Na dia eo aza ny fahasarotan'ny lohahevitra, ny profesora ao amin'ny Oniversite Princeton Stephen Gubser dia manolotra fampidiran-dresaka fohy, azo idirana ary mampiala voly amin'ny iray amin'ireo sehatra fizika be adihevitra ankehitriny. Ny lavaka mainty dia zavatra tena izy fa tsy fanandramana eritreritra fotsiny! Tena mety amin'ny fomba fijery teorika ny lavaka mainty, satria tsotra kokoa amin'ny matematika izy ireo noho ny ankamaroan'ny zavatra astrofizika, toy ny kintana. Hafahafa ny zava-misy rehefa hita fa tsy tena mainty loatra ny lavaka mainty.
Inona marina no ao anatin’izy ireo? Ahoana no azonao an-tsaina hoe latsaka ao anaty lavaka mainty? Sa mety efa latsaka ao anatin’izany isika ka tsy mbola mahalala izany?
Ao amin'ny géométrie Kerr, misy orbits géodesika, voahidy tanteraka ao amin'ny ergosphere, miaraka amin'ireto fananana manaraka ireto: ny poti-javatra mandehandeha miaraka aminy dia manana angovo ratsy mety hihoatra noho ny sandany tanteraka ny sisa tavela sy ny angovo kinetika amin'ireo singa ireo miaraka. Midika izany fa ny totalin'ny angovo an'ireo singa ireo dia ratsy. Io toe-javatra io no ampiasaina amin'ny fizotran'ny Penrose. Raha ao anatin'ny ergosphere, ny sambo misintona angovo dia mitifitra projectile amin'ny fomba izay mandeha amin'ny iray amin'ireo orbitra misy angovo ratsy. Araka ny lalàna momba ny fiarovana ny angovo, ny sambo dia mahazo angovo kinetika ampy hanonerana ny faobe fialan-tsasatra very mitovy amin'ny angovon'ny projectile, ary ankoatra ny fahazoana ny mitovy tsara amin'ny angovo ratsy amin'ny projectile. Satria tokony hanjavona ao anaty lavaka mainty ilay projectile rehefa avy nitifitra, dia tsara ny manao azy avy amin'ny karazana fako. Amin'ny lafiny iray, ny lavaka mainty dia mbola hihinana na inona na inona, fa amin'ny lafiny iray, dia hiverina amintsika hery bebe kokoa noho ny nampiasantsika izany. Noho izany, ho fanampin'izany, ny angovo novidinay dia ho "maitso"!
Ny habetsaky ny angovo ambony indrindra azo alaina amin'ny lavaka mainty Kerr dia miankina amin'ny hafainganam-pandehan'ny lavaka. Amin'ny tranga faratampony indrindra (amin'ny hafainganam-pandehan'ny fihodinana ambony indrindra), ny angovo fihodinan'ny habaka dia mitentina eo amin'ny 29% amin'ny totalin'ny angovon'ny lavaka mainty. Mety ho toa tsy dia be loatra izany, saingy tadidio fa ampahany kely amin'ny totalin'ny fialan-tsasatra! Ho fampitahana, tadidio fa ny reactors nokleary entin'ny angovo fandotoana radioaktifa dia mampiasa latsaky ny ampahafolon'ny iray isan-jaton'ny angovo mitovy amin'ny faobe miala sasatra.
Ny jeometrika amin'ny habakabaka ao anatin'ny faravodilanitra amin'ny lavaka mainty mihodinkodina dia hafa tanteraka amin'ny vanim-potoana Schwarzschild. Andeha isika hanaraka ny famotorana ataontsika ary hojerentsika izay mitranga. Amin'ny voalohany, mitovy amin'ny raharaha Schwarzschild ny zava-drehetra. Toy ny teo aloha, manomboka mirodana ny habakabaka, mitarika ny zava-drehetra miaraka aminy mankany amin'ny afovoan'ny lavaka mainty, ary manomboka mitombo ny herin'ny rano. Saingy amin'ny tranga Kerr, alohan'ny hahatongavan'ny radius ho aotra, dia mihena ny firodana ary manomboka mivadika. Ao amin'ny lavaka mainty mihodinkodina haingana, dia hitranga izany ela be alohan'ny hahatongavan'ny herin'ny tondra-drano mba hanohintohina ny fahamarinan'ny probe. Mba hahatakarana intuitively ny antony mahatonga izany, dia aoka ho tsaroantsika fa ao amin'ny Newtoniana mekanika, mandritra ny fihodinana, ny antsoina hoe centrifugal hery. Ity hery ity dia tsy iray amin'ireo hery ara-batana fototra: mipoitra vokatry ny hetsika mitambatra ataon'ny hery fototra, izay ilaina mba hiantohana ny toetry ny fihodinana. Ny vokatr'izany dia azo heverina ho toy ny hery mahomby mitodika any ivelany - hery centrifugal. Tsapanao izany amin'ny fiolahana maranitra amin'ny fiara mandeha haingana. Ary raha efa nitaingina carousel ianao dia fantatrao fa arakaraky ny hafaingan'ny fihodinany no tsy maintsy hifehezanao ny lalamby satria raha avelanao ianao dia ho voaroaka. Ity fanoharana momba ny habaka-potoana ity dia tsy mety, fa azony tsara ny teboka. Ny firongatry ny angular ao amin'ny habakabaky ny lavaka mainty Kerr dia manome hery centrifugal mahomby izay manohitra ny fisintonana gravitational. Rehefa misintona ny habakabaka mankany amin'ny radii kely kokoa ny firodanan'ny faravodilanitra, dia mitombo ny herin'ny centrifugal ary amin'ny farany dia afaka manohitra ny fianjerana aloha ary mamadika izany avy eo.
Amin'ny fotoana hijanonan'ny firotsahana dia tonga amin'ny ambaratonga iray antsoina hoe faravodilanitra anaty lavaka mainty ilay probe. Amin'izao fotoana izao, kely ny herin'ny tondra-drano, ary ny probe, rehefa avy niampita ny faravodilanitra, dia tsy mila fotoana voafetra ihany vao tonga any. Na izany aza, satria tsy nitsahatra ny firodanan'ny habaka dia tsy midika akory izany fa tapitra ny olanay ary ny fihodinana dia nanafoana ny maha-tokana ao anatin'ny lavaka mainty Schwarzschild. Mbola lavitra izany! Rehefa dinihina tokoa, tamin'ny tapaky ny taona 1960, Roger Penrose sy Stephen Hawking dia nanaporofo ny rafitry ny singularity theorem, izay nanaraka fa raha misy ny gravitational firodanan'ny, na dia fohy, dia misy endrika singularity tokony hiforona vokatr'izany. Ao amin'ny raharaha Schwarzschild, dia singa iray mahafaoka sy manapotika rehetra izay manenika ny habaka rehetra ao anatin'ny faravodilanitra. Ao amin'ny vahaolana nataon'i Kerr, ny singa tokana dia tsy mitovy ary, tsy maintsy lazaiko, tsy nampoizina. Rehefa tonga any amin'ny faravodilanitra anatiny ilay probe, dia manambara ny fisiany ny fahasamihafan'ny Kerr—saingy hita fa ao anatin'ny làlam-piainan'ny tontolon'ny probe izany. Toy ny efa teo foana ny maha-tokana, saingy izao vao nahatsapa ny heriny tonga teo aminy ilay probe. Hilaza ianao fa toa mahafinaritra izany, ary marina izany. Ary misy tsy fitovian-kevitra maromaro eo amin'ny sarin'ny habaka-potoana, izay mazava koa fa tsy azo heverina ho farany io valiny io.
Ny olana voalohany amin'ny singa tokana niseho tamin'ny lasa ny mpandinika iray izay tonga any amin'ny faravodilanitra anatiny dia ny hoe amin'izay fotoana izay ny equations an'i Einstein dia tsy afaka maminavina manokana izay hitranga amin'ny habaka ivelan'io faravodilanitra io. Izany hoe, amin'ny lafiny iray, ny fisian'ny singa tokana dia mety hitarika amin'ny zavatra rehetra. Angamba izay tena hitranga dia azo hazavaina amintsika amin'ny alàlan'ny teoria momba ny gravité quantum, fa ny equations an'i Einstein dia tsy manome antsika fahafahana hahafantatra. Noho ny fahalianana fotsiny, dia faritanay eto ambany izay mety hitranga raha toa ka mitaky ny fihaonan'ny faravodilanitra ara-potoana mba ho malama araka izay azo atao araka ny matematika (raha ny asa metrika dia, araka ny filazan'ny mpahay matematika, "analytique"), saingy tsy misy fototra ara-batana mazava. ho an'ny fiheverana toy izany No. Amin'ny ankapobeny, ny olana faharoa amin'ny faravodilanitra anatiny dia milaza ny mifanohitra tanteraka amin'izany: ao amin'ny Universe tena izy, izay misy ny zavatra sy ny angovo ivelan'ny lavaka mainty, ny habaka eo amin'ny faravodilanitra anatiny dia lasa manjavozavo, ary mipoitra ao ny singa mitovy amin'ny loop. Tsy manimba toy ny hery tsy manam-petra ny singa tokana ao amin'ny vahaolana Schwarzschild, fa na ahoana na ahoana ny fisiany dia miteraka fisalasalana amin'ny vokatra manaraka avy amin'ny hevitra momba ny asa famakafakana malefaka. Angamba zavatra tsara izany - ny fiheverana ny fanitarana famakafakana dia miteraka zavatra hafahafa.
Amin'ny ankapobeny, ny milina iray dia miasa ao amin'ny faritra mihidy toy ny fotoana. Lavitry ny maha-tokana, tsy misy fiolahana toy ny fotoana mihidy, ary ankoatry ny hery manilikilika ao amin'ny faritry ny maha-tokana, ny habaka dia toa ara-dalàna tanteraka. Na izany aza, misy lalana (tsy geodesic izy ireo, noho izany dia mila motera balafomanga ianao) izay hitondra anao any amin'ny faritra misy fiolahana mihidy toy ny fotoana. Rehefa tonga any ianao dia afaka mihetsika amin'ny lalana rehetra manaraka ny t coordinate, izay fotoanan'ny mpanara-maso lavitra, fa amin'ny fotoananao manokana dia mbola handroso foana ianao. Midika izany fa afaka mandeha amin'ny fotoana rehetra tianao ianao, ary miverina any amin'ny faritra lavitra amin'ny habakabaka - ary tonga any alohan'ny handehananao. Mazava ho azy fa velona izao ny fifanoherana rehetra mifandraika amin'ny hevitra momba ny fitsangatsanganana amin'ny fotoana: ohatra, ahoana raha, amin'ny alàlan'ny fandehanana an-tongotra, dia nandresy lahatra ny tenanao taloha ianao mba handao izany? Saingy ny mety hisian'ny karazana habaka-potoana toy izany sy ny fomba handaminana ireo fifanoherana mifandray amin'izany dia fanontaniana ivelan'ny faritr'ity boky ity. Na izany aza, toy ny olana amin'ny "singularité manga" eo amin'ny faravodilanitra anatiny, ny relativité ankapobe dia misy famantarana fa ny faritra misy ny habakabaka miaraka amin'ny fiolahana mihidy toy ny fotoana dia tsy marin-toerana: raha vantany vao manandrana manambatra karazana habetsahana na angovo ianao. , mety ho tokana ireo faritra ireo. Ambonin'izany, ao amin'ireo lavaka mainty mihodinkodina miforona ao amin'ny Universe misy antsika, dia ny "singularité manga" mihitsy no afaka manakana ny fiforonan'ny faritra misy faobe ratsy (sy ireo universes hafa rehetra an'i Kerr izay mitarika ny loaka fotsy). Na izany aza, ny zava-misy fa ny relativity ankapobeny mamela ny vahaolana hafahafa toy izany dia mahaliana. Mazava ho azy fa mora ny manambara azy ireo ho patolojia, saingy aoka tsy hohadinoina fa i Einstein tenany sy ny maro tamin'ireo mpiara-belona taminy dia nilaza zavatra mitovy amin'ny lavaka mainty.
» Ny antsipiriany bebe kokoa momba ny boky dia azo jerena ao amin'ny
Ho an'ny Khabrozhiteley fihenam-bidy 25% amin'ny fampiasana tapakila - Lavaka mainty
Rehefa mandoa ny dikan-taratasy amin'ny taratasy dia alefa amin'ny mailaka ny dikan-teny elektronika amin'ny boky.
Source: www.habr.com