СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Астрономия    Наблюдения и расчеты (методики) О ВИДИМОСТИ ’ЧЕРНОЙ ДЫРЫ’

О ВИДИМОСТИ 'ЧЕРНОЙ ДЫРЫ'

© Путенихин Петр Васильевич

Контакт с автором: m55@mail.ru


“Черная дыра” - это объект, который обладает свойством удержания частиц: частицы, попавшие в “черную дыру” не могут ее покинуть. Можно ли наблюдать такой объект, если он существует? Можно ли его увидеть? Да, можно. 


Рассмотрим абстрактную систему, являющуюся моделью Вселенной. Предположим, что “черные дыры” существуют. Введем определение поверхности захвата: поверхность захвата - это воображаемая поверхность, охватывающая “черную дыру”. Точки этой поверхности находятся на таком расстоянии от ее центра массы, что частицы находящиеся вне объема, ограниченного этой поверхностью, могут избежать падения в “черную дыру”. Частицы, оказавшиеся внутри этого объема, не могут избежать падения в “черную дыру”, не могут ее покинуть. Силы, действующие на частицы вне поверхности захвата, описываются законом всемирного тяготения. Область существования “черных дыр” - бесконечное пространство. Бесконечное пространство содержит бесконечное количество точечных источников частиц, распределенных в среднем равномерно в этом пространстве. В любом направлении от любой выбранной точки имеется бесконечное число таких источников. Испускаемые источниками частицы могут двигаться с любой, но известной нам конечной скоростью. Наблюдатель (приемник частиц) может принимать любое количество частиц. Предположим, что между наблюдателем и “черной дырой” нет источников частиц.

Покажем, что наблюдатель воспринимает “черную дыру” как область пространства, из которой не испускаются частицы, с телесным углом, образованным касательными из точки наблюдателя к поверхности захвата.

Рассмотрим область пространства, охватывающую наблюдателя N и “черную дыру” D. Предположим, что “черная дыра” имеет поверхность захвата сферической формы с радиусом R. Проведем произвольно плоскость через центры наблюдателя N и “черной дыры” D. Пусть на этой плоскости окажутся, например, источники частиц s1…s6, а область захвата будет иметь вид окружности радиуса R (рис.1). Для графической простоты примем, что траектория частиц изменяется под действием “черной дыры” только в одной точке: на линии L-L чертежа, находящейся в выбранной плоскости и проходящей через центр “черной дыры” перпендикулярно оси, соединяющей центры “черной дыры” и наблюдателя.

Любой из источников частиц может испустить частицы, которые движутся по траектории, касающейся области захвата. Пройдя ее, частица будет дальше двигаться прямолинейно и может достичь наблюдателя. Такую частицу наблюдатель N будет фиксировать, как пришедшую из области, находящейся на границе угла А, образованного касательными к области захвата, проведенными из центра наблюдателя N. Например, так, как частица, испущенная источником s1 по траектории Т1.

Любая другая частица может быть зафиксирована только как приходящая из области, находящейся вне этого угла А. Например, частица, испущенная источником s2 по траектории T2, может быть зафиксирована наблюдателем только вне угла А. Для наблюдателя ее кажущимся источником будет являться мнимый источник s2’ с траекторией T2’.

Источник может испустить частицу, которая попадет в область угла А, например, как источник s3. Однако частица только пересечет область угла А по траектории T3 и не попадет к наблюдателю, то есть источник не будет зафиксирован как находящийся в пределах угла А.

Все остальные источники, испускающие частицы, не пересекающие область угла А, например, источник s4 с частицей, движущейся по траектории T4, не будут фиксироваться наблюдателем как находящиеся внутри угла А.

Все эти источники, в том числе, например, s3 и s4, могут испустить также частицы, которые достигнут наблюдателя. Однако все эти частицы будут восприняты наблюдателем как испущенные источниками, находящимися вне угла А. Источники частиц могу находиться в произвольных областях пространства, например, как источники s5 и s6. Частицы, испущенные ими, могут двигаться по траекториям, например, T5 и T6, которые будут так искривлены “черной дырой”, что, пройдя мимо нее, частицы достигнут наблюдателя. При этом мнимым источником этих частиц будет источник, находящийся вне угла А, аналогично источнику s2 и его мнимому двойнику s2’.

Любая частица может остаться в пределах угла А до его вершины, только двигаясь по касательной к поверхности захвата, то есть только по границе этого угла. Любая другая траектория с вершиной в точке наблюдателя не может не пересечь область захвата, то есть не может иметь источника нигде, кроме как между “черной дырой” и наблюдателем.

Частицы могут иметь траекторию, включающую “витки” вокруг области захвата. После отрыва от “черной дыры” такие частицы будут двигаться по касательной к области захвата и могут достичь наблюдателя, но только по границе угла А. Таким образом, не существует мнимых источников в пределах угла А. Следовательно, наблюдатель не будет фиксировать частиц, приходящих внутри угла А. Каждый источник, в том числе находящийся непосредственно рядом с наблюдателем, может испустить частицу только по трем направлениям, по которым она достигнет наблюдателя:

  1. По прямой, которая искривлена “черной дырой” в большей или меньшей степени. Чем дальше траектория частицы проходит от “черной дыры” тем меньше она искажена и тем более мнимое положение источника соответствует истинному.
  2. По касательной от “черной дыры” справа, обойдя ее по часовой стрелке. Мнимое положение источника будет находиться на границе угла А.
  3. По касательной от “черной дыры” слева, обойдя ее против часовой стрелки. Мнимое положение источника также будет находиться на границе угла А.

Таким образом, от каждого источника к наблюдателю будут приходить частицы, находящиеся на границе угла А. То есть мнимый источник, находящийся на границе угла А будет таковым для всех без исключения источников в плоскости. Если перейти от плоской модели к объемной, вращая плоскость (чертежа) вокруг оси наблюдатель - “черная дыра”, то получим телесный угол А. Внутри этого угла наблюдатель также не будет получать частицы. В целом для наблюдателя источником частиц будет как бы плоскость, проходящая через центр “черной дыры” перпендикулярно оси наблюдатель – “черная дыра”, причем источники и сама “черная дыра” могут быть изображены на этой плоскости, например, как показано на pic.2. Здесь S – скопление источников частиц; R – область захвата “черной дыры”; K – “корона черной дыры” - граница телесного угла, являющаяся общими мнимыми источниками для всех источников пространства. Очевидно, что эта “корона” имеет толщину, равную диаметру частицы, но количество частиц, испускаемых каждой ее точкой, очевидно, может превышать таковое для каждого отдельного источника. Частицы не будут приходить только из самой “черной дыры”. 

Сфера области захвата может иметь “размытые” границы, то есть они могут быть непостоянны, и зависят, например, от скорости частиц, их массы и прочего. В этом случае “корона” также будет размытой.

Поскольку после прохождения по границе области захвата частица будет некоторое время находиться в зоне притяжения “черной дыры” и ее траектория будет отлична от прямой, телесный угол А будет более тупым и угловые размеры “короны” и “черной дыры” будут несколько больше, чем область захвата.

Область захвата может иметь произвольную форму. В этом случае частицы будут облетать “черную дыру” по более сложным траекториям и “корона” может иметь более сложную структуру.

Между наблюдателем и “черной дырой” могут находиться источники частиц. Такие частицы будут восприниматься именно как источники внутри телесного угла. Отнести их к самостоятельным источникам, а не к источникам внутри “черной дыры” или за нею можно только определив расстояние до них.

Частицы могут быть реальными физическими объектами – фотонами, элементарными частицами.

Область захвата может рассматриваться как аналог “горизонта событий” в трактовке Стивена Хокинга.

“Черная дыра” может быть гипотетическим физическим объектом с тем же названием – “черная дыра”, коллапс.

Темная пылевая туманность Конская голова может быть “черной дырой”.

Дата публикации: 3 ноября 2003
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.