[Горыныч]

Ну что ж...

Группа смелых разведчиков отправляется в далекий космос, чтобы попытаться найти пригодную для жизни человека планету.
Смогут они это сделать? Кто знает... Покажет время. А пока...

Биографии

Selena - Асмодиан Рейн, оружейник
Эйрин - механик. Рауль "Сол" Вайнтрауб
Leo-ranger - Леонид Ачба, оружейник
Thanatos - военный Матиас Мейдер
SHaEN - доктор Ларина Кира.
MomJane - пилот. Шейк "Волк"
Alice von Bertruher - Сьюзен Сэвил
Антоха Кучерявый - Мишель, пилот
Элесар - охраник Реймонд Вэнс.
Sebursky - Элен Воленвуд, специалист по ИИ

Сюжет

1. Знакомство
2. На Луну
3. Знакомство с кораблем.
4. Старт!
5. Пояс астероидов
6. Прыжок
7. Встреча

9. Второй прыжок.
10.Заправка.
11. Бой с картами
12. Бармаглоты
13. Третий прыжок
14. Первая планета
15. Высадка
Классификация форм жизни
16. Нападение.
17. Спасение Киры
18. Нападение на лагерь
19. Нападение на поляне
20. В лагере инопланетян
21. Буря
22. Захват "Калипсо"
23. Захват "Калипсо"-2
24. Захват "Калипсо" - 3
25. Характеристика Асмодиана
26. Диего
27. Эрик и Райан
28. На Калипсо
29. На Калипсо
30 Сказ о том, как белочка по волшебной коробочке с красной девицей Райан разговаривала

31. О том, как разговор с белочкой пытались установить в качестве традиции нового экипажа Калипсо.

32. Ночь. "Калипсо"

33. Ночь-утро. На "Калипсо"

34. "Калипсо". Утро. Приключения дрона.

35. "Калипсо". Два способа взбодриться с утра

36.  Утро. "Калипсо". Полдень. Прибытие в лагерь на планете

37. "мирные" твари.

38. Твари и генераторы.

39. Аленький цветочек

40. Подкоп

41. Прилет команды Райан.  Промежуточные итоги боя.

42. Поход к логову Контролёра

43. Ловушка

44. Встреча с гигантскими пауками

45. В пещере Контролера

46. Пауки-фантомы

47. Нападение шестилапых

План планетарного комплекса
Правила покера
Руины, что нашел Матиас.
Для глюков от Марики.

Тренировка на Калипсо
 
Комната - Небеса

Как бы приключения
Тир
Полигон
Развлечения на Луне
Лазерный тир
Летательный симулятор
Промежуточные итоги боя на поляне

Перки

[Мистер Лис]

-Поступай, как считаешь нужным,-ответил Шейк девушке. 

-Что? И даже никаких нравоучений, советов и наставлений? Шейк, ты точно здоров? У тебя голова не кружится? Не подташнивает? Ты не чувствуешь покалывание в кончиках пальцев? Может мне принести стакан воды? -с улыбкой произнесла девушка. 

[Selena]

- Пока я делаю настройки, снимите одежду с наших пациентов, - обратилась она к Лео и Асмо. - Потом их надо будет уложить в ванны. Дальше справлюсь сама.

 

- Хорошо. - Асмо быстро и аккуратно раздел Рея и поместил его в странное, напоминающее ванну, сооружение. - Готово. - он повернулся к Кире и чуть улыбнулся краешками губ. - Я вернусь на главную палубу, не возражаешь? 

 

!Кира

[MomJane]

-Что? И даже никаких нравоучений, советов и наставлений? Шейк, ты точно здоров? У тебя голова не кружится? Не подташнивает? Ты не чувствуешь покалывание в кончиках пальцев? Может мне принести стакан воды? -с улыбкой произнесла девушка.

- Одно нет сразу на все вопросы Мишель, со мной полный порядок,- улыбнулся пилот девушке.

Х

[Мистер Лис]

- Одно нет сразу на все вопросы Мишель, со мной полный порядок,- улыбнулся пилот девушке. 

-Значит с тобой точно что то не так. -Отвернувшись произнесла Мишель. 

[SHaEN]

- Хорошо. - Асмо быстро и аккуратно раздел Рея и поместил его в странное, напоминающее ванну, сооружение. - Готово. - он повернулся к Кире и чуть улыбнулся краешками губ. - Я вернусь на главную палубу, не возражаешь?

 

- Возражаю, - ответила девушка. - Тебе тоже помощь нужна, - она кивнула на его раненое плечо. - Погружение не займёт много времени. Если нет очень срочных дел, подожди, заодно, расскажешь мне, что тут случилось, пока мы пытались выбраться из виртуального лабиринта.

 

!Асмо

[Selena]

- Возражаю, - ответила девушка. - Тебе тоже помощь нужна, - она кивнула на его раненое плечо. - Погружение не займёт много времени. Если нет очень срочных дел, подожди, заодно, расскажешь мне, что тут случилось, пока мы пытались выбраться из виртуального лабиринта.

 

- Да, доктор, - все еще улыбаясь, Асмо кивнул и стянул майку, чуть прикусив губу, когда полотно ткани скользнуло по ожогу. Взявшись за ремень брюк, поднял взгляд на Киру, потом посмотрел на ванну.. - А мне обязательно лезть туда? Может, просто намажешь какой-нибудь мазью? На мне все быстро заживает. - чуть смутившись, закончил он.

 

- А пока вы были там.. ну, тут бегали безумные дроны и били всех током.. А потом посреди главной палубы появилась какая-то помесь дракона с дикобразом.. вроде голографическая, но неслабо так бьющая опять же током.. - Асмо встряхнул головой, словно отгоняя воспоминания, - никогда еще прежде мне не доводилось расстреливать голографический кошмар. И надеюсь - больше не придется.

[SHaEN]

- Да, доктор, - все еще улыбаясь, Асмо кивнул и стянул майку, чуть прикусив губу, когда полотно ткани скользнуло по ожогу. Взявшись за ремень брюк, поднял взгляд на Киру, потом посмотрел на ванну.. - А мне обязательно лезть туда? Может, просто намажешь какой-нибудь мазью? На мне все быстро заживает. - чуть смутившись, закончил он.
 

- Тебе не нужно никуда лезть, - с улыбкой ответила Кира. - И раздеваться дальше нет необходимости. Камеры для Рэя и Гэбриела. Присядь пока туда, - девушка указала на кушетку. Можешь лечь. Я скоро к тебе подойду.

 

- А пока вы были там.. ну, тут бегали безумные дроны и били всех током.. А потом посреди главной палубы появилась какая-то помесь дракона с дикобразом.. вроде голографическая, но неслабо так бьющая опять же током.. - Асмо тряхнул головой, словно отгоняя воспоминания, - никогда еще прежде мне не доводилось расстреливать голографический кошмар. И надеюсь - больше не придется.

 

- Дроны? Проекция, стреляющая электрическими разрядами? Знаешь, Асмо, у меня ощущение, что я ещё сплю. В то, что с нами происходит, очень сложно поверить, - призналась Кира. 

 

Она кивнула Лео, который, раздев Гэбриела, уложил его во вторую камеру.

 

- Спасибо, Лео. Если тебе не нужна медицинская помощь, можешь идти. 

Сообщение отредактировал SHaEN: 25 апреля 2014 - 20:23

[Selena]

- Тебе не нужно никуда лезть, - с улыбкой ответила Кира. - И раздеваться дальше нет необходимости. Камеры для Рэя и Гэбриела. Присядь пока туда, - девушка указала на кушетку. Можешь лечь. Я скоро к тебе подойду.

 

- Уже хорошо.. - он отошел и присел на кушетку. Потом задумчиво посмотрел вниз.. аккуратно разулся, поднял ноги и лег на прохладную чуть пружинящую поверхность.

 

- Дроны? Проекция, стреляющая электрическими разрядами? Знаешь, Асмо, у меня ощущение, что я ещё сплю. В то, что с нами происходит, очень сложно поверить, - призналась Кира.

- Когда я выпустил в эту тварь две обоймы подряд, а она в ответ поджарила меня молнией.. у меня тоже было такое ощущение. - Асмо прикрыл глаза и расслабленно выдохнул. "Только бы еще не отрубится тут.." - подумал он.

 

!Кира

[Leo-ranger]

Ачба кивнул и направился в спортзал, где последующие полтора часа занимался на каждом тренажере...

[Мистер Лис]

-С вами снова радио Мишель и сегодня мы поговорим о черных дырах. Садитесь поудобнее. вас ожидает еще один скучный, долгий и бессмысленный рассказ о тайнах вселенной.  

Чёрная дыра́ — область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер — гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда.

Теоретически возможность существования таких областей пространства-времени следует из некоторых точных решений уравнений Эйнштейна, первое из которых было получено Карлом Шварцшильдом в 1915 году. Точный изобретатель термина неизвестен[2], но само обозначение было популяризовано Джоном Арчибальдом Уилером и впервые публично употреблено в популярной лекции «Наша Вселенная: известное и неизвестное» 29 декабря 1967 года[Комм 1]. Ранее подобные астрофизические объекты называли «сколлапсировавшие звёзды» или «коллапсары», а также «застывшие звёзды».

Вопрос о реальном существовании чёрных дыр тесно связан с тем, насколько верна теория гравитации, из которой следует их существование. В современной физике стандартной теорией гравитации, лучше всего подтверждённой экспериментально, является общая теория относительности, уверенно предсказывающая возможность образования чёрных дыр (но их существование возможно и в рамках других (не всех) моделей, см.: Альтернативные теории гравитации). Поэтому наблюдаемые данные анализируются и интерпретируются, прежде всего, в контексте ОТО, хотя, строго говоря, эта теория не является экспериментально подтверждённой для условий, соответствующих области пространства-времени в непосредственной близости от чёрных дыр звёздных масс (однако хорошо подтверждена в условиях, соответствующих сверхмассивным чёрным дырам). Поэтому утверждения о непосредственных доказательствах существования чёрных дыр, в том числе и в этой статье ниже, строго говоря, следует понимать в смысле подтверждения существования астрономических объектов, таких плотных и массивных, а также обладающих некоторыми другими наблюдаемыми свойствами, что их можно интерпретировать как чёрные дыры общей теории относительности.

Кроме того, чёрными дырами часто называют объекты, не строго соответствующие данному выше определению, а лишь приближающиеся по своим свойствам к такой чёрной дыре — например, это могут быть коллапсирующие звёзды на поздних стадиях коллапса. В современной астрофизике этому различию не придаётся большого значения, так как наблюдаемые проявления «почти сколлапсировавшей» («замороженной») звезды и «настоящей» («извечной») чёрной дыры практически одинаковы. Это происходит потому, что отличия физических полей вокруг коллапсара от таковых для «извечной» чёрной дыры уменьшаются по степенным законам с характерным временем порядка гравитационного радиуса, делённого на скорость света.

Различают 4 сценария образования чёрных дыр, два реалистичных: гравитационный коллапс (сжатие) достаточно массивной звезды; коллапс центральной части галактики или протогалактического газа; и два гипотетических: формирование чёрных дыр сразу после Большого Взрыва (первичные чёрные дыры); возникновение в ядерных реакциях высоких энергий.

Теоремы об «отсутствии волос»
Теоремы об «отсутствии волос» у чёрной дыры говорят о том, что у стационарной чёрной дыры внешних характеристик, помимо массы, момента импульса и определённых зарядов (специфических для различных материальных полей), быть не может (в том числе и радиуса), и детальная информация о материи будет потеряна (и частично излучена вовне) при коллапсе. Большой вклад в доказательство подобных теорем для различных систем физических полей внесли Брэндон Картер, Вернер Израэль, Роджер Пенроуз, Пётр Крушель, Маркус Хойслер. Сейчас представляется, что данная теорема верна для известных в настоящее время полей, хотя в некоторых экзотических случаях, аналогов которых в природе не обнаружено, она нарушается. 

 

Основные свойства

Рисунок художника: аккреционный диск горячей плазмы, вращающийся вокруг чёрной дыры.
Согласно теореме Биркгофа, гравитационное поле любого сферически симметричного распределения материи вне её даётся решением Шварцшильда. Поэтому слабо вращающиеся чёрные дыры, как и пространство-время вблизи Солнца и Земли, в первом приближении тоже описываются этим решением.

Две важнейшие черты, присущие чёрным дырам в модели Шварцшильда — это наличие горизонта событий (он по определению есть у любой чёрной дыры) и сингулярности, которая отделена этим горизонтом от остальной Вселенной.

Решением Шварцшильда точно описывается изолированная невращающаяся, незаряженная и не испаряющаяся чёрная дыра (это сферически симметричное решение уравнений гравитационного поля (уравнений Эйнштейна) в вакууме). Её горизонт событий — это сфера, радиус которой, определённый из её площади по формуле S=4\pi r^2, называется гравитационным радиусом или радиусом Шварцшильда.

Все характеристики решения Шварцшильда однозначно определяются одним параметром — массой. Так, гравитационный радиус чёрной дыры массы M равен[18]

r_s = {2\,GM \over c^2},
где G — гравитационная постоянная, а c — скорость света. Чёрная дыра с массой, равной массе Земли, обладала бы радиусом Шварцшильда около 9 мм (то есть Земля могла бы стать чёрной дырой, если бы кто-либо смог сжать её до такого размера). Для Солнца радиус Шварцшильда составляет примерно 3 км.

Объекты, размер которых наиболее близок к своему радиусу Шварцшильда, но которые ещё не являются чёрными дырами, — это нейтронные звёзды.

Можно ввести понятие «средней плотности» чёрной дыры, поделив её массу на «объём, заключённый под горизонтом событий»[Комм 2]:

Средняя плотность падает с ростом массы чёрной дыры. Так, если чёрная дыра с массой порядка солнечной обладает плотностью, превышающей ядерную плотность, то сверхмассивная чёрная дыра с массой в 109 солнечных масс (существование таких чёрных дыр подозревается в квазарах) обладает средней плотностью порядка 20 кг/м³, что существенно меньше плотности воды. Таким образом, чёрную дыру можно получить не только сжатием имеющегося объёма вещества, но и экстенсивным путём, накоплением огромного количества материала.

 

Оптическое искажение аккреционного диска вокруг чёрной дыры
Для более точного описания реальных чёрных дыр необходим учёт наличия момента импульса. Кроме того, малые, но концептуально важные добавки для чёрных дыр астрофизических масс — излучение Старобинского и Зельдовича и излучение Хокинга — следуют из квантовых поправок. Учитывающую это теорию (то есть ОТО, в которой правая часть уравнений Эйнштейна есть среднее по квантовому состоянию от тензора энергии-импульса) обычно называют «полуклассической гравитацией». Представляется, что для очень малых чёрных дыр эти квантовые поправки должны стать определяющими, однако это точно не известно, так как отсутствует непротиворечивая модель квантовой гравитации.  

 

Термодинамика и испарение чёрных дыр

Представления о чёрной дыре как об абсолютно поглощающем объекте были скорректированы Старобинским и Зельдовичем в 1974 году — для вращающихся чёрных дыр, а затем, в общем случае, С. Хокингом в 1975 году. Изучая поведение квантовых полей вблизи чёрной дыры, Хокинг предсказал, что чёрная дыра обязательно излучает частицы во внешнее пространство и тем самым теряет массу[26]. Этот эффект называется излучением (испарением) Хокинга. Упрощённо говоря, гравитационное поле поляризует вакуум, в результате чего возможно образование не только виртуальных, но и реальных пар частица-античастица. Одна из частиц, оказавшаяся чуть ниже горизонта событий, падает внутрь чёрной дыры, а другая, оказавшаяся чуть выше горизонта, улетает, унося энергию (то есть часть массы) чёрной дыры.  

Состав излучения зависит от размера чёрной дыры: для больших чёрных дыр это в основном безмассовые фотоны и лёгкие нейтрино, а в спектре лёгких чёрных дыр начинают присутствовать и тяжёлые частицы. Спектр хокинговского излучения для безмассовых полей оказался строго совпадающим с излучением абсолютно чёрного тела, что позволило приписать чёрной дыре температуру. 

На этой основе была построена термодинамика чёрных дыр, в том числе введено ключевое понятие энтропии чёрной дыры, которая оказалась пропорциональна площади её горизонта событий: 

Скорость испарения чёрной дыры тем больше, чем меньше её размеры. Испарением чёрных дыр звёздных (и тем более галактических) масштабов можно пренебречь, однако для первичных и в особенности для квантовых чёрных дыр процессы испарения становятся центральными.

За счёт испарения все чёрные дыры теряют массу и время их жизни оказывается конечным: 

При этом интенсивность испарения нарастает лавинообразно, и заключительный этап эволюции носит характер взрыва, например, чёрная дыра массой 1000 тонн испарится за время порядка 84 секунды, выделив энергию, равную взрыву примерно десяти миллионов атомных бомб средней мощности.

В то же время, большие чёрные дыры, температура которых ниже температуры реликтового излучения Вселенной (2,7 К), на современном этапе развития Вселенной могут только расти, так как испускаемое ими излучение имеет меньшую энергию, чем поглощаемое. Данный процесс продлится до тех пор, пока фотонный газ реликтового излучения не остынет в результате расширения Вселенной.

Без квантовой теории гравитации невозможно описать заключительный этап испарения, когда чёрные дыры становятся микроскопическими (квантовыми) 

 

Модель на базе теории струн
Теория струн позволяет выстраивание исключительно плотных и мелкомасштабных структур из самих струн и других описываемых теорией объектов — бран, часть из которых имеют более трёх измерений. При этом чёрная дыра может быть составлена из струн и бран очень большим числом способов, а самым удивительным является то обстоятельство, что это число микросостояний ровно соответствует энтропии чёрной дыры, предсказанной Хокингом и его коллегой Бекенштейном в 1970-е годы. Это один из наиболее известных результатов теории струн, полученных в 1990-е годы.

В 1996 г. струнные теоретики Эндрю Строминджер и Кумрун Вафа, опираясь на более ранние результаты Сасскинда и Сена, опубликовали работу «Микроскопическая природа энтропии Бекенштейна и Хокинга». В этой работе Строминджеру и Вафе удалось использовать теорию струн для конструирования из микроскопических компонентов определённого класса чёрных дыр, так называемых экстремально заряженных дыр Райсснера — Нордстрёма, а также для точного вычисления вкладов этих компонентов в энтропию. Работа была основана на применении нового метода, частично выходящего за рамки теории возмущений, которую использовали в 1980-х и в начале 1990-х гг. Результат работы в точности совпадал с предсказаниями Бекенштейна и Хокинга, сделанными более чем за двадцать лет до этого.

Реальным процессам образования чёрных дыр Строминджер и Вафа противопоставили конструктивный подход. Суть в том, что они изменили точку зрения на образование чёрных дыр, показав, что их можно конструировать путём кропотливой сборки в один механизм точного набора бран, открытых во время второй суперструнной революции.

Строминджер и Вафа смогли вычислить число перестановок микроскопических компонентов чёрной дыры, при которых общие наблюдаемые характеристики, например масса и заряд, остаются неизменными. Тогда энтропия этого состояния по определению равна логарифму полученного числа — числа возможных микросостояний термодинамической системы. Затем они сравнили результат с площадью горизонта событий чёрной дыры — эта площадь пропорциональна энтропии чёрной дыры, как предсказано Бекенштейном и Хокингом на основе классического понимания, — и получили идеальное согласие. По крайней мере, для класса экстремальных чёрных дыр Строминджеру и Вафе удалось найти приложение теории струн для анализа микроскопических компонентов и точного вычисления соответствующей энтропии. Практически одновременно, с разностью в несколько недель, к такой же энтропии для почти экстремальных чёрных дыр пришли и Курт Каллан и Хуан Малдасена из Принстона.

Результаты этой группы, однако, простирались далее. Так как они смогли сконструировать не совсем экстремальную чёрную дыру, они смогли рассчитать также и скорость испарения данного объекта, которая совпала с результатами Хокинга. Этот результат был подтверждён в том же году работами двух пар индийских физиков: Самит Дас и Самир Матур, и Гаутам Мандал и Спента Вадья получили ту же скорость испарения. Этот успех послужил одним из доказательств отсутствия потери информации при образовании и испарении чёрных дыр.

В 2004 году команда Самира Матура из университета Огайо занялась вопросом о внутреннем строении струнной чёрной дыры. В результате они показали, что почти всегда вместо массы отдельных струн возникает одна — очень длинная струна, кусочки которой будут постоянно «выпирать» за горизонт событий за счёт квантовых флуктуаций, и соответственно отрываться, обеспечивая испарение чёрной дыры. Сингулярности внутри такого клубка не образуется, а его размер в точности совпадает с размером классического горизонта. В другой модели, которую развили Гэри Горовиц из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре и Хуан Малдасена из Института перспективных исследований, сингулярность присутствует, но информация в неё не попадает, так как за счёт квантовой телепортации выходит из чёрной дыры, изменяя характеристики излучения Хокинга, которое теперь становится не совсем тепловым — эти построения основываются на гипотезе AdS/CFT-соответствия. Все такие модели, однако, до сих пор носят предварительный характер. 

-Если вы еще не уснули, то мы пожалуй продолжим. 

 

Белые дыры
Белая дыра является временно́й противоположностью чёрной дыры — если из чёрной дыры невозможно выбраться, то в белую дыру невозможно попасть. Белой дырой является область IV в расширенном пространстве-времени Шварцшильда — в неё невозможно попасть из областей I и III, а вот из неё попасть в области I и III можно. Так как общая теория относительности и большинство других теорий гравитации обратимы во времени, то можно развернуть решение гравитационного коллапса во времени и получить объект, который не схлопывается, формируя вокруг себя горизонт событий будущего и сингулярность под ним, а наоборот, объект, который рождается из невидимой сингулярности под горизонтом событий прошлого и затем разлетается, уничтожая горизонт (мысленно переверните рисунок коллапса в следующем разделе) — это и будет белая дыра.

На сегодняшний день неизвестны физические объекты, которые можно достоверно считать белыми дырами. Более того, не известны и теоретические механизмы их образования помимо реликтового — сразу после Большого взрыва, а также весьма спекулятивной идеи, которую невозможно подтвердить расчётами, что белые дыры могут образовываться при выходе из-за горизонта событий вещества чёрной дыры, находящейся в другом времени. Нет и предпосылок по методам поиска белых дыр. Исходя из этого, белые дыры считаются сейчас абсолютно гипотетическими объектами, допустимыми теоретически общей теорией относительности, но вряд ли существующими во Вселенной, в отличие от чёрных дыр.

Израильские астрономы Алон Реттер и Шломо Хеллер предполагают, что аномальный гамма-всплеск GRB 060614, который произошёл в 2006 году, был «белой дырой». 

  

Чёрные дыры во Вселенной

Со времени теоретического предсказания чёрных дыр оставался открытым вопрос об их существовании, так как наличие решения типа «чёрная дыра» ещё не гарантирует, что существуют механизмы образования подобных объектов во Вселенной. С математической точки зрения известно, что как минимум коллапс гравитационных волн в общей теории относительности устойчиво ведёт к формированию ловушечных поверхностей, а следовательно, и чёрной дыры, как доказано Деметриосом Кристодулу в 2000-х годах (Премия Шао за 2011 год).

С физической точки зрения известны механизмы, которые могут приводить к тому, что некоторая область пространства-времени будет иметь те же свойства (ту же геометрию), что и соответствующая область у чёрной дыры. 

Коллапс звезды. Метрика внутри более затенённой области нам неизвестна (или неинтересна)
Изображённая тёмным цветом область заполнена веществом звезды и метрика её определяется свойствами этого вещества. А вот светло-серая область совпадает с соответствующей областью пространства Шварцшильда, см. рис. выше. Именно о таких ситуациях в астрофизике говорят как об образовании чёрных дыр, что с формальной точки зрения является некоторой вольностью речи[Комм 5]. Снаружи, тем не менее, уже очень скоро этот объект станет практически неотличим от чёрной дыры по всем своим свойствам, поэтому данный термин применим к получающейся конфигурации с очень большой степенью точности.

В реальности из-за аккреции вещества, с одной стороны, и (возможно) хокинговского излучения, с другой, пространство-время вокруг коллапсара отклоняется от приведённых выше точных решений уравнений Эйнштейна. И хотя в любой небольшой области (кроме окрестностей сингулярности) метрика искажена незначительно, глобальная причинная структура пространства-времени может отличаться кардинально. В частности, настоящее пространство-время может, по некоторым теориям, уже и не обладать горизонтом событий. Это связано с тем, что наличие или отсутствие горизонта событий определяется, среди прочего, и событиями, происходящими в бесконечно удаленном будущем наблюдателя.

По современным представлениям, есть четыре сценария образования чёрной дыры:

-Гравитационный коллапс (катастрофическое сжатие) достаточно массивной звезды на конечном этапе её эволюции.
-Коллапс центральной части галактики или протогалактического газа. Современные представления помещают огромную чёрную дыру в центр многих, если не всех, спиральных и эллиптических галактик. Например, в центре нашей Галактики находится чёрная дыра Стрелец A* массой 4
-Формирование чёрных дыр в момент сразу после Большого Взрыва в результате флуктуаций гравитационного поля и/или материи. Такие чёрные дыры называются первичными.
-Возникновение чёрных дыр в ядерных реакциях высоких энергий — квантовые чёрные дыры. 

 

Чёрные дыры звёздных масс
Шварцшильдовская чёрная дыра
Моделирование гравитационного линзирования чёрной дырой, которая искажает изображение галактики, перед которой она проходит. (Щёлкните, чтобы увидеть полноразмерную анимацию.)

Чёрная дыра NGC 300 X-1 в представлении художника. Иллюстрация ESO.
Чёрные дыры звёздных масс образуются как конечный этап жизни звезды, после полного выгорания термоядерного топлива и прекращения реакции звезда теоретически должна начать остывать, что приведёт к уменьшению внутреннего давления и сжатию звезды под действием гравитации. Сжатие может остановиться на определённом этапе, а может перейти в стремительный гравитационный коллапс. В зависимости от массы звезды и вращательного момента возможны следующие конечные состояния:

Погасшая очень плотная звезда, состоящая в основном, в зависимости от массы, из гелия, углерода, кислорода, неона, магния, кремния или железа (основные элементы перечислены в порядке возрастания массы остатка звезды). Такие остатки называют белыми карликами, масса их ограничивается сверху пределом Чандрасекара.
Нейтронная звезда, масса которой ограничена пределом Оппенгеймера — Волкова.
Чёрная дыра.
По мере увеличения массы остатка звезды происходит движение равновесной конфигурации вниз по изложенной последовательности. Вращательный момент увеличивает предельные массы на каждой ступени, но не качественно, а количественно (максимум в 2—3 раза).

Условия (главным образом, масса), при которых конечным состоянием эволюции звезды является чёрная дыра, изучены недостаточно хорошо, так как для этого необходимо знать поведение и состояния вещества при чрезвычайно высоких плотностях, недоступных экспериментальному изучению. Дополнительные сложности представляет моделирование звёзд на поздних этапах их эволюции из-за сложности возникающего химического состава и резкого уменьшения характерного времени протекания процессов. Достаточно упомянуть, что одни из крупнейших космических катастроф, вспышки сверхновых, возникают именно на этих этапах эволюции звёзд. Различные модели дают нижнюю оценку массы чёрной дыры, получающейся в результате гравитационного коллапса, от 2,5 до 5,6 масс Солнца. Радиус чёрной дыры при этом очень мал — несколько десятков километров.

Впоследствии чёрная дыра может разрастись за счёт поглощения вещества — как правило, это газ соседней звезды в двойных звёздных системах (столкновение чёрной дыры с любым другим астрономическим объектом очень маловероятно из-за её малого диаметра). Процесс падения газа на любой компактный астрофизический объект, в том числе и на чёрную дыру, называется аккрецией. При этом из-за вращения газа формируется аккреционный диск, в котором вещество разгоняется до релятивистских скоростей, нагревается и в результате сильно излучает, в том числе и в рентгеновском диапазоне, что даёт принципиальную возможность обнаруживать такие аккреционные диски (и, следовательно, чёрные дыры) при помощи ультрафиолетовых и рентгеновских телескопов. Основной проблемой является малая величина и трудность регистрации отличий аккреционных дисков нейтронных звёзд и чёрных дыр, что приводит к неуверенности в идентификации астрономических объектов с чёрными дырами. Основное отличие состоит в том, что газ, падающий на все объекты, рано или поздно встречает твёрдую поверхность, что приводит к интенсивному излучению при торможении, но облако газа, падающее на чёрную дыру, из-за неограниченно растущего гравитационного замедления времени (красного смещения) просто быстро меркнет при приближении к горизонту событий, что наблюдалось телескопом Хаббла в случае источника Лебедь X-1.

Столкновение чёрных дыр с другими звёздами, а также столкновение нейтронных звёзд, вызывающее образование чёрной дыры, приводит к мощнейшему гравитационному излучению, которое, как ожидается, можно будет обнаруживать в ближайшие годы при помощи гравитационных телескопов. В настоящее время есть сообщения о наблюдении столкновений в рентгеновском диапазоне. 25 августа 2011 года появилось сообщение о том, что впервые в истории науки группа японских и американских специалистов смогла в марте 2011 года зафиксировать момент гибели звезды, которую поглощает чёрная дыра.

 

Сверхмассивные чёрные дыры
Подробнее по этой теме см.: Сверхмассивная чёрная дыра.
Разросшиеся очень большие чёрные дыры, по современным представлениям, образуют ядра большинства галактик. В их число входит и массивная чёрная дыра в ядре нашей галактики — Стрелец A*.

В настоящее время существование чёрных дыр звёздных и галактических масштабов считается большинством учёных надёжно доказанным астрономическими наблюдениями.

Американские астрономы установили, что массы сверхмассивных чёрных дыр могут быть значительно недооценены. Исследователи установили, что для того, чтобы звёзды двигались в галактике М87 (которая расположена на расстоянии 50 миллионов световых лет от Земли) так, как это наблюдается сейчас, масса центральной чёрной дыры должна быть как минимум 6,4 миллиарда солнечных масс, то есть в два раза больше нынешних оценок ядра М87, которые составляют 3 млрд солнечных масс.

 

Первичные чёрные дыры

Первичные чёрные дыры в настоящее время носят статус гипотезы. Если в начальные моменты жизни Вселенной существовали достаточной величины отклонения от однородности гравитационного поля и плотности материи, то из них путём коллапса могли образовываться чёрные дыры. При этом их масса не ограничена снизу, как при звёздном коллапсе — их масса, вероятно, могла бы быть достаточно малой. Обнаружение первичных чёрных дыр представляет особенный интерес в связи с возможностями изучения явления испарения чёрных дыр.

 

Квантовые чёрные дыры
Предполагается, что в результате ядерных реакций могут возникать устойчивые микроскопические чёрные дыры, так называемые квантовые чёрные дыры. Для математического описания таких объектов необходима квантовая теория гравитации. Однако из общих соображений весьма вероятно, что спектр масс чёрных дыр дискретен и существует минимальная чёрная дыра — планковская чёрная дыра. Её масса — порядка 10−5 г, радиус — 10−35 м. Комптоновская длина волны планковской чёрной дыры по порядку величины равна её гравитационному радиусу.

Таким образом, все «элементарные объекты» можно разделить на элементарные частицы (их длина волны больше их гравитационного радиуса) и чёрные дыры (длина волны меньше гравитационного радиуса). Планковская чёрная дыра является пограничным объектом, для неё можно встретить название максимон, указывающее на то, что это самая тяжёлая из возможных элементарных частиц. Другой иногда употребляемый для её обозначения термин — планкеон. 

 В последнее время предложены эксперименты с целью обнаружения свидетельств появления чёрных дыр в ядерных реакциях. Однако для непосредственного синтеза чёрной дыры в ускорителе необходима недостижимая на сегодня энергия 1026 эВ. По-видимому, в реакциях сверхвысоких энергий могут возникать виртуальные промежуточные чёрные дыры.

Эксперименты по протон-протонным столкновениям с полной энергией 7 ТэВ на Большом адронном коллайдере показали, что этой энергии недостаточно для образования микроскопических чёрных дыр. На основании этих данных делается вывод, что микроскопические чёрные дыры должны быть тяжелее 3,5-4,5 ТэВ в зависимости от конкретной реализации. 

 

Обнаружение чёрных дыр
На данный момент учёными обнаружено около тысячи объектов во Вселенной, которые причисляются к чёрным дырам. Всего же, предполагают учёные, существует десятки миллионов таких объектов.

В настоящее время единственный достоверный способ отличить чёрную дыру от объекта другого типа состоит в том, чтобы измерить массу и размеры объекта и сравнить его радиус с гравитационным радиусом 

 

Астрофизические аспекты физики чёрных дыр 

Мембранная парадигма

В физике чёрных дыр мембра́нная паради́гма является полезной моделью для визуализации и вычисления эффектов, предсказываемых общей теорией относительности, без прямого рассмотрения области, окружающей горизонт событий чёрной дыры. В этой модели чёрная дыра представляется как классическая излучающая поверхность (или мембрана), достаточно близкая к горизонту событий — растя́нутый горизо́нт. Этот подход к теории чёрных дыр был сформулирован в работах Дамура и независимо Знаека конца 1970-х—начала 1980-х и развит на основе метода 3 + 1-расщепления пространства-времени Кипом Торном, Ричардом Прайсом и Дугласом Макдональдом.  

 

Динамика гравитационного коллапса (формирование чёрных дыр)
Гравитационным коллапсом может заканчиваться эволюция звёзд с массой свыше трёх солнечных масс. После исчерпания в таких звёздах материала для термоядерных реакций они теряют свою механическую устойчивость и начинают с увеличивающейся скоростью сжиматься к центру. Если растущее внутреннее давление останавливает гравитационное сжатие, то центральная область звезды становится сверхплотной нейтронной звездой, что может сопровождаться сбросом оболочки и наблюдаться как вспышка сверхновой звезды. Однако если масса звезды превысит предел Оппенгеймера — Волкова, то коллапс продолжается до её превращения в чёрную дыру. 

 

Аккреция вещества в дыру 

Аккрецией называют процесс падения вещества на космическое тело из окружающего пространства. При аккреции на чёрные дыры сверхгорячий аккреционный диск наблюдается как рентгеновский источник.

Сообщение отредактировал Антоха Кучерявый: 25 апреля 2014 - 20:59

[SHaEN]

- Уже хорошо.. - он отошел и присел на кушетку. Потом задумчиво посмотрел вниз.. аккуратно разулся, поднял ноги и лег на прохладную чуть пружинящую поверхность.
 

Задавая концентрацию раствора и уровень геля для заполнения камер, в соответствии с массой и физическим состоянием пациентов, Кира краем глаза следила за действиями Асмо. Доктор испытывала угрызения совести за то, что привлекла раненого к оказанию помощи, но им всем сейчас нелегко, к тому же, выбора особо не было. 

- Когда я выпустил в эту тварь две обоймы подряд, а она в ответ поджарила меня молнией.. у меня тоже было такое ощущение. - Асмо прикрыл глаза и расслабленно выдохнул. "Только бы еще не отрубится тут.." - подумал он.

 

- Заснёшь ненадолго - не страшно, - сказала девушка. - Я разбужу.

 

Закончив первоначальные настройки, она активировала заполнение капсул, и, пока голубовато-сиреневый целебный гель покрывал тела Рэя и Гэбриела, надела на них кислородные маски.

 

!Асмо

[Selena]

Тихие шаги Киры по медотсеку, едва слышный шум включившихся механизмов.. казалось, все это так далеко.. или уставший от беготни и напряжения организм просто радовался покою.. 

 

- Заснёшь ненадолго - не страшно, - сказала девушка. - Я разбужу.

 

- Это хорошо.. - не открывая глаз, пробормотал Асмо. Усталость все-таки взяла свое и через несколько минут оружейник уже крепко спал.

 

Х до завтра)

[SHaEN]

- Это хорошо.. - не открывая глаз, пробормотал Асмо. Усталость все-таки взяла свое и через несколько минут оружейник уже крепко спал.

 

Основные настройки сделаны, камеры заполнены, осталось только закрыть их и запустить процесс диагностики. Крышки опускаются с лёгким шипением. Кира помнит, что внутри нет ощущения замкнутого пространства, только лёгкость во всём теле, приятные прикосновения к коже и абсолютное спокойствие. Перегруженные в виртуальной реальности сознания её пациентов не выдержали, спровоцировав физические реакции. Серьёзных патологий доктор не видела, но всё может измениться, стоит балансу нарушиться. Они оба на грани: между реальностью и миром иллюзий, предельной усталостью и болезнью. Пальцы девушки едва касаются сенсорных кнопок, в результате несколько меняется комбинация лекарственных препаратов, а камеры получают команду немного понизить температуру тела находящихся внутри. Прежде чем отойти, она на несколько секунд приложила ладонь к смотровому окошку одной из камер, и её сердце отбило несколько дополнительных ударов. Сейчас не время для проявления подобных чувств. Да и будет ли оно когда-нибудь... для неё?

 

Стараясь двигаться бесшумно, Кира подошла к Асмо, осторожно, чтобы не потревожить, осмотрела его ранение, с удовлетворением отметив отсутствие отёка и глубоких повреждений. Потом достала из шкафчика рядом с кушеткой плоскую упаковку, разорвала её и аккуратно накрыла ожог на плече оружейника пластырем с нанопрепаратом. "Вот так, а теперь поспи ещё немного, пока лекарство подействует", - мысленно сказала она и вернулась к камерам. 

 

Х

 

[MomJane]

Пилот понимал, почему Мишель старается заполнить тишину, он тоже боролся с усталостью из последних сил и поэтому, когда девушка закончила рассказ, включил негромкую бодрящую музыку...

http://www.youtube.com/watch?v=v2AC41dglnM

- Очень познавательная лекция Мишель. Вот так, глядя на тебя, с первого взгляда и не подумаешь, что имеешь дело с ходячей энциклопедией.

- Ты увлечена робототехникой, астрономией, оружием и это мы уже поняли, но ты привлекательная, импульсивная девушка поэтому хотелось бы задать тебе житейский вопрос, а какие мужчины тебе нравятся?

!Мишель

Сообщение отредактировал MomJane: 26 апреля 2014 - 05:52

[Горыныч]

 

"Калипсо" вышел на траекторию полета и начал разгон для очередного прыжка. Космос вокруг снова сжался до сияющего светлого пятна.

 

- Две минуты до точки сжатия, - объявил ИИ.

 

Вскоре, корабль прыгнул, а через несколько часов перед путешественниками предстала новая галактика.

 

 

- Капитан, - произнес ИИ, - по предположениям ученых, в данной галактике, в бинарной системе звёзд с одинаковой массой, предварительно обозначенной, как 2535АС72Z, присутствуют две планеты земного типа. Наша задача произвести разведку обоих и составить отчеты о возможности использования.

Корабль взял курс на систему 2535АС72Z и через два дня, взору разведчиков открылась изумительная картина: система, окружённая плотным жёлто-коричневым газово-пылевым кольцом, в её центре две звезды-близнеца, вращающихся вокруг общего центра масс, и семь планет, одна из которых являлась газовым гигантом.

 

 

- Интерес для нашей миссии представляют третья и четвертая планеты. Они находятся на оптимальном, для возникновения углеводородной жизни, расстоянии, имеют атмосферу, достаточное количество воды. Но не исключается возможность заселения и других планет. По предварительному анализу, период обращения третьей планеты составляет 267 земных дней, а сутки 20 часов. Четвертой планеты - 385 земных дней. Сутки 32 часа.

[Мистер Лис]

- Очень познавательная лекция Мишель. Вот так, глядя на тебя, с первого взгляда и не подумаешь, что имеешь дело с ходячей энциклопедией.

 

- Ты увлечена робототехникой, астрономией, оружием и это мы уже поняли, но ты привлекательная, импульсивная девушка поэтому хотелось бы задать тебе житейский вопрос, а какие мужчины тебе нравятся?

 

-Спасибо! -смущенно произнесла девушка. Слова шейка смутили ее.

-Ну и вопросы у тебя Шейк. -широко и искренне улыбнулась Мишель. Она уже давно так не улыбалась. 

-Ну ладно. Вижу что ты и вправду хочешь знать. На счет робототехники, так мне просто нравятся роботы. Тем более некоторое время робот был единственным моим другом и защитником и заменил мне семью. На счет астрономии, так вечерами когда отец бывал дома мы с ним часто смотрели в телескоп стоящий у нас на балконе. Он показывал мне звезды, планеты. Он был достаточно мощный что бы рассмотреть в него Луну и Марс. Однажды он сказал мне что я обязательно отправлюсь к звездам. так и вышло и вот я здесь. Это одно из моих самых дорогих воспоминаний о нем. Он еще часто брал меня с собой, катал на аэрокаре и учил меня водить его. Мы были с ним очень близки. Мишель опустила голову. Ее взгляд наполнился грустью. Возникла небольшая пауза. 

-А оружие я люблю. Не потому что оно придает уверенности в себе или еще что то в этом роде. Оружие это всего лишь оружие и важно не то для чего оно предназначено, а то у кого оно в руках. Для меня это орудие мира. Многие века люди отстаивали свои права с оружием в руках и оно убивало, но и помогало выжить. Я люблю держать его в руках и стрелять из него по мишеням. Получаю от этого удовольствие. Когда ты держишь в руках оружие то чувствуешь себя более защищенным. -девушка немного задумалась. 

-А что на счет парней? Хм. Даже ни знаю. Он должен быть добрым, смелым, заботливым и уметь слушать. А то как он выглядит это уже не так важно. Для меня главное что бы он был хорошим человеком с хорошим чувством юмора и что бы с ним было весело. 

Сообщение отредактировал Антоха Кучерявый: 26 апреля 2014 - 09:36

[MomJane]

Он должен быть добрым, смелым, заботливым и уметь слушать. А то как он выглядит это уже не так важно. Для меня главное что бы он был хорошим человеком с хорошим чувством юмора и что бы с ним было весело.

 

Увидев, что смутил девушку своим вопросами, Шейк уже пожалел о том, что задал их, но послушав её ответ, был немного удивлён. Ни кокетства, ни фальши (к которым так привык пилот в общении с противоположным полом) он не увидел. Она предстала перед ним в образе взрослого человеком, способного думать, анализировать, чувствовать…  - У тебя слишком большие запросы солнышко, – улыбнулся пилот девушке и решил сменить тему.

- Надо готовиться к прыжку, мы выходим на завершающий отрезок траектории, может наш ведущий по общему радио справиться о готовности экипажа?

!Мишель

Сообщение отредактировал MomJane: 26 апреля 2014 - 09:58

[Мистер Лис]

Увидев, что смутил девушку своим вопросами, Шейк уже пожалел о том, что задал их, но послушав её ответ, был немного удивлён. Ни кокетства, ни фальши (к которым так привык пилот в общении с противоположным полом) он не увидел. Она предстала перед ним в образе взрослого человеком, способного думать, анализировать, чувствовать…  - У тебя слишком большие запросы солнышко, – улыбнулся пилот девушке и решил сменить тему. 

-На самом деле нет. Когда человек тебе нравится, то тебе с ним весело и ты будешь смеяться над любой его шуткой какой бы идиотской она не была. 

-Теперь по скольку я ответила на твой вопрос, то я бы хотела задать тебе свой. Какие тебе нравятся девушки? 

 

- Надо готовиться к прыжку, мы выходим на завершающий отрезок траектории, может наш ведущий по общему радио справиться о готовности экипажа? 

 

-А я думала что ты сам захочешь это сделать? Но если хочешь что бы это сделала я... -повернувшись к Шейку произнесла девушка. 

[MomJane]

-Теперь по скольку я ответила на твой вопрос, то я бы хотела задать тебе свой. Какие тебе нравятся девушки?

- Болтливые,- улыбнулся Шейк и подумав добавил. - Ну, а если честно, искренние и верные.

-А я думала что ты сам захочешь это сделать? Но если хочешь что бы это сделала я... -повернувшись к Шейку произнесла девушка.

- Давай это сделаешь ты, у тебя голос приятный, - улыбнулся мужчина.

[Alice von Bertruher]

Она никак не могла заснуть, не смотря на общую вялость ее тела. Слова Элен никак не выходили из ее головы. Да что же это получается? Она это ИИ, а ИИ это Элен? То есть она машина? Или часть этой машины? Черт голову сломит, пока разберется во всей этой системе. Сьюзен нужны ответы и немедленно. Элен не машина, ведь она проявляет какие-то человеческие эмоции. Но и "паразит" говорил с ней более чем эмоционально. Впитывал, а затем использовал как дубликаты информации чужие эмоции? Да, скорее всего. Он же не живой и души не имел. А у Элен она есть...наверное.Нет, надо отвлечься от этого. Так с ума сойти недолго.

Рауль задремал, сидя на стуле. Сьюзен взяла его за руку, так легонько чтобы не разбудить. Бог знает, что они тут пережили, так что ему нужно немного отдохнуть. А еще лучше - обратиться к Кире.

Ей нравится этот парень, его доброта и щедрость, его забота о ней. Рауль так похож этим на ее маму....Да и Роди он чем-то напоминал.

Она прижала его руку к груди.