|  | 30 сентября 2014 | Научно-популярное

Ученые вывели математические доказательства того, что черные дыры не могут существовать в реальности

Черная дыра


Вряд ли можно найти в окружающем нас мире объект, о котором известно еще меньше, чем известно людям о черных дырах. Черные дыры в нашем понимании - это самые черные и самые плотные космические объекты, гравитационной ловушки которых не могут избежать даже невесомые фотоны света. Влиянием черных дыр ученые объясняют некоторые явления, которые происходят в центрах массивных галактик, а самим черным дырам ученые приписывают массу самых экзотических свойств. И недавно, в результате совместной работы ученых-физиков и ученых-математиков, черные дыры обрели еще одно свойство - оказывается, они попросту не могут существовать в реальном мире.

Лаура Мерсини-Хаутон (Laura Mersini-Houghton), профессор физики из университета Северной Каролины в Чапел Хилле, соединив в единое целое две противоречащих на первый взгляд теории, вывела математические доказательства тому, что черные дыры не могут возникнуть и существовать в том виде, в котором об этом принято думать. Такое положение дел может вынудить ученых пересмотреть все известные современные тории о строении пространственно-временного континуума и заново разработать теорию, описывающую происхождение Вселенной.

"Мы сами находимся в шоке от того, что нам удалось выяснить" - рассказывает профессор Мерсини-Хаутон, - "Мы занимались исследованиями данной проблем более 50 лет, и все это время такие исследования служили причиной возникновения большего числа новых вопросов, чем они давали ответов на уже существующие вопросы".

В течение многих десятилетий ученые считали, что черные дыры формировались, когда сверхмассивные звезды, жизненный цикл которых подошел к концу, начинали разрушать сами себя при помощи собственной гравитации. Под влиянием этой гравитации материя звезды начинала уплотняться и в какой-то момент этот процесс приобретает лавинообразный характер, в результате чего вся звезда схлопывалась в сингулярность, в объект очень малого размера, обладающий огромной плотностью материи и, следовательно, массой. Гравитация этой сингулярности обуславливает возникновение границы, горизонта событий, вернуться из-за которого не может ни материя, ни излучение.

Понятие черной дыры столь причудливо из-за того, что в нем складываются две противоречивые фундаментальные теории. Теория гравитации Эйнштейна допускает формирование черных дыр, но одна из фундаментальных теорий квантовой механики определяет то, что никакая информация во Вселенной не может исчезнуть без следа. Попытки объединения этих двух теорий приводят к математической бессмыслице, известной как парадокс исчезновения информации в черной дыре.

Но исследования профессора Мерсини-Хаутон описывают совершенно новый сценарий. Она и Стивен Хокинг соглашаются с тем фактом, что когда звезда разрушается под влиянием собственной гравитации, она производит излучение, называемое излучением Хокинга. Однако, процесс излучения радиации Хокинга приводит к потере звездой своей массы, при этом, ее масса и плотность падают настолько что умирающая звезда раздувается и взрывается, и формирование черной дыры с горизонтом событий становятся невозможными.

Работа профессора Мерсини-Хаутон, которая была написана совместно с ученым-математиком Харальдом Пайффером (Harald Peiffer) из университета Торонто, опубликована в онлайн-издательстве ArXiv. В этом сборнике работ, которые не прошли еще экспертную оценку, также находятся более ранние работы Мерсини-Хаутон, которые являются своего рода основой для ее последней работы.

Профессор Мерсини-Хаутон уверена в том, что математические выводы о невозможности существования черных дыр являются достоверными и окончательными. Тем не менее, окончательную точку в вопросе существования черных дыр может поставить лишь получение экспериментальных данных, указывающих на возможность физического существования черных дыр.

У математического обоснования невозможности возникновения сингулярности и черных дыр имеется еще одно немаловажное следствие. Множество физиков и астрономов считает, что наша Вселенная и произошла именно из сингулярности, начав свое расширение с момента Большого Взрыва. Однако, если сингулярность не существует, то ученым придется выдвинуть новую теорию о возникновении Вселенной, в которой не будет задействован Большой Взрыв, но которая сможет объяснить все явления, наблюдаемые учеными в настоящее время..




Ключевые слова:
Черная, Дыра, Сингулярность, Горизонт, Событий, Излучение, Хокинг, Гравитация, Квантовая, Механика

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Астрономам удалось зарегистрировать самый сильный космический ветер, дующий ...
  • Ученые высказывают предположение о том, что антиподы черных дыр могут сущес ...
  • Жизнь может существовать на планетах, вращающихся внутри черных дыр.
  • НАСА обнаруживают две, сливающиеся в одну, черные дыры.
  • Открыт новый тип черных дыр.




  • 30 сентября 2014 08:54
    #1 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 479
    Как то не стыкуются заголовок с содержанием. В тексте пишут, что существующая теория возникновения черной дыры некорректна(при выбранном математическом описании), а в заголовке аж "доказательство невозможности существования"
        
    30 сентября 2014 10:05
    #2 Написал: aryfeyn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: zlat
    Как то не стыкуются заголовок с содержанием. В тексте пишут, что существующая теория возникновения черной дыры некорректна(при выбранном математическом описании), а в заголовке аж "доказательство невозможности существования"

    Вот меня тоже это насторожило. По сути, они математически вывели, что черная дыра не может образоваться во время "смерти" звезды, но никак не то, что она вообще не может существовать.
        
    30 сентября 2014 11:02
    #3 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 760
    Вот а меня смущает слово "схлопывание" - не научно звучит (какото детское приблизительно описание самого важного события образования "чёрной точки", а и почему чёрная? чёрный - цвет, а там мы не видим цвета, может реально эта точка всеми цветами радуги переливается а фотоны к нам не летять).


    --------------------
        
    30 сентября 2014 11:20
    #4 Написал: solim

    Публикаций: 0
    Комментариев: 56
    Цитата: Zerger
    смущает слово "схлопывание"

    Наше понятие "Большой взрыв" у других звучит как "Mega Boom" что правильней перевести как "Мега БАБАХ" или "Большой хлопок" :)
        
    30 сентября 2014 11:57
    #5 Написал: stvolu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    www.youtube.com/watch?v=efD8cKDHYmM

    Если уравнение не решается,нужно проверить хватает ли объективных данных для расчета. smile
        
    30 сентября 2014 13:08
    #6 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 480
    Статья очень слабая. Куча натяжек и подмены понятий. В заголовок вынесено одно, в статье пишут другое, а работа ученых вообще описывает некий частный случай.
        
    30 сентября 2014 13:39
    #7 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 479
    а и почему чёрная? чёрный - цвет, а там мы не видим цвета

    Фактически черный цвет - это отсутствие света(когда от объекта ничего не отражается), а белый - это все видимые человеку цвета в совокупности(снег отражает все цвета, вот он и белый).
    Вот и получается черная, ибо ничего из этой дыры не возвращается, в том числе и фотоны света.
        
    30 сентября 2014 20:37
    #8 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Чёрные дыры - это чистая математика, никто никогда не доказал, что они существуют в реальности. Все встречающиеся в статьях обязательные упоминания об их наличии в центрах галактик и прочих местах - это выдача желаемого за действительное и зомбирование ученых людей и публики в нужном духе. Поэтому заголовок соответствует содержанию - эти исследователи математически опровергли прежнюю математику. Они не первые в этом. Например, здесь http://texnomaniya.ru/science-news/indiiyskiiy-fizik-oproverg -sushestvovanie-chernih-dir.html
    статья об индийском физике, сделавшем то же самое почти 15 лет назад.
    Отважная, однако, эта женщина и её коллега. Прямо прут на один из столпов современной космологии. Правда, авторитет Хокинга, автора современого варианта теории чёрных дыр, видимо, защищает в какой-то степени. Он тоже выступил в начале года со статьёй, фактически опровергающей эту теорию
        
    1 октября 2014 10:14
    #9 Написал: Ol.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 55
    Существование черных дыр, тема очень длительного научного спора... Но есть прямые наблюдения процессов взаимодействия материи с так называемыми "черными дырами"(например процесс поглощения звезды... кто съедает ее основную часть, при этом очень быстро вращаясь?) Не стоит также забывать о нейтронных звездах(их наблюдают достаточно много), которые являются остатками как раз тех процессов уплотнения материи которые происходят в конце жизни массивных звезды, значить не все испаряется?!
    И самый интересный вопрос что же тогда находится в центрах галактик - "черные дыры", или "черные звезды"?).(эффекты их взаимодействия с материей настолько сильны, что мы даже не видим подобные объекты, а они как "гигантские жернова" - каждый день "перемалывают" и поглощают звезды, при этом создавая вокруг себя огромные облака пыли)
        
    1 октября 2014 22:57
    #10 Написал: Nitramin

    Публикаций: 0
    Комментариев: 86
    - Ты суслика видишь?
    - Нет.
    - И я нет. А он есть...
    (с) ДМБ
    -------
    Нельзя с помощью ньютоновской механики описать движение электрона вокруг ядра.
        
    2 октября 2014 08:40
    #11 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    OI. написал вчера, 10:14
    "…что же находится тогда в центрах галактик - "чёрные дыры" или "чёрные звёзды?"".
    Из того, что известно по данным наблюдений, в центрах галактик находятся сверхмассивные сверхплотные объекты неизвестной пока природы (возможно, нечто подобное нейтронной материи). Они постепенно распадаются на фрагменты меньшей массы (от газа и пыли до нейтронных и обычных звёзд и сгустков этой материи), дающей начало рукавам галактик,звёздным скоплениям и даже карликовым галактикам; из них же идут мощные потоки излучения во всём ЭМ диапазоне. Материя галактики постепенно удаляется от центра со скоростью 40-50км/сек., одновременно вращаясь вокруг него. Это тоже по данным наблюдений.
    Так что никакой мистической черноты там нет, одна материя в сверхплотном состоянии, постепенно распадающаяся на части.
    Интересно вот что. Наше Солнце находится в середине диска Галактики, и если его возраст и возраст Земли определены правильно (5-6млрд. лет), то нашей Галактике - примерно 12 млрд.лет. Но мы принимаем сигналы от других объектов вселенной, которые испущены, как утверждают астрономы, примерно 13 млрд. лет назад от настоящего. Так какой же возраст вселенной после Большого Взрыва?
        
    2 октября 2014 10:17
    #12 Написал: Ol.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 55
    Возраст Вселенной определяют исходя из теории "большого взрыва"- по последним данным он ~ 13,8 ± 0,04 млрд.лет(при условии что данная теория верна!) С "мистической чернотой" пока вообще ни чего не понятно, все что сейчас наблюдается - светится, и гипотетические "черные дыры" в том числе. Это пытаются объяснить очень интенсивным взаимодействием с окружающей их материей, облаками пыли и газа оставшимися от звезд(съеденных на завтрак,обед и ужин). Эти облака разогреты очень быстрым вращением сверх массивного(загадочного) объекта, а темным его считают потому что даже свет не может преодолеть его притяжение(гравитацию) после горизонта событий. При этом он летит в пространстве увлекая за собой целую галактику поглощая её и отдавая ей материю!(создавая в ней условия,газ и пыль, для формирования звезд? или это просто побочный эффект от работы "черной дыры" которая постепенно набирает критическую массу?)
        
    2 октября 2014 11:28
    #13 Написал: viralig

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Очередная теория. Математически можно даказать что 2+2=5.
    На практике почемут 4.
        
    5 октября 2014 20:06
    #14 Написал: Moskit

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Одумались наконец-то. Теории трещат по швам, а научный люд только удивляться начал. То ли ещё будет.
        
    5 апреля 2015 19:42
    #15 Написал: guryan

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Математика - это язык, причем довольно примитивный. Но им можно написать фантастический рассказ. Например, квантовая физика - это и есть такой рассказ, основанный на математических доказательствах. Но доказательства эти можно свести к простой формуле"2+2=4, потому что 4-2=2". То есть любое математическое доказательство - это тавтология. В математике есть только два действия - это сложение и вычитание. Все остальные, умножение, интегрирование, дифференцирование - это только различные комбинации сложений и вычитаний. И как не складывай и не вычитай цифры, ничего нового не получишь.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.