ВУЗ:
Составители:
90
Однако предсказанные Лапласом звезды нельзя считать черными
дырами в полной мере. На это есть две причины. Во-первых, лапла-
совская звезда просто не излучает свет, а черная дыра вообще не мо-
жет «общаться» с внешним миром. Действительно, ведь Лаплас не мог
знать специальной теории относительности, согласно которой ни одно
материальное тело не может иметь скорость большую, чем скорость
света в вакууме. Поэтому, раз из черной дыры не может «выбраться»
даже свет, то, значит, из нее вообще ничего не может выйти. Во-
вторых, в своих рассуждениях ученый опирался на теорию тяготения
Ньютона, которая неверна для столь огромного гравитационного поля,
каким должна обладать черная дыра. Здесь необходимо применять
общую теорию относительности.
Покажем, к каким ошибкам ведет применение классической тео-
рии гравитации вместо ОТО.
По теории Ньютона сила притяжения, действующая на тело мас-
сой m на поверхности сферической планеты радиусом R и массой М
равна
FG
mM
R
=
2
, (10.1)
где
G = 6,67⋅10
-11
м
3
/кг⋅с
2
— гравитационная постоянная. По ОТО сила
тяготения будет немного больше, чем вычисленная по (10.1). Будем
теперь уменьшать радиус планеты, сохраняя при этом ее массу. По
классической теории, при сжатии вдвое сила увеличится вчетверо, по
ОТО, сила будет возрастать быстрее. Ньютоновская теория дает бес-
конечную силу при
R → 0, по Эйнштейну, сила стремится к бесконеч-
ности, когда радиус планеты стремится к гравитационному радиусу,
который определяется массой тела: чем меньше масса, тем меньше
гравитационный радиус. Для Земли он равен 1 сантиметру, а для
Солнца — 3 километрам.
В декабре 1915 г. немецкий астроном К. Шварцшильд получил
точные решения уравнений Эйнштейна для гравитационного поля
сферически симметричного тела. Из решения следовало, что свет не
может покинуть тело, если его радиус не превышает соответствующий
гравитационный радиус, для которого ученым было получено сле-
дующее выражение:
R
GM
c
0
2
= ,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- …
- следующая ›
- последняя »
