Читать интересную книгу Раскрытие тайн Вселенной - Николай Долбня

1.7. Тайны чёрных дыр

Известно, что в процессе эволюции звёзды больших масс взрываются в виде новых и сверхновых. Считается, что звёзды с массой примерно от 1,4 до 6 масс Солнца взрываются как новые, а большей массы – как сверхновые. После взрыва новых на их месте образуются нейтронные звёзды, после сверхновых – чёрные дыры. При взрыве новой звезды выделяется в среднем 1036 Дж энергии, а при сверхновой – 1044 Дж. Это очень большие энергии, если учесть, что светимость всей нашей галактики (около 100 млрд. звёзд) составляет 1037 Вт. Вместе с тем она составляет лишь 1/1000 внутренней энергии вещвства звезды (осевого вращения протонов). Откуда же она берётся в одной только звезде? Принято считать, что источник такой энергии ядерный, но тогда где же ядерные загрязнения Космоса после этих самых взрывов?

Мы считаем, что эта энергия накапливается в звёздах в результате столкновения с субсветовой скоростью амеров Эфира с атомами и молекулами вещества. Часть её покидает звезду в виде излучения во всех диапазонах частот, а часть не успевает пробиться к поверхности звезды и накапливается внутри, пока за пределом плотности энергии в веществе конкретной звезды (для сверхновой это примерно 1014 Дж/кг) не освободится со взрывом. При этом в звёздах малых масс (примерно до Мс) её накапливается не достаточно для взрыва, поскольку величина энергии столкновений амеров прямо зависит от массы звезды, поэтому такая звезда в конце жизни только разбухает без взрыва, становясь красным гигантом. Такие звёзды живут дольше всех. В звёздах больших масс и размеров (звёздах-гигантах и сверхгигантах) кинетическая энергии столкновения амеров вырабатывается в бóльших количествах, но в виду их огромной площади излучения (в десятки тысяч раз больше чем у Солнца) у них выше и энергия излучения, поэтому там плотность энергии также умеренная. В результате её не хватает даже на взрыв новой. У сверхгигантов оболочка просто отделяется с небольшой скоростью и уходит в Космос. Как неудачно представил этот процесс Шкловский – «с нулевой скоростью». Продолжительность их жизни самая маленькая, 100–300 млн. лет. А вот у звёзд промежуточных масс производится и накапливается много энергии столкновения амеров, а излучение позволяет им часть энергии внутри звезды, что при дрстижении предельной энергоёмкости вещества конкретной звезды и приводит к взрыву новой или сверхновой. Анализ показал, что наибольшую скорость накопления энергии взрыва имют гиганты и сверхгиганты. Так, при взрыве звезды большой массы, часть её оболочки массой около 1 Мс отрывается и покидает звезду со скоростью до 10 000 км/c. Срок жизни её, по расчётам астрофизиков, около 100–300 млн. лет. Поэтому можно рассчитать скорость накопления в ней энергии и сравнить её с излучением. Оказалось, что скорость накопления кинетической энергии столкновения амеров в сверхгигантах составляет 1022 Дж/с (1032 *1016 * / 2*4*1017 *108 = 1022), что при её светимости 1030 Дж/с составляет всего 10-6 % мощности излучения. Однако, к моменту взрыва сверхновой в звезде накапливается предельная энергия – около 1014 джоулей на килограмм вещества. Вообще, скорость накопления в звезде кинетической энергии столкновений амеров, кроме массы сильно зависит от её плотности, потому что с увеличением плотности звезды интенсивность столкновений (ncт) сначала растёт, но с неизбежным падением в результате этого скорости амеров (Vам), иитенсивнсть столковений, естесственно, сильно снижается. Понятно, что у каждой звезды эти характеристики разные. Так, для Солнца средняя интенсивность столкновений амеров устанавливается на уровне около 30 в секунду. В общем виде кинетическую энергию столкновений амеров с веществом звезды можно представить в виде:

Wам = ncn* m ам* Vам2* Nпрот = 10*10-39*108*1057 = 1027 Дж/с; или: Wам = 10-3 Мзв, Дж/с (для Солнца).

Рождение чёрных дыр. Бедные чёрные дыры! Как только их не обзывают астрономы: и жуткими монстрами, и страшними чудовищами, пожирающими звёзды, и «могильными полями», и многими другими бранными словами. Американский астрофизик Г. Тайсон, автор книги «Причина смерти: чёрная дыра» пишит: «Наш совет: избегайте чёрных дыр!». А Стив Хокинг, самый активный их исследователь, утверждает, что в этой гравитационной ловушке человек будет «переработан на спагетти». В то же время никто из великих, и не очень, физиков и астрономов со времён Д. Митчелла (с 1783 года) и даже не подозревал, что он живёт припеваючи в самой настоящей чёрной дыре – Вселенной!

Доказательств этого мы можем представить несколько, хотя бы, например:

– радиус Вселенной равен радиусу чёрной дыры:

Rчд = G* Mкос / c2 = 6,7*10-11 * 3,5*1053 / 9*1016 = 2,6*1026 м;

А это и есть радиус нашей Вселенной.

– или:

Rвс = 2 с* t = 2* 3*108* 4,23*1017 = 2,6*1026 м;

– или ещё более убедительное – силы, необходимые для сжатия газового Облака в чёрную дыру:

Fdol = с4 / G = 100 M* c2 / R = 100* 3,5*1053 *9*1016 / 2,6*1026 = 1,2*1046 Н;

А это значение соответствует открытой нами постоянной Космоса для чёрных дыр.

Параметры чёрной дыры. Первым на возможность существования космических объектов с таким большим тяготением, что даже свет не в состоянии покинуть их поверхность, в 1783 году указал астроном Д. Митчелл, а математически возможность существования чёрных дыр (их тогда называли невидимыми звёздами) в 1799 году доказал выдающийся математик и астроном Пьер Симон Лаплас (1749–1827). Он даже привёл расчёт невидимой звезды с плотностью Земли и радиусом в 250 солнечных. У такой звезды параболическая скорость равнялась скорости света. Это ошибочное утверждение, которое астрофизики повторяют до сих пор. Мы считаем, что у ЧД скорость вращения является предельной для Космоса, которой может достичь свет, она не позволяет самоликвидироваться веществу. А параболическая скорость ЧД должна быть больше скорости света, вот поэтому-то свет и не может покинуть её. Тем не менее его приоритет, как первооткрывателя ЧД, мы считаем незыблемым. Сто лет назад К. Шварцшильд, который по мнению физиков, как следствие сложных математических выкладок «теории относительности», разработал формулу гравитационного радиуса чёрной дыры (имеется в виду ЧД предельной плотности), завысил его в два раза, а плотность занизил в восемь раз. Этот радиус позже назвали радиусом сферы Шварцшильда (R = 2 G* M / c2). На самом деле никакие теории и сложные выкладки здесь не при чём: он просто в таком виде записал известную формулу параболической скорости любого небесного тела: Vпар = (2G* M / R)1/2 при Vпар = с. То есть он повторил ошибку Лапласа. С тех пор она в таком виде приводится во всех источниках. Однако легко показать, что такая чёрная дыра будет неустойчива: она мгновенно рассеется в пространстве, так как центробежные силы её частиц почти вдвое больше гравитационных сил. Причиной тому в восемь раз заниженная плотность чёрной дыры, рассчитанной по формуле Шварцшильда, то есть дефицит гравитации. А это значит, что этот объект будет ещё газовым, со свободным движением протонов, тогда как чёрная дыра предельной плотности является предельным его состоянием, когда все протоны передали дыре энергию свободного движения и вращения, лишившись своей «личности»: такие чёрные дыры не имеют внутренней структуры и массы. Их паспорт – энергия вращения. Эта формула неверно отражает физический смысл ещё и потому, что приписывает параболической скорости ЧД скорость, равную скорости света, например в [1, стр.49]. Тогда такой объект вообще не будет являться чёрной дырой, так как скорость его вращения будет меньше скорости света. А это противоречит свойствам ЧД: невозможность световому излучению покинуть объект. Свет не сможет покинуть ЧД только тогда, когда скорость её вращения будет световая, а параболическая – сверхсветовая. Иначе скорость вращения должна быть меньше предельной скорости света в корень из двух раз (около 212 000 км/с). То есть свет может свободно покинуть такую «чёрную дыру». Да и кто же эту скорость будет контролировать? Предельные объекты имеют предельные параметры. Поэтому реальный радиус ЧД определяется световой скоростью её вращения по выражению: