Термодинамика и испарение чёрных дыр.

Представления о чёрной дыре как об абсолютно поглощающем объекте были скорректированы С. Хокингом в 1975 году. Изучая поведение квантовых полей вблизи чёрной дыры, он предсказал, что чёрная дыра обязательно излучает частицы во внешнее пространство и тем самым теряет массу. Этот эффект называется излучением (испарением) Хокинга. Упрощённо говоря, гравитационное поле поляризует вакуум??? в результате чего возможно образование не только виртуальных, но и реальных пар частица-античастица. Одна из частиц, оказавшаяся чуть ниже горизонта событий, падает внутрь чёрной дыры, а другая, оказавшаяся чуть выше горизонта, улетает, унося энергию (то есть часть массы) чёрной дыры. Мощность излучения чёрной дыры равна L = ћc⁶/15360πG²M² Состав излучения зависит от размера чёрной дыры: для больших чёрных дыр это в основном фотоны и нейтрино, а в спектре лёгких чёрных дыр начинают присутствовать и тяжёлые частицы. Спектр хокинговского излучения для безмассовых полей оказался строго совпадающим с излучением абсолютно чёрного тела, что позволило приписать чёрной дыре температуру. T_Н = ћc³/8πkGM, S=Akc³/4ћG, T=5120πG²M³/ћc⁴ Некоторые учёные считают, что «чёрные дыры» образуются из массивных звёзд. «Если масса звезды в два раза превышает солнечную, то к концу своей жизни звезда может взорваться как сверхновая, но если масса вещества оставшегося после взрыва, всё ещё превосходит две солнечные, то звезда должна сжаться в крошечное плотное тело? так как гравитационные силы всецело подавляют всякое внутреннее сопротивление сжатию. Учёные полагают, что именно в этот момент катастрофический гравитационный коллапс приводит к возникновению чёрной дыры. По современным представлениям, есть четыре сценария образования чёрной дыры:

● Гравитационный коллапс (катастрофическое сжатие) достаточно массивной звезды (более чем 3,6 масс Солнца) на конечном этапе её эволюции.

● Коллапс центральной части галактики или пра-галактического газа. Современные представления помещают огромную (> 1000M_☼) чёрную дыру в центр многих, если не всех, спиральных и эллиптических галактик. Например в центре нашей Галактики находится чёрная дыра Стрелец A* массой 4.31 ∙ 10⁶M_☼ , вокруг которой вращается меньшая чёрная дыра.

● Формирование чёрных дыр в момент Большого Взрыва в результате флуктуаций гравитационного поля и/или материи. Такие чёрные дыры называются первичными.

● Возникновение чёрных дыр в ядерных реакциях высоких энергий – квантовые чёрные дыры. [Вик. http://ru.wikipedia.org/wiki /%D0%A7%D1%91 % D1%80 % D0%BD%D0%B0%D1%8F%D0%B4%D1%8B%D1%80%D0%B0].

Черные дыры сочетают в себе свойства как жидких, так и твердых тел. В Институте Нильса Бора в университете Копенгагена Нильс Оберс на днях опубликовал исследование, показывающее, что черные дыры обладают свойствами как твердых тел, так и жидкости. Черные дыры – самые плотные из известных на текущий момент объекты во Вселенной. Они за счет существующего вокруг них невероятно сильного гравитационного поля поглощают все, что находится рядом с ними, при этом абсолютно незаметны, потому их и называют черными. Квантовые свойства черных дыр на текущий момент абсолютно не изучены. Оберс считает, что можно рассматривать черную дыру как частицу, которая в принципе не имеет размера. Если придать точке-частице дополнительное измерение, она становится линией, а если продолжать – то плоскостью. Такая плоскость в науке называется «брана», от биологического термина «мембрана». В теории струн могут существовать различные браны, которые ведут себя как черные дыры. Их физики представляют себе многомерными объектами и называют черными бранами, пишет портал «CNews». Нильс Оберс и его аспиранты описывают физику черных дыр на основе теории черных бран и черных складок. Черные браны можно назвать объектами, обладающими свойствами жидкости, но при изгибании они ведут себя как эластичный материал. Когда черная брана согнута и сложена в черную складку, создается так называемый пьезоэлектрический эффект. Это означает, что существуют отношения между гравитацией и механикой жидкости и твердого тела. Ученые ожидают, что смогут вскоре получить возможность доказать это.

По ходу исследования различных учений мы видим, как меняются понятия Чёрной дыры. Из тела, превратившегося в точку, исчезнувшего (необратимость процесса) по основному определению ч.д., представляемые нам ч.д. имеют различные массы, различные размеры и, даже, излучение (испарение). Из всех заключений учёных возникают три вопроса. 1. Масса Вселенной бесконечно превосходит массу, необходимую для бесконечного её сжатия? Почему же сила гравитации не сжала её в точку, когда она зарождалась? Ведь ни во времена И. Ньютона, ни сегодня, спустя века, не обнаружена иная столь универсальная сила. Все другие виды физического взаимодействия связаны с конкретными свойствами материи. Например, электрическое поле действует только на заряженные тела, а тела нейтральные совершенно к нему безразличны. И только тяготение абсолютно царствует в природе. Почему силы гравитации не сжали Вселенную в точку позже? Ведь чем большую массу набирает космическое тело, тем больше и сильнее сжимает его, гравитационное поле. Захватывая космические тела и увеличивая свою массу чёрная дыра всё больше увеличивает давление гравитационного поля и т. д. до бесконечности? 2. Какая сила могла так разбросать всю эту массу материи (вселенский взрыв)? Как и откуда появилась эта сила. 3. Какая сила действует сейчас на все галактики, заставляя их разлетаться с ускорением? Ведь только сила, воздействующая на тело, создаёт его ускоренное движение. Гравитация только собирает материю, а другой такой универсальной силы нет. Если 15 млрд. лет назад произошёл вселенский взрыв, то должна разлетаться вся материя. Давайте проследим любой взрыв, включая взрыв атомной и водородной бомбы. При взрыве вся составляющая эту бомбу материя разлетается во все стороны, не образуя никаких завихрений, никаких сгустков. Если вся материя разлетается, то как образовались галактики, как образовались «чёрные дыры», имеющие огромные массы? Массы некоторых чёрных дыр настолько велика, что учёные не могут дать ответа как «чёрная дыра» за столь короткий срок смогла эту массу набрать? Я считаю, что учение горячей расширяющейся Вселенной возникло на почве недостаточности фактического материала и попытаюсь это доказать, опираясь на достоверные научные факты. Мы видим, что все характеристики чёрных дыр это пока результаты математических расчётов. Это вполне закономерное явление. Чем меньше мы знаем, тем больше фантазий с помощью математических расчётов. Однако, сравнительно недавно учёные обнаружили чёрную дыру в созвездии Лебедя. Затем ещё и ещё, потом обнаружили ч.д. в центре нашей галактики, а потом оказалось, что основой каждой галактики является чёрная дыра. Так всё-таки ч.д. это тело, а не бесконечно маленькая точка. Тогда как же быть с фразой о всецелом подавлении всякого внутреннего сопротивления? Если чёрная дыра это тело, тогда есть предел сжимаемости материи. Это значит, что в основе материи лежит не поле, а твёрдая несжимаемая основа. Значит учение о полевом происхождении материи неверно. (Авт.).