Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Математика Математика

Чёрные дыры и пространственно-временные парадоксы

Карабин, 6x60 мм.
Размеры: 6x60 мм. Материал: металл. Упаковка: блистер.
44 руб
Раздел: Карабины для ошейников и поводков
Совок №5.
Длина совка: 22 см. Цвет в ассортименте, без возможности выбора.
18 руб
Раздел: Совки
Фонарь садовый «Тюльпан».
Дачные фонари на солнечных батареях были сделаны с использованием технологии аккумулирования солнечной энергии. Уличные светильники для
106 руб
Раздел: Уличное освещение

Чрные дыры и пространственно-временные парадоксы Реферат Выполнила студентка 1 курса 4 группы экономического факультета Болотова Полина Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия Введение “Из всех измышлений человеческого ума, от единорогов и химер до водородной бомбы, наверное, самое фантастическое — это образ черный дыры, отделенной от остального пространства определенной границей, которую ничто не может пересечь; дыры, обладающей настолько сильным гравитационным полем, что даже свет задерживается его мертвой хваткой; дыры, искривляющей пространство и тормозящей время. Подобно единорогам и химерам, черная дыра кажется более уместной в фантастических романах или в мифах древности, чем в реальной Вселенной. И тем не менее законы современной физики фактически требуют, чтобы черные дыры существовали. Возможно, только наша Галактика содержит миллионы их” — так сказал о черных дырах американский физик К. Торн. 1. Черные дыры Черные дыры — один из самых необыкновенных объектов, предсказываемых общей теорией относительности Эйнштейна. У черных дыр интересная история, поскольку они преподнесли теоретикам немало сюрпризов, приведших к лучшему пониманию природы пространства-времени. Давайте начнем с теории всемирного тяготения Ньютона. Силу гравитационного притяжения мы испытываем прямо здесь, на поверхности земли. Если подбросить камень, он упадет под действием земного притяжения. А можно ли подбросить камень с такой скоростью, чтобы он на Землю не вернулся? Можно. Если запустить камень со скоростью выше второй космической скорости (около 11 км/с), он покинет гравитационное поле Земли. Эта «скорость выхода» зависит от массы и радиуса земного шара. Если бы Земля при ее нынешнем радиусе была массивнее или имела бы меньший радиус при ее нынешней массе, скорость выхода была бы выше. Возникает вопрос: что будет, если плотность и масса космического тела настолько велики, что скорость выхода из его гравитационного поля выше скорости света? Ответ: такое тело будет представляться внешнему наблюдателю абсолютно черным, поскольку свет его покинуть не может. Например, звезда с радиусом меньше, чем где G — постоянная Ньютона, а с — скорость света в вакууме, будет выглядеть абсолютно черной. Для тех, кто не разбирается в формулах, приведу несколько примеров. Чтобы тело, масса которого равна массе Земли, превратилось в черную дыру, оно должно иметь радиус меньше сантиметра. Тело с массой Солнца должно сжаться до диаметра меньше километра. На это еще в конце XVIII века указал Пьер-Симон Лаплас, но тогда никто не придал этому особого значения. С появлением в 1905 году специальной теории относительности у нас появилось понимание того факта, что скорость света в вакууме — не рядовая скорость. Это космический предел: ничто не может двигаться быстрее света. Теория относительности Эйнштейна также учит нас, что пространство и время тесно взаимосвязаны. Для наблюдателей, движущихся друг относительно друга, время течет с разной скоростью. Предположим, вы стоите на улице и смотрите на проезжающие машины.

Для водителей машин время течет чуть медленнее, чем для вас, и несколько иначе. Предположим, вы видите, как два светофора в разных концах улицы одновременно переключаются на красный. Для водителей же они переключатся не одновременно. Это получается после того, как мы учтем время, которое требуется свету, чтобы пройти расстояние от светофора до наблюдателей. И для вас, и для водителей свет движется с одинаковой скоростью, но время для них течет медленнее. То есть, время относительно, а скорость света абсолютна. Это противоречит нашим интуитивным представлениям о мире, так как эффект этот на нас практически не сказывается, поскольку мы обычно путешествуем на скоростях, которые очень далеки от скорости света, а время измеряем не с абсолютной точностью. Однако в ускорителях элементарных частиц этот эффект наблюдается постоянно. При скоростях, близких к скорости света, частицы живут значительно дольше. Пространство и время объединяются в единую концепцию пространства-времени. Время воспринимается по-разному двумя наблюдателями, движущимися друг относительно друга. Однако оба наблюдателя воспринимают одно и то же пространство-время. Имеются точные формулы, позволяющие нам связать наблюдения этих двух наблюдателей. Теперь вернемся к гравитации. Она обладает очень важным свойством, которое открыл еще Галилей: все тела падают одинаково, если не учитывать сопротивление воздуха. В безвоздушном пространстве пушинка и камень упадут на землю одновременно. В случае действия других сил это не так. В электрическом поле заряженная частица будет двигаться иначе в случае изменения ее массы или заряда. В теории всемирного тяготения Ньютона причина, по которой все тела движутся под воздействием гравитационных сил одинаково, сводится к тому, что сила гравитационного притяжения пропорциональна массе тела. Иногда это называют «принципом эквивалентности». Эйнштейн осознал, что теория Ньютона противоречит теории относительности, поскольку согласно ньютоновской теории гравитационное взаимодействие между телами передается мгновенно. В 1915 году Эйнштейн решил эту проблему таким образом, что из этого решения естественным путем вытекает и принцип эквивалентности. Свою новую концепцию Эйнштейн назвал общей теорией относительности. Он предположил, что гравитация возникает вследствие искривления пространства-времени. В искривленном пространстве-времени частицы движутся по кратчайшим траекториям. Изначально параллельные линии таких траекторий в искривленном пространстве-времени могут сближаться. Например, два земных меридиана на пересечении с экватором параллельны, однако по мере удаления от него они сближаются и, в конечном итоге, пересекаются в точке Северного полюса. Конфигурация пространства-времени зависит от материи, перемещающейся в нем. Общая теория относительности подразумевает, что темп времени зависит от гравитационного поля. Следовательно, два жильца одного дома, обитающие на первом и последнем этажах, воспринимают ход времени по-разному. Для обитателя первого этажа время течет чуть медленнее, чем для обитателя верхнего этажа. Для земных зданий этот эффект пренебрежимо мал и составляет порядка 10& dash;15 секунды за секунду.

Главное, что нам нужно усвоить, это то, что массивные тела стягивают пространство-время на себя. В частности, вблизи массивных объектов время течет медленнее, чем на удалении от них. Физики всегда стремятся сначала разобрать простейшие ситуации. Поэтому в 1916 году, вскоре после открытия общей теории относительности, молодой немецкий физик Карл Шварцшильд (Karl Schwarzschield) нашел простейшее сферически симметричное решение уравнений Эйнштейна. Это решения описывает частный случай искривления геометрии пространства-времени под воздействием точечной массы. Однако, вместо геометрии, давайте обратим внимание на другой их аспект: темп хода стационарных часов. Часы на поверхности Солнца идут на одну миллионную медленнее, чем удаленные от Солнца часы. Часы на поверхности нейтронной звезды идут со скоростью 70% от скорости часов вдали от нее. Здесь налицо уже весьма значительный эффект расхождения во времени. Так вот, решение Шварцшильда подразумевает, что часы в «центре» точечной массы вообще остановились бы. Поначалу физики сочли это «нефизическим» парадоксом, следствием слишком упрощенного анализа. Дальнейшие расчеты показали, однако, что речь в решении Шварцшильда идет даже не о некоем условном «центре», а о целой идеальной сфере. Путешественник, пересекающий границы этой сферы и попадающий внутрь нее, не испытывает ничего странного или необычного — для него время течет по-прежнему. А вот для сторонних наблюдателей за пределами этой сферы, принимающих сигналы от падающего внутрь сферы путешественника, любые сигналы от него будут неуклонно замедляться, пока не исчезнут, как таковые, при пересечении им поверхности сферы. Поверхность, на которой стационарные часы замедляются до нуля, принято называть сферой Шварцшильда или «горизонтом». Возврата из-за горизонта нет. Наблюдатель, пересекший его и попавший внутрь сферы, обратно не выберется и будет неизбежно поглощен сингулярностью в ее центре. «Сингулярность» — это область сверхвысокого искривления пространства-времени, и путешественник в ней попросту исчезнет и будет раздавлен огромной гравитационной силой. Выясняется, что размер черной дыры согласно теории Эйнштейна описывается все той же формулой, предложенной еще Лапласом в рамках механики Ньютона, однако ее физическая интерпретация в корне меняется. Черные дыры могут образовываться в результате астрофизических процессов, когда у звезд с массой, на порядок превышающей массу Солнца, кончается термоядерное топливо, и они обрушиваются внутрь себя под действием гравитационных сил. Имеется достаточно данных наблюдений, свидетельствующих о реальности существования таких черных дыр во Вселенной. С астрофизической точки зрения обнаруженные черные дыры подразделяются на две категории. Первый тип — это черные дыры, образовавшиеся в результате коллапса массивных звезд и обладающие соответствующей массой. Поскольку черные дыры кажутся нам реально черными, наблюдать их крайне сложно. Если посчастливится, мы можем увидеть лишь шлейф газа, затягиваемого в черную дыру.

Но на этом парадоксальные свойства чёрных дыр не исчерпывается. С этими загадочными объектами связан и так называемый «информационный парадокс». Согласно классической модели чёрной дыры абсолютно неважно, из чего она была построена: протонов и электронов в любой пропорции, газа, планет или звёзд. Чудовищное тяготение превращает весь этот материал в некую абсолютно однородную структуру. Та же участь ждёт и вещество, попадающее в «чёрную дыру» уже после её возникновения. Таким образом, согласно общепринятой до недавнего времени у астрофизиков версии, все чёрные дыры внутри совершенно одинаковы и отличаются друг от друга лишь массой, а также диаметром так называемого горизонта событий, в пределах которого ничто не может покинуть этот объект. По вычислениям знаменитого физика Стивена Хоукинга получается, что попавшая в чёрную дыру частица никак на неё не влияет. Кроме, разумеется, соответствующего увеличения массы. Но эта теория породила противоречие с одним из законов квантовой механики — законом обратимости. Он гласит, что теоретические вычисления должны быть в состоянии проследить любой процесс, вплоть до условий, которые «запустили» его

1. Пространственно-временная структура романа М. А. Булгакова «Мастер и Маргарита»

2. Дыра из дыр

3. Пространственно-временной фактор в истории мирового политического процесса

4. Специфика пространственно-временной организации географических систем

5. Хронотоп. Пространственно-временные границы интеллектуального ландшафта

6. Пространственно-временная и поляризационная структура сигналов. Характеристика временной структуры сигналов
7. Пространственно–временные представления: исследование и формирование у детей с задержкой психического развития
8. Материя как временной резонанс эфира. Гипотеза времени

9. Черная дыра

10. Черные дыры

11. Черные дыры

12. Черные дыры и элементарные частицы

13. Параметры «черных дыр» и природа «темной материи» в двоичной модели распределения плотности вещества

14. Введение в физику черных дыр

15. "Черные дыры" в человеческой душе

16. Черные дыры вселенной

Детская горка, цвет: красный/желтый, скат 140 см.
Для активного летнего отдыха вам пригодится пластиковая горка Долони. Горка изготовлена из яркого пластика и украсит любую детскую комнату
2200 руб
Раздел: Горки
Магнитная игра для путешествий "Волшебный лес".
Уникальная логическая игра-головоломка для отличного времяпрепровождения и тренировки ума. Имеет компактное игровое поле с магнитными
530 руб
Раздел: Игры на магнитах
Папка для тетрадей "Кошечка", А4.
Папка для тетрадей формата A4, закрывается на молнию. Отличается вместительностью и ярким дизайном (полноцветная печать на пластике). Для
359 руб
Раздел: Папки для тетрадей

17. Как обнаружить "черную дыру"

18. Черные дыры

19. Лессинг: «О законах временных и пространственных видов искусств»

20. Озоновая дыра

21. Озоновые дыры. Экологические проблемы человечества

22. Озоновые "дыры": новый взгляд
23. Семантические функции пространственных и временных предлогов в немецком и русском языках
24. Развитие пространственного мышления школьников на уроках черчения

25. Свойства геосистем и ландшафтов. Пространственная и временная организация ландшафтов

26. Новые и сверхновые звезды (Доклад)

27. Обитатели подводного мира (Доклад)

28. Пространственная ориентация живых организмов посредством зрительной сенсорной системы

29. Бузина черная

30. Чрезвычайные ситуации мирного времени природного и техногенного характера

31. Мерзлотные явления в земной коре (кpиолитология) (. Иpкутская область. Доклад)

32. Особенности озёр России (Доклад)

Ящик "Профи", 25 литров.
Ящик хозяйственный "Профи" из цветного пластика. Размер: 410х295х312 мм. Объем: 25 литров.
416 руб
Раздел: Более 10 литров
Набор фломастеров (36 цветов).
Яркие цвета. Проветриваемый и защищенный от деформации колпачок. Помогают научиться координировать движения рук. Возраст: от 3 лет.
396 руб
Раздел: Более 24 цветов
Комплект в кроватку Polini "Я и моя мама" (7 предметов, 140х70 см).
Комплект из 7 предметов Polini Я и моя мама рассчитан на детскую кроватку со спальным ложе размером 140х70 см. Европейский дизайн и
5735 руб
Раздел: Комплекты в кроватку

33. Газовая промышленность (Доклад)

34. Италия: географические особенности и экономика (Доклад)

35. Народы Европейской части РФ (Доклад)

36. Озеро Байкал (Доклад)

37. Саудовская Аравия (Доклад)

38. Таиланд (Доклад)
39. Урбанизация и заселенность территории (Доклад)
40. Экономическое развитие Западносибирского региона (Доклад)

41. Характеристика природного комплекса Черного моря

42. Понятие государственного бюджета (Доклад)

43. Английский Билль о правах 1689 г., Акт об устроении 1701 г. (Доклад)

44. История государства и права России. (Образование Русского централизованного государства в XV-XVI вв. Свержение Временного правительства и захват власти большевиками. WinWord)

45. Шпора по истории (с древних времен и до наших дней)

46. Уголовное право буржуазных государств новейшего времени

47. Типы государства (Доклад)

48. Семейное право (Доклад)

Магнит для досок Hebel Maul 6176199, круглый, 20 штук.
Цвет: разные цвета. Диаметр магнита: 20 мм. Форма магнита: круглый. Количество в упаковке: 20 штук.
595 руб
Раздел: Магниты канцелярские
Пасхальная подставка, на 8 яиц и кулич, 221x250 мм.
Размер: 221x250 мм. Оригинальная пасхальная подставка для кулича и 8 яиц. Заготовку можно расписать красками или задекорировать в технике
376 руб
Раздел: Подставки, тарелки для яиц
Настольная игра "Храбрые зайцы".
Раз в году, в середине лета, собираются зайки на лесной поляне и хвастают своими подвигами. Кто ночью совы не испугался, кто от серого
490 руб
Раздел: Карточные игры

49. Генезис (развитие) теории правового государства с древнейших времен и по наши дни

50. Действие норм права во времени

51. Общие, специальные и локальные нормативные акты - источники трудового права РФ. Суммированный учёт рабочего времени

52. Костюм Нидерландов XVII века. Голландское барокко. Гармония черного и белого

53. От средневековья - к "новому времени"

54. Европейская культура нового времени
55. Сексуальные жизнь времен Древних цивилизаций
56. Из двух друзей всегда один раб другого (Лермонтов "Герой Нашего времени")

57. Стендаль. "Красное и черное"

58. "Герой нашего времени" М.Ю. Лермонтова. Нравственно психологический роман (его особенности)

59. Владимир Галактионович Короленко (Доклад)

60. Почему повесть "Княжна Мери" занимает центральное место в романе "Герой нашего времени" ?

61. Стендаль. Биография и творчество. "Красное и черное"

62. Почему повесть "Княжна Мэри" занимает центральное место в романе "Герой нашего времени"?

63. Образ Печёрина в романе М.Ю. Лермонтова "Герой нашего времени"

64. Стендаль "Красное и черное"

Шинковка "ШК-4".
Доска-шинковка для капусты деревянная, 3 ножа. Длина 50 см. Ширина 21,5 см.
442 руб
Раздел: Тёрки, мультитёрки
Дождевик Bambola для колясок, универсальный.
Элегантный, экологичный дождевик и на классическую коляску-люльку и на прогулочную коляску, подходит и для колясок с ручкой сзади
550 руб
Раздел: Дождевики, чехлы для колясок
Кружка "Котик черный".
Смешная щурящаяся мордочка кота и его маленькие ушки - вот, что делает эту кружку такой неотразимо милой! Округлая, сужающаяся кверху
367 руб
Раздел: Кружки

65. Проблема "героя времени"

66. Сергей Сергеевич Прокофьев (Доклад)

67. Биография Джеральда Даррелла (Доклад)

68. Иван Сергеевич Тургенев. Жизнь и творчество (Доклад)

69. Культура Руси (Времен XII века)

70. Пещерные города Крыма
71. Дипломатия России Петровских времен
72. Национально-освободительная война сирийского и ливанских народов в 1919-1927 гг. (Доклад)

73. Тесты по истории России с древнейших времен до конца XIX века

74. История Крыма

75. Декабристы в Крыму

76. Московский Кремль (Доклад)

77. Криптографическая защита функционирование ЛВС в реальном режиме времени

78. Применение самоорганизующихся карт Кохонена для классификации и анализа пространственно распределенных неполных данных по окружающей среде

79. Разработка системы реального времени в виде планировщика исполнения заданий

80. Синтез и анализ пространственных конструкций сложной формы

Коврик массажный "Микс ежики" от 5 лет.
Массажные коврики представляют собой отдельные модули, которые соединяются между собой по принципу "пазл". Массажные элементы,
1296 руб
Раздел: Коврики
Игра "Моя первая монополия".
Динамичная игра в торговлю недвижимостью! Играй и учись зарабатывать! Считай деньги, копи наличные и побеждай! Ты можешь стать владельцем
1418 руб
Раздел: Классические игры
Трамвай.
Детский трамвай незаменимый подарок для каждого мальчика. Доставит удовольствие как юным искателям приключений, так и взрослым любителям
720 руб
Раздел: Автобусы, троллейбусы, трамваи

81. Саркоптоз свиней (Комплекс лікувально – профілактичних заходів при саркоптозі свиней в ТзОВ "Надія" Хотинського району Чернівецької області)

82. Хромосомные болезни (Доклад)

83. История развития полицейских органов в России с древнейших времен и до наших дней

84. Действие уголовного закона во времени и пространстве

85. Действие уголовного закона в пространстве и времени

86. Экосистема пустыни (Доклад)
87. Охрана природы (Доклад)
88. Чернобыльская авария (Доклад)

89. Обучение в Германии (Доклад)

90. Нравственно-эстетическое воспитание младших школьников на архитектурных образцах православных памятников Санкт-Петербурга

91. Подготовка школьников к общению

92. Повышение эффективности формирования химических знаний школьников при использовании информационной технологии обучения

93. Использование проблемных ситуаций на уроках математики в развитии творческого мышления младших школьников

94. Роль долговременной памяти в формировании орфографического навыка у младших школьников на уроках русского языка

95. Методика организации внеклассной работы по сохранению и укреплению здоровья школьников

96. Развитие самостоятельности школьников при обучении математики

Деревянный конструктор "Три поросенка", 31 деталь.
Игровые наборы-конструкторы из дерева серии «Сказки» познакомят детей с героями детских сказок, подарят много часов увлекательных игр в
374 руб
Раздел: Настольный деревянный театр
Стиральный порошок "Сарма. Актив. Ландыш", универсал, 2400 грамм.
Стиральный порошок sarma active Ландыш для всех типов стирки предназначен для стирки изделий из хлопчатобумажных, льняных, синтетических
310 руб
Раздел: Стиральные порошки
Шар для принятия решений.
Волшебный шар для принятия решений на русском языке. Принцип действия: для начала нужно понять, на какой вопрос вы хотите получить ответ.
434 руб
Раздел: Прочее

97. Тревожность и страхи младших школьников

98. Нравственное воспитание младших школьников в учебно-воспитательном процессе

99. Теоретические основы активизации познавательней деятельности младших школьников


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.