaikan.

Jika sifat sebenarnya dari realitas terletak di suatu tempat, tempat terbaik untuk mencarinya adalah di lubang hitam. Tetapi sementara kami tidak memiliki pemahaman yang jelas tentang seberapa aman cakrawala peristiwa bagi manusia, lebih aman untuk menonton pencarian dari luar. Dalam kasus ekstrim, Anda dapat mengirim Anna ke dalam lubang hitam lain kali - sekarang giliran dia.

Lubang hitam adalah salah satu objek yang paling menakjubkan dan sekaligus menakutkan di alam semesta kita. Mereka muncul pada saat bintang-bintang dengan massa besar kehabisan bahan bakar nuklir. Reaksi nuklir berhenti dan bintang-bintang mulai mendingin. Tubuh bintang berkontraksi di bawah pengaruh gravitasi dan secara bertahap mulai menarik objek yang lebih kecil ke arahnya, berubah menjadi lubang hitam.

Studi pertama

Tokoh-tokoh ilmu pengetahuan mulai mempelajari lubang hitam belum lama ini, terlepas dari kenyataan bahwa konsep dasar keberadaan mereka dikembangkan pada abad terakhir. Konsep "lubang hitam" sendiri diperkenalkan pada tahun 1967 oleh J. Wheeler, meskipun kesimpulan bahwa objek-objek ini pasti muncul selama runtuhnya bintang masif dibuat pada tahun 30-an abad terakhir. Segala sesuatu di dalam lubang hitam - asteroid, cahaya, komet yang diserap olehnya - pernah mendekati terlalu dekat dengan batas objek misterius ini dan gagal meninggalkannya.

Perbatasan lubang hitam

Batas pertama lubang hitam disebut batas statis. Ini adalah batas wilayah, tempat benda asing tidak bisa lagi diam dan mulai berputar relatif terhadap lubang hitam agar tidak jatuh ke dalamnya. Batas kedua disebut cakrawala peristiwa. Segala sesuatu di dalam lubang hitam pernah melewati batas luarnya dan bergerak menuju titik singularitas. Menurut para ilmuwan, di sini zat mengalir ke titik pusat ini, yang kerapatannya cenderung ke nilai tak terhingga. Orang tidak dapat mengetahui hukum fisika apa yang bekerja di dalam benda dengan kepadatan seperti itu, dan oleh karena itu tidak mungkin untuk menggambarkan karakteristik tempat ini. Dalam arti harfiah kata, itu adalah "lubang hitam" (atau, mungkin, "celah") dalam pengetahuan umat manusia tentang dunia di sekitar kita.

Struktur lubang hitam

Cakrawala peristiwa adalah batas lubang hitam yang tidak dapat ditembus. Di dalam perbatasan ini ada zona yang bahkan objek yang kecepatan geraknya sama dengan kecepatan cahaya tidak bisa pergi. Bahkan kuanta cahaya itu sendiri tidak dapat meninggalkan cakrawala peristiwa. Berada pada titik ini, tidak ada objek yang bisa lepas dari lubang hitam. Menurut definisi, kita tidak dapat mengetahui apa yang ada di dalam lubang hitam - lagi pula, di kedalamannya ada apa yang disebut titik singularitas, yang terbentuk karena kompresi akhir materi. Begitu sebuah objek memasuki cakrawala peristiwa, sejak saat itu objek tersebut tidak akan pernah bisa keluar lagi dan menjadi terlihat oleh pengamat. Di sisi lain, mereka yang berada di dalam lubang hitam tidak dapat melihat apa pun yang terjadi di luar.

Ukuran cakrawala peristiwa yang mengelilingi objek kosmik misterius ini selalu berbanding lurus dengan massa lubang itu sendiri. Jika massanya digandakan, maka batas luarnya juga akan menjadi dua kali lebih besar. Jika para ilmuwan dapat menemukan cara untuk mengubah Bumi menjadi lubang hitam, cakrawala peristiwa hanya akan selebar 2 cm.

kategori utama

Sebagai aturan, massa lubang hitam rata-rata kira-kira sama dengan tiga massa matahari atau lebih. Dari dua jenis lubang hitam, yang bintang dan supermasif dibedakan. Massa mereka melebihi massa Matahari beberapa ratus ribu kali lipat. Bintang-bintang terbentuk setelah kematian benda-benda langit yang besar. Lubang hitam bermassa biasa muncul setelah selesai lingkaran kehidupan bintang besar. Kedua jenis lubang hitam, meskipun asalnya berbeda, memiliki sifat yang serupa. Lubang hitam supermasif terletak di pusat galaksi. Para ilmuwan berpendapat bahwa mereka terbentuk selama pembentukan galaksi karena penggabungan bintang-bintang yang berdekatan. Namun, ini hanya tebakan, tidak dikonfirmasi oleh fakta.

Apa yang ada di dalam lubang hitam: dugaan

Beberapa ahli matematika percaya bahwa di dalam objek misterius Semesta ini ada apa yang disebut lubang cacing - transisi ke Semesta lain. Dengan kata lain, terowongan ruang-waktu terletak di titik singularitas. Konsep ini telah melayani banyak penulis dan sutradara. Namun, sebagian besar astronom percaya bahwa tidak ada terowongan di antara alam semesta. Namun, bahkan jika itu benar-benar ada, tidak ada cara bagi seseorang untuk mengetahui apa yang ada di dalam lubang hitam.

Ada konsep lain, yang menurutnya ada lubang putih di ujung terowongan seperti itu, dari mana sejumlah besar energi datang dari Semesta kita ke dunia lain melalui lubang hitam. Namun, pada tahap perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi ini, perjalanan semacam ini tidak mungkin dilakukan.

Kaitannya dengan teori relativitas

Lubang hitam adalah salah satu prediksi A. Einstein yang paling menakjubkan. Diketahui bahwa gaya gravitasi yang dibuat di permukaan planet mana pun berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jarinya dan berbanding lurus dengan massanya. Untuk benda angkasa ini, Anda dapat menentukan konsep kecepatan kosmik kedua, yang diperlukan untuk mengatasi gaya gravitasi ini. Untuk Bumi itu sama dengan 11 km/detik. Jika massa benda langit bertambah, dan diameternya, sebaliknya, berkurang, maka yang kedua kecepatan ruang akhirnya bisa melebihi kecepatan cahaya. Dan karena, menurut teori relativitas, tidak ada benda yang dapat bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya, maka terbentuklah sebuah benda yang tidak mengizinkan apapun untuk keluar dari batasnya.

Pada tahun 1963, para ilmuwan menemukan quasar - benda luar angkasa yang merupakan sumber emisi radio raksasa. Mereka terletak sangat jauh dari galaksi kita - keterpencilan mereka adalah miliaran tahun cahaya dari Bumi. Untuk menjelaskan aktivitas quasar yang sangat tinggi, para ilmuwan telah memperkenalkan hipotesis bahwa lubang hitam terletak di dalamnya. Pandangan ini sekarang diterima secara umum di kalangan ilmiah. Studi yang telah dilakukan selama 50 tahun terakhir tidak hanya mengkonfirmasi hipotesis ini, tetapi juga membawa para ilmuwan pada kesimpulan bahwa ada lubang hitam di pusat setiap galaksi. Ada juga benda seperti itu di pusat galaksi kita, massanya 4 juta massa matahari. Lubang hitam ini disebut Sagitarius A, dan karena paling dekat dengan kita, itu adalah yang paling banyak dipelajari oleh para astronom.

Radiasi Hawking

Jenis radiasi ini, yang ditemukan oleh fisikawan terkenal Stephen Hawking, sangat memperumit kehidupan para ilmuwan modern - karena penemuan ini, banyak kesulitan muncul dalam teori lubang hitam. Dalam fisika klasik ada konsep vakum. Kata ini menunjukkan kekosongan total dan ketiadaan materi. Namun, dengan perkembangan fisika kuantum, konsep vakum telah dimodifikasi. Para ilmuwan telah menemukan bahwa itu dipenuhi dengan apa yang disebut partikel virtual - di bawah pengaruh medan yang kuat, mereka dapat berubah menjadi yang nyata. Pada tahun 1974, Hawking menemukan bahwa transformasi semacam itu dapat terjadi di medan gravitasi kuat lubang hitam - di dekat batas luarnya, cakrawala peristiwa. Kelahiran seperti itu berpasangan - sebuah partikel dan antipartikel muncul. Sebagai aturan, antipartikel ditakdirkan untuk jatuh ke dalam lubang hitam, dan partikel itu terbang menjauh. Akibatnya, para ilmuwan mengamati beberapa radiasi di sekitar benda-benda angkasa ini. Ini disebut radiasi Hawking.

Selama radiasi ini, materi di dalam lubang hitam perlahan menguap. Lubang kehilangan massa, sedangkan intensitas radiasi berbanding terbalik dengan kuadrat massanya. Intensitas radiasi Hawking dapat diabaikan menurut standar kosmik. Jika kita berasumsi bahwa ada sebuah lubang dengan massa 10 matahari, dan baik cahaya maupun benda material tidak jatuh di atasnya, maka bahkan dalam kasus ini waktu peluruhannya akan sangat lama. Kehidupan lubang semacam itu akan melebihi seluruh masa hidup Semesta kita sebanyak 65 kali lipat.

Pertanyaan tentang menyimpan informasi

Salah satu masalah utama yang muncul setelah penemuan radiasi Hawking adalah masalah hilangnya informasi. Ini terkait dengan pertanyaan yang sekilas tampak sangat sederhana: apa yang terjadi ketika lubang hitam menguap sepenuhnya? Kedua teori tersebut fisika kuantum, dan klasik - berurusan dengan deskripsi keadaan sistem. Memiliki informasi tentang keadaan awal sistem, dengan bantuan teori dimungkinkan untuk menggambarkan bagaimana hal itu akan berubah.

Pada saat yang sama, dalam proses evolusi, informasi tentang keadaan awal tidak hilang - semacam hukum tentang konservasi informasi beroperasi. Tetapi jika lubang hitam menguap sepenuhnya, maka pengamat kehilangan informasi tentang bagian itu dunia fisik yang pernah jatuh ke dalam lubang. Stephen Hawking percaya bahwa informasi tentang keadaan awal sistem entah bagaimana dipulihkan setelah lubang hitam benar-benar menguap. Tetapi kesulitannya terletak pada kenyataan bahwa, menurut definisi, transmisi informasi dari lubang hitam tidak mungkin - tidak ada yang bisa meninggalkan cakrawala peristiwa.

Apa yang terjadi jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam?

Diyakini bahwa jika dengan cara yang luar biasa seseorang dapat mencapai permukaan lubang hitam, maka lubang hitam itu akan segera mulai menyeretnya ke arahnya sendiri. Akhirnya, orang itu akan meregang sedemikian rupa sehingga mereka akan menjadi aliran partikel subatomik yang bergerak menuju titik singularitas. Tentu saja, mustahil untuk membuktikan hipotesis ini, karena para ilmuwan tidak mungkin pernah tahu apa yang terjadi di dalam lubang hitam. Sekarang beberapa fisikawan mengatakan bahwa jika seseorang jatuh ke dalam lubang hitam, maka dia akan memiliki klon. Yang pertama dari versinya akan segera dihancurkan oleh aliran partikel panas radiasi Hawking, dan yang kedua akan melewati cakrawala peristiwa tanpa kemungkinan untuk kembali lagi.