ВУЗ:
Составители:
94
причем чем ближе к черной дыре, тем сильнее проявляются эти эф-
фекты. Если луч вплотную подходит к критической окружности, то он
неограниченно навивается на нее, здесь движение луча неустойчиво:
при малейшем возмущении он может либо улететь в космическое про-
странство, либо может быть захвачен звездой. И, наконец, если луч
приближается на расстояние меньшее, чем гравитационный радиус, то
он неизбежно будет гравитационно захвачен черной дырой.
Теперь рассмотрим движение тела в гравитационном поле черной
дыры. Вдали от нее, где справедлива механика Ньютона, траекторией
тела будет либо парабола, либо гипербола.
При большем сближении законы классической механики стано-
вятся непригодными. Это уже область общей теории относительности.
И здесь появляется масса новых интересных эффектов. Давайте рас-
смотрим часть из них.
Пусть тело движется вблизи черной дыры, но не приближается к
критическому радиусу, равному двум гравитационным. Скорость его
движения меньше, чем вторая космическая скорость (напомним, вто-
рая космическая скорость — это скорость, которую надо сообщить те-
лу, чтобы оно покинуло планету). Тогда траектория тела лежит в од-
ной плоскости, и ее вид представляет собой медленно поворачиваю-
щийся в пространстве эллипс. Аналогичный поворот орбиты имеет
Меркурий.
Вблизи черной дыры, если тело подходит на расстояние, близкое
к двум гравитационным радиусам, то оно обернется вокруг черной
дыры несколько раз и снова улетит в космос. Тело, проходящее на
расстоянии меньше, чем критический радиус неизбежно будет захва-
чено черной дырой. Наконец, если расстояние равно двум гравитаци-
онным радиусам, то тело долгое время будет вращаться вокруг черной
дыры. В течение этого времени, излучая гравитационные волны, оно
будет тратить свою энергию, радиус орбиты уменьшится и произойдет
гравитационный захват. Заметим, что эти эффекты предсказываются в
рамках ОТО, в классической механике гравитационный захват имеет
место только при лобовом столкновении, в любом другом случае тра-
екторией является либо парабола, либо гипербола.
Сделаем небольшое отступление, чтобы рассказать об
гравита-
ционных волнах
. Для лучшего понимания этого явления проведем ана-
логию с хорошо известными электромагнитными волнами. Источник
света излучает волну, которая представляет собой быстроменяющееся
и распространяющееся в пространстве электромагнитное поле. Анало-
гично и гравитационная волна является меняющемся гравитационным
полем, которое «оторвалось» от своего источника и перемещается в
пространстве со скоростью света.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- …
- следующая ›
- последняя »
