Este bine cunoscut faptul că toate corpurile din natură sunt atrase una de cealaltă. De exemplu, sunteți atras de Pământ și greutatea dvs. este forța gravitației Pământului. Această forță se numește forța de gravitație, care poate fi calculată folosind legea gravitației universale, Newton încă deschis în 1687 Atracția crește atunci când vă mutați într-o planetă cu o masă mai mare sau mai mică rază. Jupiter, de exemplu, că masa Pământului este de 318 de ori și de 10 ori mai mult decât, va trebui să cântărească aproape trei ori mai mare decât pe Pământ. Pentru a părăsi Pământul pentru totdeauna, adică Pentru a scăpa de îmbrățișarea gravitațională, trebuie să aveți o anumită viteză. Această viteză se numește viteza spațială sau viteza de evadare. În cazul Pământului, această viteză este de 11,2 km / sec, Jupiter 61 km / sec. Pentru soarele nostru, care este la fel de masivă ca pământul 330.000 ori sau mai mult de 11 de ori, această viteză ar avea 620 km / sec. Există, totuși, în natura unui corp pentru care viteza cosmică ar fi egală cu viteza luminii?
Este cunoscut faptul că viteza luminii este viteza maximă posibilă în Universul nostru și este egală cu 300.000 km / sec. Corpul pentru care viteza cosmică este egală sau chiar depășește viteza luminii este numită o gaură neagră. O gaură neagră este o regiune a spațiului în care forțele gravitaționale sunt atât de mari încât chiar și lumina nu o poate lăsa și, prin urmare, nu este vizibilă datorită absenței oricărei radiații din ea. Absoarbe totul și nu emite nimic, de aceea se numește o gaură neagră. Găurile negre se formează ca urmare a colapsului stelelor masive (așa-numitele găuri negre stelare). Masa unei astfel de stele ar trebui să depășească de trei ori masa Soarelui, iar raza sa este mai mare de 10 km. Limita unei stele negre se numește orizontul evenimentului, iar raza sa este raza Schwarzschild, care este determinată de o formulă simplă. Pentru ca Pământul nostru să devină o gaură neagră, acesta trebuie să fie comprimat la 1 cm, iar Soarele la 3 km. Permiteți-mi să vă reamintesc că raza Pământului este de aproximativ 6400 km, Soarele de 700.000 km. Dar nici Pământul, nici Soarele nu pot fi candidați pentru găurile negre.
În centrul galaxiei, care este, de asemenea, numit superstaruri ale Universului, gaura neagra supermasiva, cu o masă și milioane de trilioane de ori mai mare decât masa solară și dimensiunea în milioane și trilioane de kilometri. Gaurile negre galactice sunt de obicei pasive, adică ele nu radiază energia ca în cazul galaxiei noastre. Găurile negre suge în materie și o astfel de absorbție duce în cele din urmă la emisia de energie din gaură către exterior, adică se muta la faza activă datorită absorbției sumelor uriașe de energie și să înceapă să se emită energie echivalentă puternic pentru energia de radiație a sute de galaxii și trilioane de stele, cum ar fi soarele nostru. Astfel de surse de energie se numesc quasari. Ele sunt cele mai puternice și mai moarte obiecte din univers. Mii de quasari au fost deja descoperiți astăzi. Ele controlează galaxiile și sunt stăpânii universului. Explozia unei găuri negre poate duce chiar la nașterea unui nou univers. Conform expresiei figurative a savantului japonez prof. M. Kaku, dacă nu ar exista găuri negre, atunci nu ar fi noi cu tine. Gaura neagră este comparată cu Sfântul Graal. Se știe că elementele chimice din corpul nostru s-au format cândva din prăbușirea stelelor masive. Spunând altfel, "Suntem chestii de stele"! Legile fizicii, constantele fundamentale care guvernează universul nostru, precum și spațiul și timpul au apărut imediat după Big Bang. Nu știm de ce aceste legi și constante sunt astfel, și nu altele. După cum celebrul om de știință engleză R. Penrose, nu știm „dacă constantele mondiale și acele valori numerice care există în lumea noastră, setați accidental sau rezultatul un fel de built-in lumea matematicii? Și care este sensul în această lume?
In centrul galaxiei noastre este o gaură neagră masivă, cu o masă de patru milioane de mase solare si o raza de 12 de milioane de kilometri, iar în centrul găurii negre Andromeda, cu o masă de 140 de milioane de mase solare. Permiteți-mi să vă reamintesc că Soarele nostru se rotește în jurul centrului galaxiei la o viteză de 220 km / sec la o distanță de lumină acoperă peste 28.000 de ani. Prin urmare, perioada de rotație a Soarelui este foarte mare și este de 200 milioane de ani. Soarele nostru a făcut astfel 23 de întoarceri în jurul centrului Galaxiei pentru întreaga istorie a existenței sale, adică pentru 4,6 miliarde de ani. Masa găurii negre a fost determinată prin studierea rotației stelelor din jurul ei. viteza de aproape de o stea gaură neagră (aproximativ 500 km / s) sau perioadele de rotație a acestora și distanțele de la stele la găuri negre de măsurare, puteți determina cu ușurință masa găurii negre în baza legii gravitației Kepler-Newton. În universul nostru, există 200 de miliarde de galaxii și un număr foarte mare de stele masive, astfel încât numărul de găuri negre ar trebui să fie, de asemenea, numărate în miliarde.
În ultimii ani, interesul oamenilor de știință în studierea găurilor negre a crescut considerabil. Acest lucru se datorează proprietăților lor neobișnuite. De exemplu, nu există timp în interiorul unei găuri negre și puteți locui acolo, să nu vă îmbătrâniți sau să călătoriți în Univers pentru distanțe foarte lungi. Este posibil ca găurile negre să fie sursele de formare a unor noi universuri. Numărul de universuri poate depăși sute de miliarde și, conform unor ipoteze, poate exista chiar un număr infinit (multiverse) dintre ele și că universul nostru nu este, prin urmare, unic, așa cum ne-a părut mai devreme. Din păcate, nu putem vedea sau nu studiază aceste universuri. Observațiile noastre sunt limitate de viteza luminii. Nu vedem ce se întâmplă dincolo de orizontul universului nostru, pentru că Galaxiile din apropierea orizontului se mișcă cu viteze apropiate de viteza luminii. Cu toate acestea, acest lucru nu interzice existența unei pluralități de universuri. Presupunând că numărul universurilor este infinit și că lumea noastră a existat întotdeauna, atunci putem ajunge la concluzii surprinzătoare despre locul universului nostru în această lume mare. De exemplu, problema a ceea ce a fost înainte de apariția universului nostru nu este deja abstractă. Răspunsul este că există și alte universuri. Deși călătoria spre trecut și permisă de teoria relativității lui Einstein, faimosul om de știință englez S. Hawking a demonstrat că astfel de excursii sunt imposibile din cauza încălcării relațiilor cauză-efect. El deține, de asemenea, afirmația, care ia îndemnat pe mulți credincioși: "Dumnezeu nu a putut crea universul".
Călătoria spre viitor este posibilă. De exemplu, dacă ați fost într-un spațiu de călătorie pe termen lung la viteze apropiate de viteza luminii, din cauza dilatare timp (o dilatare de timp), timpul de referință sistem este mult mai lent în comparație cu timpul scurs de pe Pământ (să zicem un an în dumneavoastră sistem și 50 de ani pe Pământ). Revenind pe Pământ, veți cădea în viitor. Același efect de încetinire a timpului este observat dacă vă apropiați de o gaură neagră. Dacă treceți orizontul evenimentului, timpul se va opri cu totul.
După cum știți, universul nostru a fost format ca rezultat al Big Bang-ului cu aproximativ 14 miliarde de ani în urmă, posibil ca rezultat al exploziei unei găuri negre. După aproximativ 200 de milioane de ani, a apărut prima stea în ea și universul nostru a început să strălucească (amintiți-vă, "Să fie lumină!"). Primele galaxii au apărut într-un miliard de ani. Astăzi în universul nostru există aproximativ 200 de miliarde de galaxii și în fiecare dintre ele este de la milioane la trilioane de stele. Cu ajutorul telescoapelor puternice, putem observa galaxii foarte vechi, care au apărut acum 12 miliarde de ani. Faptul este că lumina de la astfel de galaxii îndepărtate nu ne ajunge la o dată, ci în miliarde de ani de la momentul emiterii lor, tk. viteza luminii este finită. Prin urmare, vedem în telescoapele galaxiei, așa cum au fost în trecut, adică cu miliarde de ani în urmă, născut aproape în timpul Big Bang-ului. pentru că galaxiile se află la distanțe diferite, ori că lumina trebuie să acopere aceste distanțe va fi diferită. Acest timp este numit un timp de căutare. Fiecare corp în spațiu, în funcție de distanța față de el, are propriul timp necesar ca lumina să treacă de această distanță înainte ca lumina să fie înregistrată de telescop.
Încă de la începutul secolului al XX-lea, se părea că universul nostru era static și nu existau mișcări în el. Cu toate acestea, în 1929, observațiile eminentului astronom american E. Hubble, cu ajutorul unui telescop puternic, au arătat că galaxiile s-au împrăștiat una de alta și cu cât mai repede, cu atât mai mare este distanța dintre ele. A fost descoperită legea dispersiei galaxiilor, numită legea lui Hubble. Conform acestei legi, există o relație directă între viteza de îndepărtare a galaxiilor și distanțele dintre ele. Dacă distanța dintre galaxii crește dublu, atunci rata dispersării lor crește de asemenea cu un factor de două. Pe baza datelor obținute de Hubble, această lege a făcut posibilă determinarea vârstei universului din panta liniei drepte în raport cu viteza de distanță. Acest timp este egal cu 13,7 miliarde de ani. Pentru descoperirile sale, Hubble a primit premiul Nobel, iar unul dintre cele mai mari telescoape din lume a fost numit după el (și telescopul spațial Hubble). Astăzi se stabilește că galaxiile nu numai că se depărtează unul de celălalt, ci și se împrăștie cu accelerație. Motivul acestei accelerații este astăzi incomprehensibil, deși este asociat cu prezența în natură a unui fel de energie întunecată (alta denumire este forță repulsivă în contrast cu forțele de atracție). Natura energiei întunecate, care reprezintă 74% din masa universului nostru, este puțin studiată astăzi. Poate că universul nostru înainte de a dispărea trebuie să fie accelerat și apoi distrus ca urmare a unei astfel de expansiuni rapide. Treptat, universul nostru va deveni rece, temperatura și densitatea acestuia vor scădea aproape la zero și după aproximativ 100 de miliarde de ani va muri. Dar nu ar trebui să fim supărați - nașterea unui nou univers nu este departe: după prăbușirea universului nostru va exista un altul. În lucrările interesante ale cercetătorului englez Penrose, se afirmă că universul nostru trăiește pentru o anumită perioadă (de data aceasta el numește Aeon), pierde și apoi revigorează din nou. Există chiar dovezi ale existenței eonilor. Ele se regăsesc în spectrul radiației reziduale după Big Bang (așa-numita radiație cosmică de fundal) și confirmând faptul că universul nostru a disparut și sa renăscut din nou de mai multe ori. Această teorie este numită teoria universului ciclic. Conform acestei teorii, trăim într-o lume nesfârșită, condamnată la repetarea ciclică a acelorași evenimente. Se înlocuiesc nesfârșite între ei eoni. Teoria îndepărtează, de asemenea, contradicțiile asociate magnitudinii entropiei universului în timpul Big Bang-ului și după el și explică, de asemenea, multe dintre problemele cosmologiei moderne.
Să ne întoarcem totuși la ideea multitudinii de lumi. Dacă numărul de universuri este infinit, atunci ele pot fi controlate de diferite legi ale fizicii și ale unor constante fundamentale diferite de Universul nostru. Ie există, de exemplu, alte valori ale vitezei luminii și ale unei lumi complet diferite a sistemelor vii. Dar din moment ce numărul de universuri este uriaș, infinit, atunci într-un astfel de mediu este posibil să găsim un univers cu proprietăți apropiate de proprietățile universului nostru și cu sistemul nostru solar astfel, precum și cu aceleași condiții pentru nașterea vieții așa cum există pe Pământul nostru. Potrivit altor teorii, este de asemenea posibil să ne despărțim universul în versiunile sale paralele și să trăim într-una din aceste lumi paralele. Aceasta înseamnă că existența unor lumi paralele nu depășește ipoteza. Alte idei legate de găurile negre, de exemplu, dacă pot fi folosite pentru a călători în lumi paralele, sau dacă te poți găsi într-o altă lume sau dacă sufletele noastre după moarte intră într-o lume paralelă și continuă să trăiască acolo par mistică. Știința nu funcționează cu fapte neidentificate și astfel de afirmații, bineînțeles, depășesc sfera de aplicare a ipotezelor științifice.
În concluzie, observăm că astăzi astronomii discută despre două versiuni ale originii și dezvoltării universului. În primul dintre acestea, universul nostru a fost format ca urmare a Big Bang-ului cu 14 miliarde de ani în urmă. Cu timpul, stelele, galaxiile, găurile negre, quasarele și alte obiecte au apărut în ea. pentru că galaxiile se împrăștie cu accelerație, pe termen lung temperatura și densitatea universului nostru vor scădea la zero și vor muri. Găurile și cvasiurile negre, găsite în centrul galaxiilor, pot fi sursele de noi universuri, numărul cărora poate fi infinit. Fiecare dintre universuri are propriul său drum de dezvoltare, propriile legi ale fizicii și ale constantelor fundamentale, precum și forme de viață diferite de ale noastre. În acest sistem, universul nostru nu este unic. În teoria universului ciclic, universul nostru dispare și se renaște din nou prin intervale de timp uriașe, numite eoni, care s-au găsit în spectrele radiației reziduale după Big Bang. În această teorie, spre deosebire de teoria Big Bang, Universul nostru este unic și, prin urmare, unic. Ce teorie se dovedește a fi mai realistă va arăta rezultatele cercetărilor noi.