ВУЗ:
Составители:
95
Для обнаружения электромагнитного поля достаточно взять один
заряженный шарик; падающая волна приведет его в колебательное
движение. Для того чтобы обнаружить гравитационную волну, необ-
ходимо взять два шарика. Тогда в поле падающей на них волны они
будут то сближаться, то удаляться. Если ограничится одним шариком,
то мы ничего не увидим. Действительно, в гравитационном поле вол-
ны он будет находиться в состоянии невесомости и не чувствует сил
тяготения. Два шарика, находясь в разных фазах волны, двигаются по-
разному, и по их относительному движению можно обнаружить гра-
витационную волну.
Вернемся к черным дырам. Американский физик-теоретик
Д. Уилер однажды сказал, что они не имеют «волос». Поводом к это-
му послужила безликость черных дыр — они все имеют сферическую
форму, отличаются только размерами, но если массы равны, то и этого
отличия нет. Кроме того, после гравитационного коллапса исчезают
все физические поля, которые были присущи «живой» звезде. Оста-
ются только гравитационное поле и электрическое, если такое име-
лось. Естественно задать вопрос, куда же все это девается? Оказывает-
ся, что все поля и все отличия от сферичности излучаются в виде гра-
витационных волн во время катастрофического сжатия звезды.
В завершение данного раздела расскажем еще об одном интерес-
ном открытии, сделанном английским физиком-теоретиком С. Хо-
укингом.
Казалось бы, поскольку черные дыры притягивают к себе окру-
жающее вещество, а с их поверхности ничто не может оторваться, то
они должны разрастаться и существовать вечно. Однако С. Хоукинг в
1974 г. показал, что это не так. Оказывается, вблизи черных дыр суще-
ствует квантовый процесс, в результате которого рождаются частицы,
что приводит к уменьшению массы и размера черной дыры. В вакууме
рождается так называемая виртуальная пара частица-античастица (бо-
лее подробно об этом см. семинар 11). В гравитационном поле черной
дыры может сложиться такая ситуация, что одна частица окажется под
горизонтом событий, другая — над ним. Как же такое может случить-
ся? Ведь для того, чтобы частица оказалась над горизонтом событий
она должна иметь скорость, превышающую скорость света.
Дело в том, что в квантовой механике известен
туннельный эф-
фект
, когда частица может пройти сквозь потенциальный барьер, да-
же если ее энергия меньше энергии барьера. Так и здесь, частица про-
сачивается сквозь барьер, попадает в область над горизонтом и улета-
ет в космическое пространство, унося с собой часть энергии черной
дыры, а значит, и часть ее массы. Правда, этот процесс крайне ничто-
жен. Согласно расчетам Хоукинга, излучение частиц эквивалентно из-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- …
- следующая ›
- последняя »
