Si duket rënia në një vrimë të zezë? Vrimat e zeza. këndvështrimi juaj

Interpretimi i artistit se si një yll kalon horizontin e ngjarjeve të një vrime të zezë supermasive qendrore

Një vrimë e zezë karakterizohet nga graviteti tepër i fortë, madje as që lëshon dritë. Horizonti i ngjarjeve është i përqendruar rreth tij. Mjafton të kalosh këtë “vijë” dhe je i dënuar. Të gjithë e dinë për këtë, por ekzistenca e "linjave" të tilla nuk është vërtetuar.

Kështu shkencëtarët vendosën të kryejnë një eksperiment. Besohet se vrimat e zeza supermasive qëndrojnë në qendrat e të gjitha galaktikave të mëdha. Por ekziston një mendim se ka edhe një objekt tjetër. Kjo është një diçka e pazakontë supermasive që arriti të shmangë kolapsin dhe singularitetin. Ai gjithashtu ka një horizont ngjarjesh rreth tij.

Nëse singulariteti nuk ka sipërfaqe, atëherë objekti e ka atë të ngurtë. Prandaj, ylli nuk do të bjerë në vrimën e zezë, por do të thyhet në sipërfaqe.

Është një sferë e madhe masive në qendrën galaktike. Ne shohim që një yll përplaset në një sipërfaqe të fortë dhe shpërndan mbeturina

Për të zbuluar vërtetësinë e teorisë, shkencëtarët kanë dalë me një test të ri. Çështja është të përcaktohet se çfarë është një sipërfaqe e fortë. Do të ndihmonte për të zgjidhur problemin me horizontin e ngjarjeve.

Si fillim, ata zbuluan se kur një objekt godet një sipërfaqe të fortë, gazi yjor do ta mbështjell atë dhe do të shkëlqejë për disa muaj ose vite. Teleskopi duhet ta marrë atë. Kur shkencëtarët kuptuan se çfarë duhej gjetur, ata konfirmuan argumentet e tyre.

Ata vlerësuan shpejtësinë me të cilën yjet bien në vrimat e zeza. Për këtë, u konsideruan vetëm ato më masivet, masa e të cilave e tejkaloi masën diellore me 100 milion herë. Doli se ka rreth një milion objekte të tilla në një distancë prej disa miliardë vjetësh nga ne.

Më pas më duhej të shikoja të dhënat arkivore të teleskopit 1.8 metra Pan-STARRS, i cili kishte eksploruar hemisferën veriore për 3.5 vjet për një "shkëlqim të përkohshëm". Nëse supozimi është i saktë, atëherë duke marrë parasysh të gjitha të dhënat, teleskopi duhet të kishte identifikuar 9-10 ngjarje të tilla.

Dhe... nuk gjeti asgjë.

Rezulton se të gjitha vrimat e zeza duhet të kenë një horizont ngjarjesh. Pra, Ajnshtajni kishte përsëri të drejtë. Tani ekipi po përpiqet të përmirësojë testin dhe ta testojë atë në teleskopin e madh 8.4 metra (Large Synoptic Survey Telescope), i cili është më i ndjeshëm.

Lexoni: 0

Një vrimë e zezë është një zonë e hapësirës që ka një tërheqje të tillë që as drita nuk mund t'i ikë. Ideja e ekzistencës së objekteve të tilla u shfaq në fund të shekullit të 18-të, kur natyralisti anglez John Mitchell sugjeroi që nëse madhësia e një ylli është shumë e vogël dhe masa është shumë e madhe, atëherë ai nuk do të shkëlqejë, sepse tërheqja e tij thjesht nuk do të lejojë që drita të ikë (Mitchell imagjinoi dritën e përbërë nga grimca).

Në shkencën moderne, ekzistenca e vrimave të zeza parashikohet nga teoria e relativitetit. Graviteti në përputhje me këtë teori është vizualisht si vijon: imagjinoni një pëlhurë, ose më mirë një fletë gome, mbi të cilën vendosen gurë. Gurët e shtyjnë atë më fort ose më të dobët në varësi të peshës së tyre, dhe më të lehtat rrokullisen aty ku më të rëndat e shtynë vrimën më thellë. Prandaj planetët “tërheqin” satelitët, Dielli i “tërheq” planetët etj.

Kujdes nga vrimat e zeza dhe ujëvarat

Duke përdorur këtë metaforë, Stephen Hawking i shpjegon vrimat e zeza si kjo: imagjinoni që ne vendosim një gur shumë të rëndë dhe kompakt në gome, ai shtyn një gropë pa fund në të cilën substanca bie në mënyrë të pakthyeshme.

Kufiri i një vrime të zezë quhet horizonti i ngjarjeve, përtej këtij horizonti shpejtësia me të cilën duhet të lëvizni për të shpëtuar nga vrima e zezë duhet të kalojë shpejtësinë e dritës - një detyrë e pamundur. Ju mund ta imagjinoni këtë si një rënie në një varkë në një ujëvarë: sa më afër ujëvarës, aq më e vështirë duhet të vozitni për të mos u zvarritur, por nga një moment, sado të përpiqeni, nuk do të arrini të shpëtoni, bini, por në rastin e një vrime të zezë në fund, nuk ju presin gurë të mprehtë, por një këngë misterioze.

Në rajonin e singularitetit, dendësia e materies bëhet e pafundme. Thuhet se mund të formohet një tunel drejt një universi tjetër. Por të gjitha këto janë thashetheme dhe askush nuk e di se çfarë po ndodh në të vërtetë atje.

E gjithë kjo tingëllon e çuditshme dhe misterioze, por fakti që vrimat e zeza ekzistojnë, astrofizikanët: për shembull, zbulimi i shumëpritur i krijuar nga përplasja e dy vrimave të zeza, është një konfirmim me peshë i ekzistencës së tyre.

Nga vijnë vrimat e zeza

Vrimat e zeza me masë yjore formohen nga yje me një masë 3-5 herë më të madhe se dielli (prandaj, Dielli ynë nuk do të bëhet vrimë e zezë, ai do të kthehet në një xhuxh të bardhë në miliarda vjet). "Karburanti" për reaksionet termonukleare në yje nuk është i pafund, dhe kur mbaron, ylli "shembet" dhe shpërthen në një supernova.

Por nga vijnë vrimat e zeza supermasive nuk dihet. Ekzistojnë vetëm supozime për këtë pikë, si p.sh. kolapsi i reve masive të gazit në fazat e hershme të formimit të galaktikave, rritja e vrimave të zeza me masë yjore për shkak të përthithjes së materies, ose bashkimi i shumë vrimave të tilla në një supermasive. Nuk mungojnë supozimet, por vëzhgimet janë më të vështira.

Si të shihni një vrimë të zezë

Është e pamundur të shihet vetë vrima e zezë, siç e lë të kuptohet emri i saj, por çështja që bie në të është e mundur. Në qendrat e shumë galaktikave janë vrima të zeza me një masë prej miliona më shumë se dielli. Ata tërheqin pluhur, gaz dhe yje. Ky material formon një disk grumbullimi rreth vrimës së zezë. Në të, lënda rrotullohet si në një gyp përpara se të bjerë në një vrimë të zezë, dhe për shkak të fërkimit ajo nxehet, për shkak të së cilës fillon të shkëlqejë me shkëlqim në të gjithë spektrin. Kur lënda bie në një vrimë të zezë, presioni i rrezatimit dhe ndikimi i fushës magnetike pranë kufirit të vrimës së zezë hedhin një pjesë të materies larg saj.

Vrima e zezë supermasive në qendër të galaktikës sonë quhet Shigjetari A*. Fraza "Galaktika jonë" tingëllon disi e rëndomtë, sikur të jetë lehtësisht e arritshme nga qendra, por në fakt vrima e zezë është 25 mijë vjet dritë larg nesh, masa e saj është 4 milionë herë më e madhe se dielli.

Është shumë e vështirë ta shohësh atë në një distancë të tillë - është si të përpiqesh të shohësh një top tenisi në hënë, dhe mprehtësia e "vizionit" të nevojshëm për këtë është në dispozicion vetëm për teleskopët e radios falë një teknike që ju lejon të kombinoni teleskopët në pjesë të ndryshme të globit në një teleskop të madh virtual. Kështu, projekti Event Horizon Telescope do të bashkojë vëzhgimet e teleskopëve në SHBA, Spanjë, Meksikë, Kili dhe madje edhe në Antarktidë.

Objekti i dytë që duhet vëzhguar është vrima e zezë në qendër të galaktikës M 87. Ajo është rreth 6 milionë herë më e madhe se Dielli, por është gjithashtu shumë më larg - 53 milionë vite dritë nga ne.

Si duket një vrimë e zezë

Rezultatet e vëzhgimeve nuk do të publikohen deri në vitin e ardhshëm, por tani për tani, për të imagjinuar përafërsisht se çfarë mund të shohin teleskopët, mund të admironi vrimën e zezë në filmin Interstellar, krijuesit e së cilës u përpoqën ta bënin fotografinë sa më korrekte shkencërisht.

Korrektësia e kësaj fotografie është se disku i grumbullimit pas vrimës së zezë nuk duket si unazat e Saturnit, por shikon nga pas vrimës së zezë, sepse fusha e tij e fortë gravitacionale shtrembëron rrugën që përshkon rrezatimi i diskut akretues. Sidoqoftë, ka një ndryshim nga Interstellar: nga njëra anë, disku i grumbullimit duhet të duket më i ndritshëm për shkak të rrotullimit të tij.

Si rezultat, imazhi duhet të duket i ngjashëm me fotografinë që astrofizikani Jean-Pierre Luminet modeloi në vitin 1978 në një kompjuter IBM 7040 që punonte në kartat me grushta, dhe e vizatoi atë me dorë për një artikull reviste. Astronomi dhe Astrofizikë.

Vrimat e zeza janë ndoshta objektet më misterioze në univers. Ato janë aq të dendura saqë forca e gravitetit nuk lejon asgjë, madje as dritën, të shpëtojë nga vrima e zezë. Fizikanët kanë zbuluar shumë vrima të zeza, nga të vogla në supermasive, miliona ose miliarda masa diellore. Një veti e rëndësishme e horizontit të ngjarjeve - që drita nuk mund ta kalojë atë - krijon një kufi në hapësirë: sapo ta kaloni atë, jeni të dënuar të gjeni veten në një singularitet. Por çfarë shihni kur bini në një vrimë të zezë? A do të fiket drita apo do të qëndrojë? Fizikantët e dinë përgjigjen dhe do t'ju pëlqejë.

Në qendër të galaktikës sonë, ne kemi parë yje që lëvizin rreth një pike qendrore me masë prej 4 milionë masash diellore, duke mos lëshuar dritë. Ky objekt, Shigjetari A*, është një kandidat i qartë i vrimës së zezë që ne mund ta përcaktojmë drejtpërdrejt duke matur yjet në orbitën e tij.

Por ka disa gjëra shumë të çuditshme që ndodhin kur i afroheni horizontit të një vrime të zezë, dhe ato bëhen edhe më të çuditshme kur e kaloni atë. Ka një arsye pse sapo të kaloni këtë pengesë të padukshme, nuk do të mund ta lini kurrë atë. Dhe nuk ka rëndësi se cila klasë e vrimës së zezë ju ka thithur, cila anije kozmike po përpiqet t'ju nxjerrë nga atje, apo diçka tjetër. Relativiteti i përgjithshëm është diçka serioze, veçanërisht kur bëhet fjalë për vrimat e zeza. Arsyeja ka të bëjë me arritjen më të madhe të Ajnshtajnit: ka të bëjë me SI një vrimë e zezë shtrembëron hapësirë-kohën.

Kur jeni shumë larg nga vrima e zezë, pëlhura e hapësirës është më pak e lakuar. Në fakt, kur jeni shumë larg nga një vrimë e zezë, graviteti i saj nuk dallohet nga asnjë masë tjetër, qoftë një yll neutron, një yll i zakonshëm, apo thjesht një re e shpërndarë gazi. Hapësira-koha mund të jetë e lakuar, por gjithçka që mund të dalloni nga larg është prania e masës, pa e ditur shpërndarjen e asaj mase. Por nëse shikoni me sytë tuaj, atëherë në vend të një reje gazi, një ylli ose një ylli neutron, në qendër do të ketë një sferë krejtësisht të zezë që nuk lëshon asnjë dritë.

Ky rajon sferik, i njohur si horizonti i ngjarjeve, nuk është diçka fizike, por më tepër një zonë hapësire e një madhësie të caktuar nga e cila asnjë dritë nuk mund të shpëtojë. Dikush mund të supozojë se nga larg, madhësia e një vrime të zezë duket të jetë ajo që është në të vërtetë. Me fjalë të tjera, nëse i afroheni një vrime të zezë, ajo do të duket si një vrimë plotësisht e zezë në sfondin e hapësirës, ​​përgjatë kufijve të së cilës drita është shtrembëruar.

Për një vrimë të zezë me masë të Tokës, kjo sferë do të ishte e vogël: me rreze rreth 1 centimetër; dhe për një vrimë të zezë me masën e Diellit, kjo sferë do të jetë rreth 3 kilometra në rreze. Nëse e përshkallëzoni masën (dhe madhësinë) në një vrimë të zezë supermasive - si ajo në qendër të galaktikës sonë - ju merrni madhësinë e një orbite planetare ose një ylli gjigant të kuq si Betelgeuse.

Çfarë ndodh kur afroheni dhe përfundimisht bini në një vrimë të zezë?

Nga një distancë, gjeometria që shihni do të përputhet me pritjet dhe llogaritjet tuaja. Por ndërsa ecni përpara në anijen tuaj kozmike të dizajnuar në mënyrë perfekte dhe të pathyeshme, do të filloni të vini re diçka të çuditshme ndërsa i afroheni vrimës së zezë. Nëse e ndani distancën midis jush dhe yllit në gjysmë, madhësia këndore e yllit do të duket dy herë më e madhe. Nëse e shkurtoni distancën në një të katërtën, ajo do të jetë katër herë më e madhe. Por vrimat e zeza janë të ndryshme.

Ndryshe nga të gjitha objektet e tjera me të cilat jeni mësuar, të cilat duket se bëhen më të mëdha sa më shumë që afroheni, një vrimë e zezë rritet në madhësi shumë më shpejt falë lakimit të jashtëzakonshëm të hapësirës.

Nga këndvështrimi ynë në Tokë, një vrimë e zezë në qendrën galaktike do të dukej e vogël, me një rreze të matur në sekonda mikrohark. Por në krahasim me rrezen naive që llogaritni në GR, ajo do të duket 150% më e madhe për shkak të lakimit të hapësirës. Nëse i afroheni, në kohën kur horizonti i ngjarjeve do të jetë sa madhësia e një hëne të plotë në qiell, do të jetë katër herë më shumë. Arsyeja, natyrisht, është se hapësira-koha bëhet gjithnjë e më e lakuar ndërsa i afroheni vrimës së zezë.

Në të kundërt, zona e vëzhgueshme e një vrime të zezë rritet gjithnjë e më shumë; në kohën kur të jeni brenda disa rrezeve Schwarzschild prej saj, vrima e zezë do të jetë rritur në një madhësi të tillë që errëson pothuajse të gjithë pamjen përpara të anijes. Objektet e zakonshme gjeometrike nuk sillen në këtë mënyrë.

Ndërsa i afroheni orbitës rrethore më të qëndrueshme - e cila është 150% e rrezes së horizontit të ngjarjes - do të vini re se pamja përpara në anijen tuaj do të bëhet plotësisht e zezë. Sapo ta kaloni pikërisht këtë, edhe pas jush gjithçka do të fillojë të zhytet në errësirë. Përsëri, kjo ka të bëjë me mënyrën se si shtigjet e dritës nga pika të ndryshme lëvizin nëpër këtë hapësirë-kohë shumë të lakuar.

Në këtë pikë, nëse nuk e keni kaluar horizontin e ngjarjeve, mund të dilni përsëri. Nëse aplikoni mjaft përshpejtim larg horizontit të ngjarjes, mund t'i shpëtoni gravitetit të tij dhe të ktheheni në një hapësirë-kohë të sigurt larg vrimës së zezë. Sensorët tuaj të gravitetit do t'ju tregojnë se ku gradienti në rënie drejt qendrës ndryshon në një nivel ku mund të shihet drita e yjeve.

Por nëse vazhdoni të bini drejt horizontit të ngjarjeve, përfundimisht do të shihni se drita e yjeve zvogëlohet në një pikë të vogël pas jush, duke ndryshuar ngjyrën në blu për shkak të zhvendosjes gravitacionale blu. Në momentin e fundit që kaloni horizontin e ngjarjeve, kjo pikë do të kthehet në të kuqe, të bardhë dhe më pas në blu ndërsa sfondi kozmik i mikrovalës dhe valëve të radios zhvendoset në spektrin e dukshëm.

Dhe pastaj... do të ketë errësirë. Asgjë. Nga brenda horizontit të ngjarjeve, asnjë dritë nga universi i jashtëm nuk mund të arrijë anijen tuaj. Tani ju do të mbani mend motorët e fuqishëm të anijes tuaj dhe do të mendoni se si mund t'i përdorni ato për të shpëtuar nga kjo kurth. Ju do të mbani mend se në cilin drejtim shtrihej singulariteti dhe do të përpiqeni të përcaktoni gradientin gravitacional drejt tij. Kjo është me kusht që të mos ketë asnjë çështje ose dritë tjetër pas jush ose para jush.

Ajo që është e habitshme, edhe nëse shumë dritë kalon përtej horizontit të ngjarjeve me ju - do të shihni "gjysmën" e Universit të dukshëm - do të ketë gjithashtu sensorë gravitacional në bord me ju. Dhe sapo kaloni horizontin e ngjarjeve, me ose pa dritë, ndodh diçka e çuditshme.

Sensorët tuaj do t'ju tregojnë se gradienti gravitacional që shkon drejt singularitetit do të jetë kudo, në të gjitha drejtimet. Edhe në drejtim të kundërt me singularitetin.

Si është e mundur kjo?

Dhe kështu, sepse jeni përtej horizontit të ngjarjeve, pikërisht në të. Çdo rreze drite që lëshoni tani do të shkojë në drejtim të singularitetit; ju jeni shumë thellë brenda vrimës së zezë që ajo të shkojë diku tjetër.

Sa kohë duhet pas kalimit të horizontit në një vrimë të zezë supermasive për të qenë në qendër të saj? Besoni apo jo, edhe pse horizonti i ngjarjes mund të jetë një orë dritë në diametër në kuadrin tonë të referencës, duhen vetëm rreth 20 sekonda për të arritur singularitetin. Hapësira e lakuar fort është një gjë e tmerrshme.

Më e keqja nga të gjitha, çdo përshpejtim do t'ju sjellë më afër singularitetit edhe më shpejt. Nuk është e mundur të rritet koha e mbijetesës në këtë fazë. Singulariteti ekziston në të gjitha drejtimet, kudo që të shikoni. Rezistenca është e kotë.

31 janar 2018 Genadi

E drejta e autorit të imazhit Thinkstock

Ndoshta ju mendoni se një person që ka rënë në një vrimë të zezë është duke pritur për vdekjen e menjëhershme. Në realitet, fati i tij mund të dalë shumë më befasues, thotë korrespondenti.

Çfarë do të ndodhë me ju nëse bini në një vrimë të zezë? Ndoshta mendoni se do të shtypeni - ose, anasjelltas, do të griseni në copa? Por në realitet, gjithçka është shumë më e çuditshme.

Në momentin që bini në vrimën e zezë, realiteti do të ndahet në dysh. Në një realitet, do të digjeni menjëherë, në tjetrin, do të zhyteni thellë në vrimën e zezë të gjallë dhe të padëmtuar.

Brenda një vrime të zezë, ligjet e fizikës të njohura për ne nuk zbatohen. Sipas Albert Ajnshtajnit, graviteti përkul hapësirën. Kështu, në prani të një objekti me densitet të mjaftueshëm, vazhdimësia hapësirë-kohore rreth tij mund të deformohet aq shumë sa të formohet një vrimë në vetë realitetin.

Një yll masiv që ka konsumuar të gjithë karburantin e tij mund të kthehet pikërisht në llojin e lëndës super të dendur që është e nevojshme për shfaqjen e një seksioni të tillë të lakuar të universit. Një yll që shembet nën peshën e vet zvarritet përgjatë vazhdimësisë hapësirë-kohore rreth tij. Fusha gravitacionale bëhet aq e fortë sa edhe drita nuk mund të shpëtojë më prej saj. Si rezultat, zona në të cilën ishte vendosur më parë ylli bëhet absolutisht e zezë - kjo është vrima e zezë.

E drejta e autorit të imazhit Thinkstock Titulli i imazhit Askush nuk e di vërtet se çfarë po ndodh brenda një vrime të zezë.

Sipërfaqja e jashtme e një vrime të zezë quhet horizonti i ngjarjeve. Ky është një kufi sferik në të cilin arrihet një ekuilibër midis fuqisë së fushës gravitacionale dhe përpjekjeve të dritës që përpiqet të shpëtojë nga vrima e zezë. Nëse kaloni horizontin e ngjarjeve, do të jetë e pamundur të shpëtoni.

Horizonti i ngjarjeve rrezaton energji. Për shkak të efekteve kuantike, rrjedhat e grimcave të nxehta rrezatojnë në Univers lindin mbi të. Ky fenomen quhet rrezatimi Hawking - për nder të fizikanit teorik britanik Stephen Hawking i cili e përshkroi atë. Përkundër faktit se materia nuk mund t'i shpëtojë horizontit të ngjarjes, vrima e zezë, megjithatë, "avullon" - me kalimin e kohës, më në fund do të humbasë masën e saj dhe do të zhduket.

Ndërsa lëvizim më thellë në vrimën e zezë, hapësirë-koha vazhdon të lakohet dhe bëhet pafundësisht e lakuar në qendër. Kjo pikë njihet si singulariteti gravitacional. Hapësira dhe koha nuk kanë më asnjë kuptim në të dhe të gjitha ligjet e fizikës të njohura për ne, për përshkrimin e të cilave janë të nevojshme këto dy koncepte, nuk vlejnë më.

Askush nuk e di se çfarë e pret saktësisht një person që ka rënë në qendër të një vrime të zezë. Një tjetër univers? Harresa? Muri i pasmë i një rafti librash, si në filmin fantastiko-shkencor amerikan "Interstellar"? Është një mister.

Le të arsyetojmë - duke përdorur shembullin tuaj - për atë që ndodh nëse aksidentalisht bini në një vrimë të zezë. Në këtë eksperiment, ju do të shoqëroheni nga një vëzhgues i jashtëm - le ta quajmë atë Anna. Pra, Anna, në një distancë të sigurt, shikon me tmerr teksa i afrohesh skajit të vrimës së zezë. Nga këndvështrimi i saj, ngjarjet do të zhvillohen në një mënyrë shumë të çuditshme.

Ndërsa i afroheni horizontit të ngjarjeve, Anna do t'ju shohë të shtriheni në gjatësi dhe të ngushtë në gjerësi, sikur ajo të shikon nga një xham zmadhues gjigant. Përveç kësaj, sa më afër të fluturoni në horizontin e ngjarjeve, aq më shumë Anna do të ndjejë se shpejtësia juaj po bie.

E drejta e autorit të imazhit Thinkstock Titulli i imazhit Në qendër të një vrime të zezë, hapësira është pafundësisht e lakuar.

Ju nuk do të jeni në gjendje t'i bërtisni Anës (pasi asnjë zë nuk transmetohet në vakum), por mund të përpiqeni t'i sinjalizoni asaj me kodin Morse duke përdorur elektrik dore të iPhone-it tuaj. Megjithatë, sinjalet tuaja do ta arrijnë atë në intervale në rritje dhe frekuenca e dritës së emetuar nga elektrik dore do të zhvendoset drejt pjesës së kuqe (gjatësi vale të gjatë) të spektrit. Ja se si do të duket: "Rendi, sipas renditjes së dokumenteve, sipas rendit të ...".

Kur të arrini horizontin e ngjarjeve, nga këndvështrimi i Anës, do të ngrini në vend, sikur dikush të ndalonte riprodhimin. Do të mbeteni të palëvizshëm, të shtrirë në të gjithë sipërfaqen e horizontit të ngjarjeve dhe një nxehtësi gjithnjë në rritje do të fillojë t'ju pushtojë.

Nga këndvështrimi i Anës, ju do të vriteni ngadalë nga shtrirja e hapësirës, ​​ndalimi i kohës dhe nxehtësia e rrezatimit të Hawking. Përpara se të kaloni horizontin e ngjarjeve dhe thellë në thellësitë e vrimës së zezë, do të mbeteni me hi.

Por mos nxitoni të porosisni një shërbim përkujtimor - le të harrojmë Anna për një kohë dhe ta shikojmë këtë skenë të tmerrshme nga këndvështrimi juaj. Dhe nga këndvështrimi juaj, diçka edhe më e çuditshme do të ndodhë, domethënë absolutisht asgjë e veçantë.

Ju fluturoni drejt në një nga pikat më të këqija në univers pa përjetuar lëkundjen më të vogël - për të mos përmendur shtrirjen e hapësirës, ​​zgjerimin e kohës ose nxehtësinë e rrezatimit. Kjo është për shkak se ju jeni në rënie të lirë dhe për këtë arsye nuk e ndjeni peshën tuaj - kjo është ajo që Ajnshtajni e quajti "ideja më e mirë" e jetës së tij.

Në të vërtetë, horizonti i ngjarjeve nuk është një mur me tulla në hapësirë, por një fenomen i kushtëzuar nga këndvështrimi i vëzhguesit. Një vëzhgues që mbetet jashtë vrimës së zezë nuk mund të shohë brenda përmes horizontit të ngjarjeve, por ky është problemi i tij, jo i yti. Nga këndvështrimi juaj, nuk ka asnjë horizont.

Nëse dimensionet e vrimës sonë të zezë do të ishin më të vogla, vërtet do të hasnit në një problem - graviteti do të vepronte në trupin tuaj në mënyrë të pabarabartë dhe do të tërhiqeshit në makarona. Por për fatin tuaj, kjo vrimë e zezë është e madhe - miliona herë më masive se Dielli, kështu që forca gravitacionale është aq e dobët sa të jetë e papërfillshme.

E drejta e autorit të imazhit Thinkstock Titulli i imazhit Ju nuk mund të ktheheni dhe të dilni nga një vrimë e zezë, ashtu si askush nga ne nuk mund të udhëtojë prapa në kohë.

Brenda një vrime të zezë mjaft të madhe, ju madje mund të jetoni pjesën tjetër të jetës tuaj normalisht derisa të vdisni në një singularitet gravitacional.

Ju mund të pyesni, sa normale mund të jetë jeta e një personi, kundër vullnetit të tij, duke u tërhequr në një vrimë në vazhdimësinë e hapësirë-kohës pa asnjë shans për të dalë ndonjëherë?

Por nëse mendoni për këtë, ne të gjithë e dimë këtë ndjenjë - vetëm në lidhje me kohën, dhe jo me hapësirën. Koha shkon vetëm përpara dhe kurrë mbrapa, dhe me të vërtetë na tërheq zvarrë kundër vullnetit tonë, duke mos na lënë asnjë shans për t'u kthyer në të kaluarën.

Kjo nuk është thjesht një analogji. Vrimat e zeza përkulin vazhdimësinë hapësirë-kohë në një masë të tillë që brenda horizontit të ngjarjes, koha dhe hapësira janë të kundërta. Në një farë kuptimi, nuk është hapësira që të tërheq drejt singularitetit, por koha. Ju nuk mund të ktheheni dhe të dilni nga një vrimë e zezë, ashtu si askush nga ne nuk mund të udhëtojë në të kaluarën.

Ndoshta tani po pyesni se çfarë nuk shkon me Anën. Ju fluturoni në hapësirën boshe të një vrime të zezë dhe jeni në rregull, dhe ajo vajton vdekjen tuaj, duke pretenduar se jeni djegur nga rrezatimi Hawking nga jashtë horizontit të ngjarjeve. A ka halucinacione?

Në fakt, deklarata e Anës është krejtësisht e vërtetë. Nga këndvështrimi i saj, ju jeni vërtet të skuqur në horizontin e ngjarjeve. Dhe nuk është një iluzion. Anna madje mund të mbledhë hirin tuaj dhe t'ia dërgojë familjes suaj.

E drejta e autorit të imazhit Thinkstock Titulli i imazhit Horizonti i ngjarjeve nuk është një mur me tulla, ai është i përshkueshëm

Fakti është se, sipas ligjeve të fizikës kuantike, nga këndvështrimi i Anës, ju nuk mund të kaloni horizontin e ngjarjeve dhe duhet të qëndroni në pjesën e jashtme të vrimës së zezë, pasi informacioni nuk humbet kurrë në mënyrë të pakthyeshme. Çdo pjesë e informacionit që është përgjegjëse për ekzistencën tuaj duhet të mbetet në sipërfaqen e jashtme të horizontit të ngjarjeve - përndryshe, nga këndvështrimi i Anës, ligjet e fizikës do të shkelen.

Nga ana tjetër, ligjet e fizikës kërkojnë gjithashtu që të fluturoni nëpër horizontin e ngjarjeve të gjallë dhe të padëmtuar, pa hasur grimca të nxehta ose ndonjë fenomen tjetër të pazakontë në rrugën tuaj. Përndryshe, teoria e përgjithshme e relativitetit do të shkelet.

Pra, ligjet e fizikës duan që ju të jeni edhe jashtë vrimës së zezë (si një grumbull hiri) dhe brenda saj (i sigurt dhe i shëndoshë) në të njëjtën kohë. Dhe një pikë më e rëndësishme: sipas parimeve të përgjithshme të mekanikës kuantike, informacioni nuk mund të klonohet. Ju duhet të jeni në dy vende në të njëjtën kohë, por vetëm në një rast.

Fizikanët e quajnë një fenomen të tillë paradoksal termin "zhdukje e informacionit në një vrimë të zezë". Për fat të mirë, në vitet 1990 shkencëtarët arritën të zgjidhin këtë paradoks.

Fizikani amerikan Leonard Susskind e kuptoi se në të vërtetë nuk ka asnjë paradoks, pasi askush nuk do ta shohë klonimin tuaj. Anna do të shikojë një nga ekzemplarët tuaj, dhe ju do të shikoni tjetrin. Ju dhe Anna nuk do të takoheni më kurrë dhe nuk do të mund të krahasoni vëzhgimet. Dhe nuk ka asnjë vëzhgues të tretë që mund t'ju shikojë nga jashtë dhe brenda vrimës së zezë në të njëjtën kohë. Kështu, ligjet e fizikës nuk shkelen.

Përveç nëse doni të dini se cili nga rastet tuaja është real dhe cili jo. A jeni vërtet gjallë apo vdekur?

E drejta e autorit të imazhit Thinkstock Titulli i imazhit A do të fluturojë personi i padëmtuar nëpër horizontin e ngjarjeve apo do të përplaset me një mur zjarri?

Puna është se nuk ka "realitet". Realiteti varet nga vëzhguesi. Ka “me të vërtetë” nga këndvështrimi i Anës dhe “me të vërtetë” nga këndvështrimi juaj. Kjo eshte e gjitha.

Pothuajse te gjitha. Në verën e vitit 2012, fizikanët Ahmed Almheiri, Donald Marolph, Joe Polchinski dhe James Sully, të njohur kolektivisht me mbiemrat e tyre si AMPS, propozuan një eksperiment mendimi që kërcënonte të përmbyste të kuptuarit tonë për vrimat e zeza.

Sipas shkencëtarëve, zgjidhja e kontradiktës së propozuar nga Süsskind bazohet në faktin se mosmarrëveshja në vlerësimin e asaj që po ndodh mes jush dhe Anës ndërmjetësohet nga horizonti i ngjarjeve. Nuk ka rëndësi nëse Anna në të vërtetë pa një nga dy ekzemplarët tuaj të vdiste në zjarrin e rrezatimit Hawking, sepse horizonti i ngjarjeve e pengoi atë të shihte ekzemplarin tuaj të dytë duke fluturuar thellë në vrimën e zezë.

Po sikur Anna të kishte një mënyrë për të zbuluar se çfarë po ndodhte në anën tjetër të horizontit të ngjarjeve pa e kaluar atë?

Relativiteti i përgjithshëm na thotë se kjo është e pamundur, por mekanika kuantike i turbullon pak rregullat e vështira. Anna mund të kishte parë përtej horizontit të ngjarjeve me atë që Ajnshtajni e quajti "veprim drithërues me rreze të gjatë".

Po flasim për ngatërrim kuantik - një fenomen në të cilin gjendjet kuantike të dy ose më shumë grimcave të ndara nga hapësira, në mënyrë misterioze bëhen të ndërvarura. Këto grimca tani formojnë një tërësi të vetme dhe të pandashme, dhe informacioni i nevojshëm për të përshkruar këtë tërësi nuk përmbahet në këtë apo atë grimcë, por në marrëdhëniet midis tyre.

Ideja e paraqitur nga AMPS është si më poshtë. Supozoni se Anna kap një grimcë pranë horizontit të ngjarjes - le ta quajmë atë grimca A.

Nëse versioni i saj për atë që ju ka ndodhur është i vërtetë, domethënë jeni vrarë nga rrezatimi Hawking nga pjesa e jashtme e vrimës së zezë, atëherë grimca A duhet të ndërlidhet me një grimcë tjetër - B, e cila gjithashtu duhet të jetë e vendosur në pjesën e jashtme të horizontit të ngjarjes.

E drejta e autorit të imazhit Thinkstock Titulli i imazhit Vrimat e zeza mund të tërheqin materien nga yjet e afërt

Nëse vizioni juaj i ngjarjeve korrespondon me realitetin, dhe ju jeni gjallë dhe mirë nga brenda, atëherë grimca A duhet të jetë e ndërlidhur me grimcën C, e vendosur diku brenda vrimës së zezë.

E bukura e kësaj teorie është se secila prej grimcave mund të ndërlidhet vetëm me një grimcë tjetër. Kjo do të thotë se grimca A është e lidhur ose me grimcën B ose me grimcën C, por jo me të dyja në të njëjtën kohë.

Pra, Anna merr grimcën e saj A dhe e kalon përmes makinës së dekodimit të ngatërresës që ka, e cila jep përgjigjen nëse kjo grimcë lidhet me grimcën B apo me grimcën C.

Nëse përgjigja është C, këndvështrimi juaj ka mbizotëruar në kundërshtim me ligjet e mekanikës kuantike. Nëse grimca A është e lidhur me grimcën C, e cila është në thellësi të një vrime të zezë, atëherë informacioni që përshkruan ndërvarësinë e tyre humbet përgjithmonë për Anën, gjë që bie në kundërshtim me ligjin kuantik, sipas të cilit informacioni nuk humbet kurrë.

Nëse përgjigja është B, atëherë, në kundërshtim me parimet e relativitetit të përgjithshëm, Anna ka të drejtë. Nëse grimca A është e lidhur me grimcën B, ju me të vërtetë jeni djegur nga rrezatimi Hawking. Në vend që të fluturoni nëpër horizontin e ngjarjeve, siç e kërkon relativiteti, ju u përplasët me një mur zjarri.

Pra, ne jemi kthyer në pyetjen me të cilën filluam - çfarë ndodh me një person që futet brenda një vrime të zezë? A do të fluturojë nëpër horizontin e ngjarjeve i padëmtuar falë një realiteti që varet çuditërisht nga vëzhguesi, apo do të përplaset me një mur zjarri ( e zezëvrimamuri i zjarrit, të mos ngatërrohet me termin kompjuterikmuri i zjarrit, "firewall", softuer që mbron kompjuterin tuaj në një rrjet nga ndërhyrjet e paautorizuara - Ed.)?

Askush nuk e di përgjigjen për këtë pyetje, një nga çështjet më të diskutueshme në fizikën teorike.

Për më shumë se 100 vjet, shkencëtarët janë përpjekur të pajtojnë parimet e relativitetit të përgjithshëm dhe fizikës kuantike, me shpresën se në fund njëra ose tjetra do të mbizotërojë. Zgjidhja e paradoksit të "murit të zjarrit" duhet t'i përgjigjet pyetjes se cili prej parimeve mbizotëroi dhe të ndihmojë fizikantët të krijojnë një teori gjithëpërfshirëse.

E drejta e autorit të imazhit Thinkstock Titulli i imazhit Apo ndoshta herën tjetër dërgoni Anën në një vrimë të zezë?

Zgjidhja e paradoksit të zhdukjes së informacionit mund të gjendet në makinën deshifruese të Anës. Është jashtëzakonisht e vështirë të përcaktohet se me cilën grimcë tjetër A është e ndërlidhur. Fizikanët Daniel Harlow nga Universiteti Princeton në Nju Xhersi dhe Patrick Hayden, tani në Universitetin Stanford në Kaliforni në Kaliforni, pyesnin veten se sa kohë do të zgjaste.

Në vitin 2013, ata llogaritën se edhe me kompjuterin më të shpejtë të mundshëm sipas ligjeve fizike, Anës do t'i duhej një kohë jashtëzakonisht e gjatë për të deshifruar marrëdhënien midis grimcave - aq shumë sa që në kohën kur ajo të merrte përgjigjen, vrima e zezë do të jetë avulluar prej kohësh.

Nëse po, ka të ngjarë që Anna thjesht nuk është e destinuar të dijë se këndvështrimi i kujt është i vërtetë. Në këtë rast, të dyja historitë do të mbeten të vërteta në të njëjtën kohë, realiteti do të varet nga vëzhguesi dhe asnjë nga ligjet e fizikës nuk do të shkelet.

Për më tepër, lidhja midis llogaritjeve shumë komplekse (për të cilat vëzhguesi ynë, me sa duket, nuk është i aftë) dhe vazhdimësisë hapësirë-kohë mund t'i shtyjë fizikanët në disa reflektime të reja teorike.

Kështu, vrimat e zeza nuk janë vetëm objekte të rrezikshme në rrugën e ekspeditave ndëryjore, por edhe laboratorë teorikë në të cilët ndryshimet më të vogla në ligjet fizike rriten në një madhësi të tillë që nuk mund të neglizhohen më.

Nëse natyra e vërtetë e realitetit qëndron diku, vendi më i mirë për ta kërkuar është në vrimat e zeza. Por ndërsa nuk kemi një kuptim të qartë se sa i sigurt është horizonti i ngjarjeve për njerëzit, është më e sigurt të shikosh kërkimet nga jashtë. Në raste ekstreme, mund ta dërgoni Anën në vrimën e zezë herën tjetër - tani është radha e saj.