Astronomiya

Dairəviliyin sürəti

Dairəviliyin sürəti

Bir halqalıq nə qədər sürətlidir1 iplik? Dönən qara dəliklər fırlanan ulduzlardan yaranır.

'Ana' ulduzun açısal impulsu qorunmalıdır ki, dönən qara dəliklər 'ana' ulduzlarından çox daha sürətli fırlansın.

Qara dəliklər ümumiyyətlə ana ulduzlarından daha az kütləyə sahib olduqlarından və kütlə yalnız az miqdarda bir məkanda olduğu üçün halqalıq inanılmaz dərəcədə sürətlə fırlanmalıdır.

Halkalılıq, qara dəliyin bütün kütlələrini ehtiva edən və mərkəzdə olan bir halqadır və demək olar ki, sonsuz kiçikdir, buna görə demək olar ki, sonsuz sürətlə fırlanmalıdır.

C-dən daha sürətli fırlana bilərmi? Bu qədər sıx obyektlərin içərisində SR-nin pozula biləcəyini bilmək üçün bir yol varmı?

1Zil təkliyi


$$ K_ text {min} = 2 pi sqrt {a ^ 2 + 3 (ma ^ 2) ^ {2/3}} tag {1} $$

harada miqdar $ m $$ a $, hər ikisi də uzunluq vahidlərinə malikdir $$ m = frac {GM} {c ^ 2} hskip2cm a = frac {J} {Mc}. tag {2} $$

Maksimum spin a = m (ifrat bir Kerr qara dəliyi), qara dəlik və çılpaq təklik arasındakı sərhəd hattı.

Chiral Anomalidən daha çox məlumat burada: https://physics.stackexchange.com/a/469282/


Sürət əlavə etməsi: c-də qeyri-təkliyin fiziki mənası?

Sürət əlavə etmək üçün relyativistik düsturun çıxarılmasında Lorentz faktoru düşür. Riyazi olaraq düstur nisbi sürət ilə atalet çərçivələr üçün işləyir və hətta Einşteynin işıq sürəti ilə sürsəniz və faralarınızı yandırsanız nə olacağı ilə bağlı məşhur sualına cavab verir.

Ancaq bunun fiziki bir mənası varmı? Kütləvi işıq mənbələri c-yə çata bilmir, çünki tələb olunan enerji sonsuz olardı. Ancaq bir fotonun birdən çox fotona ayrıldığı bir çərçivə varmı? Bunlardan biri & quot; faralar & quot; digəri faralardan & quot & ampquot kimi qəbul edilə bilərmi?


3 Cavablar 3

Bəzi şərhlərin işığında qısa bir qeyd: Sualı, təkliyin özündən qaçma sürətindən çox, çılpaq birliyi olan qara dəlikdən qaçma sürəti barədə soruşacağam. Təklikdəki qaçma sürəti təyin olunmur, çünki GR həmin nöqtədə həndəsi təsvir edə bilməz.

Hər halda, qara dəlikdən qaçma sürətini təsvir etmək üçün əlverişli bir üsul, Gullstrand-Painlevé koordinatlarını istifadə edərək metrik yazmaqdır. Bu koordinatlarda boşluq içəriyə doğru qara dəliyə doğru axan və qaçma sürəti sadəcə girişin sürətidir. Bu, adətən Çay modeliçünki bənzətmə, axan çayın üstündən süpürülən cisimlərlədir. İgidlər üçün detallar kağızda qara dəliklərin çay modeli verilmişdir.

Çay modeli Gargantua kimi dönən qara delikləri təsvir etmək üçün istifadə edilə bilər, ancaq əlaqəli riyaziyyat çox qorxuncdur. Bununla yanaşı, çılpaq özəlliklərə sahib ola biləcək başqa bir qara dəlik sinfi var və bu, Reissner-Nordström metrikində təsvir olunan yüklənmiş dönməyən qara dəlikdir. Bu olduqca sadədir və qaçış sürəti asanlıqla hesablana bilər.

Beləliklə, boş və fırlanan əvəzinə çılpaq təkliyinizin dəyişdirilib dönməməsindən məmnun olsanız, qaçış sürətini necə hesablayacağınıza baxaq.

Gullstrand-Painlevé koordinatlarında $ r $ radial məsafədən asılı olaraq bir Reissner-Nordström qara dəliyinin giriş sürətini koordinasiya edir (ətraflı məlumat üçün River Model kağızına baxın):

Yalnız ümumi davranışla maraqlandığımız üçün bunu həndəsə olunmuş vahidlərə çevirəcəyəm və Schwarzschild radiusunu vəhdətə gətirəcəyəm. Bu, tənliyi aşağıdakılara sadələşdirir:

Bu vahidlərdə ekstremal qara dəliyin yükü $ Q = 0.5 $, buna görə $ Q lt 0.5 $ kənardan hadisə üfüqü olan adi qara dəlik kimi görünür və $ Q ge 0.5 $ isə çılpaq təklikdir. Əgər $ v ^ 2 $ (bir an içində niyə $ v ^ 2 $ qrafiki qurduğumu) qrafiklə göstərsəm, nəticələr belə olur:

Qırmızı xətt yüklənməmiş bir qara dəlikdir və gözlədiyimiz kimi qaçma sürəti $ 1 = (yəni $ c $) $ r = 1 $ (yəni $ r = r_s $).

Yaşıl xətt $ Q = 0.4 $ üçündür və qaçma sürəti $ r = 0.8r_s $ olduqda $ c $ -ə gedir, buna görə hadisə üfüqü bir az azaldı. Lakin üfüqdəki davranışa baxdıqda qaçma sürəti yüksəlir, yenidən düşür və $ r = 0.2r_s $ səviyyəsində $ c $ -ə qayıdır. Daxili hadisə üfüqünün yeri budur.

Ekstremal qara dəlik üçün $ Q = 0.5 $, qaçış sürəti $ r = 0.5r_s $ olduqda $ c $ -ə yüksəlir, lakin yenidən düşür. $ R = 0.5r_s $ səviyyəsində tək bir üfüq var.

Nəhayət, çılpaq təklik $ Q = 0.6 $ üçün qaçış sürəti heç vaxt $ c $ -ya çatmır, buna görə üfüq yoxdur.

Lakin bütün yüklənmiş qara dəliklər üçün kiçik bir r $ -da olduqca qəribə bir şey olur. $ v ^ 2 $ sıfıra düşür, sonra mənfi olur. $ V ^ 2 $ mənfi dəyəri qaçma sürətinin xəyali olduğunu göstərir. Bu, ümumiyyətlə Reissner-Nordström metrikasının $ r $ -dan kiçik dəyərlərdə fiziki cəhətdən mənalı olmağı dayandırması mənası ilə şərh olunur.

Beləliklə, kiçik $ r $ səviyyəsində davranışla əlaqədar narahatlıqlara məruz qaldıqda, qaçma sürətini hesablamaq sadədir və xüsusilə qəribə bir şey etmir. Prinsipcə dönən qara dəlik üçün eyni hesablama edilə bilər, amma əvvəldən də dediyim kimi çətinliklə böyük bir sıçrayış olduğu üçün onu Kip Thorne’a qoyacağam.


Mündəricat

Bir Cizvit orta məktəbində klassik bir təhsildən sonra Charleroi'deki Collège du Sacré-Coeur, Lemaître 17 yaşında Louvain Katolik Universitetində inşaat mühəndisliyi təhsilinə başladı, 1914-cü ildə topçu zabiti kimi xidmət etmək üçün təhsilini yarımçıq qoydu. Belçika ordusunda Birinci Dünya Müharibəsi dövründə döyüşlərin sonunda Belçika Müharibə Xaçını ovucları ilə aldı. [12]

Müharibədən sonra fizika və riyaziyyat oxudu və Cizvitlər üçün deyil, piskoposluq kahinliyinə hazırlaşmağa başladı. [13] Doktora adını 1920-ci ildə bir tezi ilə almışdır l'Yaxınlaşma des fonctions de plusieurs dəyişənləri (Bir neçə həqiqi dəyişənin funksiyalarının yaxınlaşdırılması), Charles de la Vallée-Poussinin rəhbərliyi ilə yazılmışdır. [14] 22 sentyabr 1923-cü ildə Kardinal Désiré-Joseph Mercier tərəfindən bir keşiş təyin edildi. [15] [16]

1923-cü ildə, bir il St Edmund Evində (indiki St Edmund Kolleci, Cambridge Universiteti) bir müddət keçirərək, Cambridge UK-də astronomiya sahəsində bir araşdırma işçisi oldu. Onu müasir kosmologiya, ulduz astronomiyası və ədədi analizlə tanış edən Arthur Eddington ilə çalışdı. Növbəti ili, Massachusettsdəki Cambridge-dəki Harvard College Rəsədxanasında, yeni dumanlıq işləri ilə məşhurlaşan Harlow Shapley-də və elmlər doktoru proqramına yazıldığı Massachusetts Texnologiya İnstitutunda (MIT) keçirtdi.

1925-ci ildə Belçikaya qayıtdıqdan sonra Luvain Katolik Universitetində qiyabi müəllim olaraq fəaliyyətə başladı və 1927-ci ildə nəşr olunan hesabata başladı. Annales de la Société Scientifique de Bruxelles (Brüssel Elmi Cəmiyyətinin Salnamələri) başlığı altında "Unstagalactic dumanlıqların radial sürətini nəzərə alan sabit kütlə və artan radiusun homojen bir Kainatı"). ona beynəlxalq şöhrət gətirmək. [2] Bu hesabatda, Kainatın genişləndiyi, Ümumi Nisbilikdən götürdüyü yeni fikri təqdim etdi. Lemaître, Hubble sabitinin müşahidəsini qiymətləndirən ilk şəxs olsa da, sonradan bu Hubble qanunu olaraq bilinir. [17] Təklif etdiyi ilk vəziyyət, Einşteynin sonlu ölçülü statik bir kainat modeli olduğu qəbul edildi. Kağızın təsiri az idi, çünki nəşr olunduğu jurnal Belçika xaricindəki astronomlar tərəfindən çox oxunmurdu. Artur Eddingtonun 1931-ci ildə məqalənin ingilis dilinə çevrilməsinə kömək etdiyi, ancaq "Hubble sabitinin" qiymətləndirilməsinə aid hissəsi uzun müddət naməlum qalan səbəblərə görə tərcüməyə daxil edilmədiyi bildirilir. [18] [7] Bu mövzuya 2011-ci ildə Mario Livio tərəfindən aydınlıq gətirildi: Lemaître, Kral Astronomiya Cəmiyyəti üçün məqaləni tərcümə edərkən bu mövzuda yeni işlərin hazırlandığına dair hesabatların lehinə bu bəndləri buraxdı, çünki o vaxta qədər Hubble hesablamaları artıq başlamışdı. Lemaître'nin əvvəlkilərində yaxşılaşmışdır. [4]

Bu zaman Einstein, Lemaître nəzəriyyəsinin riyaziyyatını istisna etməsə də, kainatın genişləndiyini qəbul etməkdən imtina etdi Lemaître öz şərhini xatırladı. "Əlavə hesablamalar düzəltmir, fiziki cəhətdən iyrəncdir"[19] (" Hesablamalarınız doğrudur, ancaq fizikanız vəhşicidir "). Həmin il Lemaître MIT-ə doktorluq tezisini təqdim etmək üçün qayıtdı. Nisbilik nəzəriyyəsinə görə vahid dəyişməz sıxlığın maye sferasındakı cazibə sahəsi. [20] Doktora dərəcəsini aldıqdan sonra Luvain Katolik Universitetinin adi professoru seçildi.

1931-ci ildə Arthur Eddington Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri Lemaître'nin 1927-ci il tarixli məqaləsi haqqında Eddingtonun kosmologiyanın üstün problemlərinə "parlaq bir həll" olaraq izah etdiyi uzun bir şərh. [21] Orijinal məqalə, daha sonra 1931-ci ildə qısaldılmış ingilis dilində tərcümədə, Lemaître'nin Eddingtonun şərhlərinə cavab olaraq davamı ilə birlikdə nəşr olundu. [22] Lemaître daha sonra fiziki kainatla mənəviyyat arasındakı əlaqəyə dair İngilis Birliyinin toplantısında iştirak etmək üçün Londona dəvət edildi. Orada kainatın "Birinci Atom" adlandırdığı ilkin nöqtədən genişlənməsini təklif etdi. Bu fikri nəşr olunan bir hesabatda inkişaf etdirdi Təbiət. [11] Lemaître nəzəriyyəsi ilk dəfə Xalq Elminin 1932-ci il dekabr tarixli sayında elm və texnoloji mövzularında ümumi oxucu üçün yazdığı məqalədə ortaya çıxdı. [23] Lemaître nəzəriyyəsi, astronom Fred Hoyle tərəfindən 1949 BBC radiosunun yayımladığı 1949-cu ildə yayımlanan bir mənzərəli termin olan "Big Bang nəzəriyyəsi" olaraq daha yaxşı tanındı, [24] [25] sabit vəziyyət kainatının tərəfdarı idi və qaldı. 2001-ci ildə ölümünə qədər.

Lemaître'nin təklifi, həmkarları tərəfindən şübhə ilə qarşılandı. Eddington, Lemaître anlayışını xoşagəlməz hesab etdi. [26] Einstein, fiziki baxımdan əsassız olduğunu düşünürdü, baxmayaraq Lemaître'yi izotropik olmayan genişlənmə modelləri ehtimalını araşdırmağa təşviq etsə də, konsepsiyanı tamamilə rədd etmədiyi açıqdır. Einşteyn, Lemaître'nin, Einşteynin statik bir kainat modelinin sonsuz keçmişə davam edə bilməyəcəyi iddiasını da yüksək qiymətləndirdi.

Manuel Sandoval Vallarta ilə Lemaître, kosmik şüaların genişliklə dəyişdiyini, bu yüklü hissəciklərin yerin maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı təsir göstərdiyini kəşf etdi. [27] Lemaître və Vallarta hesablamalarında Vannevar Bush tərəfindən hazırlanmış MIT-in diferensial analizator kompüterindən istifadə etdilər. Birincil kosmik şüalanma nəzəriyyəsi üzərində də çalışdılar və günəşin maqnit sahəsini və qalaktikanın fırlanmasının təsirlərini araşdırdıqlarında tətbiq etdilər.

Lemaître və Einstein dörd dəfə görüşdülər: 1927-ci ildə Brüsseldə, 1932-ci ildə Belçika'da bir Solvay Konfransı zamanı, 1933-cü ilin yanvarında Kaliforniyadakı Brüsseldəki konfransların dövrü [28] və 1935-ci ildə Princetonda. 1933-cü ildə Kaliforniya Texnologiya İnstitutunda, Lemaître nəzəriyyəsini ətraflı izah etdikdən sonra Einstein ayağa qalxdı, alqışladı və "Bu, indiyə qədər dinlədiyim yaradılışın ən gözəl və qənaətbəxş izahıdır" demişdi. [29] Bununla birlikdə, bu sitatın o zamankı qəzetlərdə yayımlanması ilə bağlı fikir ayrılığı mövcuddur və ola bilər ki, Einşteyn nəzəriyyəni bütöv bir şəkildə deyil, yalnız Lemaître'nin kosmik şüaların qalıq əsərlər ola biləcəyini irəli sürdüyünü söylədi. ilk "partlayış".

1933-cü ildə, genişlənən kainat nəzəriyyəsini davam etdirdikdə və daha detallı bir versiyasını nəşr etdikdə Brüssel Elmi Cəmiyyətinin Salnamələri, Lemaître ən böyük ictimaiyyət tərəfindən tanıdıldı. [30] Dünyadakı qəzetlərdə onu məşhur Belçika alimi adlandırdılar və yeni kosmoloji fizikasının lideri kimi xarakterizə etdilər. 1933-cü ildə də Lemaître Amerika Katolik Universitetində qonaq professor olaraq vəzifə yerinə yetirdi. [31]

27 iyul 1935-ci ildə Kardinal Josef Van Roey tərəfindən Malines kafedralının fəxri kanonu seçildi. [32]

1936-cı ildə Papa Elmlər Akademiyasının üzvü seçildi və orada 1960-cı ilin martından ölümünə qədər prezidenti vəzifəsində çalışaraq fəal rol aldı. [33]

1941-ci ildə Belçika Krallığı Elmlər və Sənətlər Akademiyasının üzvü seçildi. [34] 1946-cı ildə haqqında kitabını nəşr etdirdi L'Hypothèse de l'Atome Primitif (İlkin Atom Hipotezası). Elə həmin il İspan dilinə və 1950-ci ildə ingilis dilinə tərcümə edilmişdir. [ alıntıya ehtiyac var ]

1951-ci ilə qədər Papa Pius XII, Lemaître nəzəriyyəsinin Katoliklik üçün elmi bir təsdiq verdiyini bildirdi. [35] Ancaq Lemaître, nəzəriyyənin bitərəf olduğunu və dini ilə nəzəriyyəsi arasında nə bir əlaqə, nə də bir ziddiyyət olduğunu bildirərək Papanın elanından küsdü. [36] [37] [16] Lemaître və Papanın elmi məsləhətçisi Daniel O'Connell, Papanı kreativizmdən açıq şəkildə danışmamağa və kosmologiya ilə bağlı elan verməyi dayandırmağa inandırdılar. [38] Lemaître dindar bir katolik idi, ancaq elmin dinlə qarışdırılmasına qarşı çıxdı [38], baxmayaraq ki, iki sahənin bir-birinə zidd olmadığını düşündü. [39]

1950-ci illər ərzində tədris işinin bir hissəsini tədricən tərk etdi və 1964-cü ildə ortaya çıxdıqdan sonra tamamilə başa çatdı. 1962-ci ildə Fransız danışanların Luvain Katolik Universitetindən qovulmasına şiddətlə qarşı çıxdı və ACAPSUL hərəkatını birlikdə yaratdı. Gérard Garitte, parçalanmaya qarşı mübarizə aparacaq. [40]

1962–65-ci illərdəki İkinci Vatikan Şurası dövründə Papa XXIII John'dan Doğuşa Nəzarət üzrə Papa Komissiyasının 4-cü iclasında iştirak etməsini istədi. [41] Ancaq səhhətinin Romaya getməsini mümkünsüz etdiyindən - 1964-cü ilin dekabrında infarkt keçirdi - Lemaître seçildiyinə təəccübünü ifadə edərək hövsələdən çıxdı. Bir Dominikalı həmkarı Père Henri de Riedmatten'e, bir riyaziyyatçı üçün ixtisas sahəsi xaricində təşəbbüs göstərməyin təhlükəli olduğunu düşündüyünü söylədi. [42] O, həmçinin daxili prelate (Monsignor) 1960-cı ildə Papa John XXIII tərəfindən. [34]

Ömrünün sonunda ədədi hesablama problemlərinə getdikcə daha çox həsr olunmuşdu. Diqqəti cəlb edən bir cəbr və hesab hesabçısı idi. 1930-cu ildən bəri o dövrün ən güclü hesablama maşınlarından - Mercedes-Eukliddən istifadə etmişdi. 1958-ci ildə Universitetin ilk elektron kompüteri olan Burroughs E 101 ilə tanış oldu. Lemaître kompüterlərin inkişafına və daha da çoxunun dil və kompüter proqramlaşdırma problemlərinə böyük maraq göstərirdi.

20 iyun 1966-cı ildə, kainatın doğuşu ilə bağlı təklifinə əlavə dəlillər gətirən kosmik mikrodalğalı fon radiasiyasının kəşfini öyrəndikdən bir müddət sonra öldü. [43]

Lemaître, Albert Einşteynin kosmologiyaya ümumi nisbilik nəzəriyyəsini tətbiq etməkdə öncül idi. 1927-ci ildə Edwin Hubble'ın məqaləsindən iki il əvvəl yazan Lemaître, Hubble qanunu olaraq bilinən şeyi relyativistik kosmologiyada ümumi bir fenomen olaraq irəli sürdü. Lemaître eyni zamanda Hubble sabitinin ədədi dəyərini qiymətləndirən ilk şəxs idi.

Einstein bu kağıza şübhə ilə yanaşırdı. Lemaître 1927 Solvay Konfransında Einşteynə yaxınlaşdıqda, ikincisi, Alexander Friedmann'ın 1922-ci ildə Einstein tənliklərinə bənzər bir həll təklif etdiyini, kainatın radiusunun zamanla artdığını göstərir. (Einstein, Friedmann'ın hesablamalarını da tənqid etmiş, lakin şərhlərini geri götürmüşdü.) 1931-ci ildə onun annus mirabilis, [44] Lemaître Təbiət "ilk atom" nəzəriyyəsini ortaya qoyur. [11]

Friedmann, SSRİ-də yaşamaq və işləməkdən qüsurlu idi və Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker metrikasını icad etdikdən qısa müddət sonra 1925-ci ildə vəfat etdi. Lemaître bütün karyerasını Avropada keçirdiyinə görə, elmi işləri ABŞ-da Hubble ya da Einstein kimi tanınmır, ikisi də orada yaşaması sayəsində ABŞ-da yaxşı tanınır. Buna baxmayaraq, Lemaître nəzəriyyəsi kosmologiya kursunu dəyişdirdi. Bunun səbəbi Lemaître idi:

  • Astronomların işləri ilə yaxından tanış idi və nəzəriyyəsini sınaqdan keçirilə bilən təsirləri göstərəcək və zamanın müşahidələri ilə uyğunlaşacaq, xüsusən də qalaktikaların müşahidə olunan qırmızı sürüşməsini və məsafələr və sürətlər arasındakı xətti əlaqəni izah etmək üçün tərtib etdi.
  • Nəzəriyyəsini əlverişli bir zamanda irəli sürdü, çünki Edwin Hubble tezliklə genişlənən bir kainatı və nəticədə Lemaître'nin Big Bang nəzəriyyəsini güclü şəkildə dəstəkləyən sürət-məsafə əlaqəsini nəşr etdirəcəkdir.
  • Lemaître'nin elmi ictimaiyyətdə bir dinləmə əldə etdiyinə əmin olan Arthur Eddington-un yanında oxumuşdum.

Həm Friedmann, həm də Lemaître genişlənən bir kainatı özündə cəmləşdirən nisbi kosmologiyalar təklif etdilər. Bununla birlikdə, genişlənmənin qalaktikaların qırmızı sürüşməsini izah etdiyini təklif edən ilk Lemaître idi. Daha sonra ilkin "yaradılışa bənzər" bir hadisənin meydana gəlməsi lazım olduğu qənaətinə gəldi. 1980-ci illərdə Alan Guth və Andrei Linde bu nəzəriyyəni inflyasiya dövrü əlavə edərək dəyişdirdilər.

Einstein əvvəlcə Friedmann'ı rədd etdi, sonra da (xüsusi olaraq) Lemaître, əlindən çıxaraq, bütün riyaziyyatların doğru nəzəriyyələrə yol açmadığını söylədi. Hubble'ın kəşfi yayımlandıqdan sonra Einstein, həm nəzəriyyənin, həm də irəli sürənin sürətli tanınmasına kömək edərək, Lemaître nəzəriyyəsini tez və ictimaiyyət arasında təsdiqlədi. [45]

Lemaître eyni zamanda kosmoloji hesablamalar üçün erkən bir kompüter tətbiq etmişdir. 1958-ci ildə ilk kompüterini universitetinə təqdim etdi (Burroughs E 101) və Fast Fourier transformasiya alqoritminin ixtiraçılarından biri idi. [46]

1931-ci ildə Lemaître, kainatın genişlənməsini təklif edən ilk elm adamı idi və 1990-cı illərdə Hubble Space Teleskopu ilə çox uzaq tip IA supernovanın 2011-ci ildə Fizika üzrə Nobel Mükafatına səbəb olan müşahidəsi ilə təsdiq edildi. [47] [48] [49]

1933-cü ildə Lemaître, Eynşteynin sahə tənliklərinin, Lemaître-Tolman metrikini sferik bir toz buludunu təsvir edən vacib, bircinssiz bir həll tapdı.

1948-ci ildə Lemaître, qaranlıq bir məkanı aydınlaşdıran "Quaternions et espace elliptique" adlı cilalanmış bir riyazi inşa nəşr etdirdi. [50] William Kingdon Clifford, 1873-cü ildə versorların qeyd etmək üçün çox yayılmış olduğu bir dövrdə eliptik məkanı şifrəli şəkildə təsvir etmişdi. [ birmənalı deyil ] Lemaître dördüncü nəzəriyyəni ilk prinsiplərdən inkişaf etdirdi ki, inşası öz-özünə dayansın, ancaq Erlangen proqramını xatırlatdı [ əlavə izahat lazımdır ] elliptik məkanın metrik həndəsəsini inkişaf etdirərkən həndəsədə. [ alıntıya ehtiyac var ]

Lemaître, 1954-cü ildə genişlənən kainatı proqnozlaşdırdığına görə Fizika üzrə Nobel mükafatına namizəd göstərilən ilk nəzəri kosmoloqdur. Maraqlıdır ki, o da ilk atom nəzəriyyəsinə görə 1956-cı ildə Kimya üzrə Nobel mükafatına namizəd göstərildi.

17 Mart 1934-cü ildə Lemaître Belçika'nın ən yüksək elmi fərqi olan Francqui Mükafatını Kral III Leopold'dan aldı. [34] Təklif edənlər Albert Einstein, Charles de la Vallée-Poussin və Alexandre de Hemptinne idi. Beynəlxalq münsiflər heyətinin üzvləri Eddington, Langevin, Théophile de Donder və Marcel Dehalu idi. Elə həmin il Villanova Universitetinin Mendel medalını aldı. [51]

1936-cı ildə Lemaître, Fransız astronomik cəmiyyəti olan Société astronomique de France-ın ən yüksək mükafatı olan Prix Jules Janssen'i aldı. [52]

Belçika hökumətinin müstəsna elm adamları üçün ayırdığı başqa bir fərq ona 1950-ci ildə verildi: 1933-1942-ci illər üçün tətbiqi elmlər üçün onillik mükafat. [34]

1953-cü ildə ona Kral Astronomiya Cəmiyyəti tərəfindən verilən ilk Eddington medalı verildi. [53] [54]

2005-ci ildə Lemaître 61-ci yerə səs verildi De Grootste Belg ("Ən Böyük Belçika"), VRT-də Flaman televiziya proqramı. Elə həmin il tamaşaçılar tərəfindən 78-ci yerə səs verildi Les plus grands Belges ("Ən Böyük Belçikalılar"), RTBF-nin televiziya şousu.

17 iyul 2018-ci ildə Google Doodle, Georges Lemaître'nin 124 yaşını qeyd etdi. [55]

26 Oktyabr 2018-ci il tarixində Beynəlxalq Astronomiya Birliyinin bütün üzvləri arasında elektron səsvermə, Hubble qanununun adını Hubble-Lemaître qanunu ilə dəyişdirməyi tövsiyə etmək üçün% 78 səs verdi. [6] [56]


İpucu 3: Doğru Proqramlaşdırma Çözümünü istifadə edin

Robot kodunuzda təklikləri tapmaq asan deyil. Proqramınızı robota yükləməyincə onları görməmək çox normaldır və qəribə davranır. Ancaq o vaxta qədər robotu yenidən proqramlaşdırmaq üçün onsuz da istehsaldan çıxarmısınız.

Ancaq bunun belə olmaması lazımdır. İlk növbədə düzgün proqramlaşdırma həllini istifadə edərək təklikləri çox asanlıqla aşkar edə bilərsiniz.

RoboDK avtomatik özünəməxsusluq aşkarlamasına malikdir. Robotu özünəməxsusluqdan keçməyi proqramlaşdırmağınıza icazə verməyəcəkdir. Bunun əvəzinə, hərəkətin bir problem olduğunu söyləyən faydalı bir xəbərdarlıq edəcəkdir.

Məsələn, mən nümunə qaynaq ssenarisini RoboDK-ya proqramlaşdırdım və mənə dedi: & # 8220Hərəkət mümkün deyil. Ortaq 5 0 dərəcə keçir. Bu təklikdir və xətti bir hərəkətə icazə verilmir. & # 8221


Təklik

Ulduz nə qədər uzun yaşarsa, daha sıx olur və daha sıx olur, daha çox təhrif edir. Lakin bu təhrif təklikə işarə edir. Beləliklə, bir ulduz nə qədər uzun yaşayırsa, uzay müddətini təkliyə yönəldir.

Singularity ulduzların gələcəyində bir yerdir. Qara dəlikdən çox uzaq bir müşahidəçi, arxa çuxur yaxınlığında baş verən hadisələri yavaş hərəkətdə görür. Əgər bu qara dəliyə bir işıq şüası yandırsa, əbədi gözləməli olacaq, amma yenə də bu işıq şüası heç vaxt özəlliyə çatmayacaq.

Təklik cazibə qüvvəsinin o qədər dəli olduğu ulduzların gələcəyindəki bir yerdir ki, məkan və zaman fərqlənmir. Ümumi nisbilikdən bilirik ki, bu, boşluq quruluşunun tək hala gəldiyi bir yerdir (bu səbəbdən də təklik adlanır). Ancaq tək (ərəbcə Əhəd أَحَدٌ) Allahın 99 adından biridir. Allah Quranda Öz adını daşıyan ulduz yerlərinə and içir:

Quran 56: 75-77

Ulduzların yerlərinə and içirəm, bilsəniz böyük bir and içir, nəcib bir Qurandır.

٧٥ فَلَا أُقْسِمُ بِمَوَاقِعِ النُّجُومِ
٧٦ وَإِنَّهُ لَقَسَمٌ لَوْ تَعْلَمُونَ عَظِيمٌ
٧٧ إِنَّهُ لَقُرْآنٌ كَرِيمٌ

Burada Allah ulduzların özlərinə deyil, yerləşdiklərinə and verir (ərəbcə mawakeh). Bu gün bilirik ki, ulduzlar məkanı Tanrının öz adını daşıyan: "Əhəd أَحَدٌ" olan təklik istiqamətində təhrif edirlər.

1400 il əvvəl yaşayan savadsız bir insan təkliyi necə bilə bilərdi?


Ethan-a soruşun: Qara dəliyin təkliyi buxarlandıqda nə baş verir?

Qara dəliyin hadisə üfüqi, heç bir şeyin olmadığı, sferik və ya sferoid bir bölgədir. [+] işıq, qaça bilər. Konvensiyalı radiasiya hadisə üfüqünün xaricindən yayılsa da, səthdə kodlanmış entropiyanın / məlumatların birləşmə ssenarisində harada, nə vaxt və necə davrandığı məlum deyil. Ancaq biz qara dəliyin özəyində təklik olduğuna inanırıq.

NASA Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.

Maddənin bu Kainatda aldığı formaların müxtəlifliyini nəzərə alaraq milyonlarla il ərzində yalnız hidrogen və helium qazının neytral atomlarının olduğunu təsəvvür etmək çətindir. Bir gün, dörd milyonlarla il sonra bütün ulduzların qaraldığını təsəvvür etmək bəlkə də eyni dərəcədə çətindir. Hamısının ən möhtəşəm obyektləri də daxil olmaqla yalnız indi canlı olan Kainatımızın qalıqları qalacaq: qara dəliklər. Ancaq bunlar da əbədi qalmayacaq. David Weber, bu həftə soruşan Ethan Ask üçün bunun necə olacağını bilmək istəyir:

Qara dəlik şahin şüalanması səbəbindən enerji sıxlığının bir hadisə üfüqü ilə təkliyi dəstəkləməyəcəyi qədər enerji itirəndə nə baş verir? Başqa cür desək, şahin şüalanması səbəbindən qara dəlik qara dəlik olmağı dayandırdıqda nə baş verir?

Bu suala cavab vermək üçün bir qara dəliyin nə olduğunu anlamaq vacibdir.

Ömrü boyu çox böyük bir ulduzun anatomiyası, II tip Supernova ilə sona çatdıqda. [+] nüvə yanacağı tükənir.

Qara dəliklər ümumiyyətlə sərf edilmiş nüvə yanacağının daha ağır elementlərə birləşməsini dayandırdığı kütləvi bir ulduzun nüvəsinin çökməsi zamanı əmələ gəlir. Füzyon yavaşladığında və dayandıqda, nüvə şüalanma təzyiqində ciddi bir azalma yaşayır və bu, ulduzun cazibə qüvvəsinin dağılmasına qarşı dayanan yeganə şey idi. Xarici təbəqələr tez-tez qaçaq bir qaynaşma reaksiyası yaşayarkən, bir əcdad ulduzunu bir supernovada parçalayarkən, nüvə əvvəl tək bir atom nüvəsinə - bir neytron ulduzuna çökür, lakin kütlə çox böyükdürsə, neytronlar özləri belə sıxılır və bu şəkildə çökürlər qara dəlik meydana gətirdiyi sıx bir vəziyyət. (Bir neytron ulduzu bir yoldaş ulduzdan kifayət qədər kütlə yığarsa, qara dəlik olmaq üçün lazım olan həddi aşarsa, qara dəlik də yarana bilər.)

Neytron ulduzu kifayət qədər maddə yığdıqda qara dəliyə çökə bilər. Qara dəlik olduqda. [+] maddəni yığır, bir yığma diskini böyüdür və maddə hadisə üfüqünə daxil olduqda kütləsini artıracaqdır.

NASA / ESA Hubble Space Teleskop əməkdaşlıq

Qravitasiya baxımından qara dəliyə çevrilmək üçün işığın müəyyən bir bölgədən çıxa bilməyəcəyi qədər kiçik bir həcmdə kifayət qədər kütlə toplamaq lazımdır. Yer planetimiz daxil olmaqla hər kütlənin qaçma sürəti var: müəyyən bir məsafədəki cazibə qüvvəsindən kütlə mərkəzindən tamamilə qaçmaq üçün əldə etməli olduğunuz sürət (məsələn, Yerin mərkəzindən səthinə olan məsafə) kütlə mərkəzindən . Ancaq kütlənin mərkəzindən müəyyən bir məsafədə əldə etməli olduğunuz sürət işığın sürəti və ya daha böyük olması üçün kifayət qədər kütlə varsa, heç bir şey işığın sürətini aşa bilməyəcəyi üçün oradan qaça bilməz.

Qara dəliyin kütləsi a. Üçün hadisə üfüqünün radiusunu təyin edən yeganə amildir. [+] dönməyən, təcrid olunmuş qara dəlik.

Qaçma sürətinin işığın sürətinə bərabər olduğu kütlə mərkəzindən o məsafə - buna deyək R - qara dəliyin hadisə üfüqünün ölçüsünü təyin edir. Ancaq bu şərtlər daxilində maddənin olmasının daha az qiymətləndirilən başqa bir nəticəsi var: bu məsələ olmalıdır özünəməxsusluğa qədər çökmək. Davamlı və hadisə üfüqündə sonlu bir həcmə sahib bir maddə vəziyyəti ola biləcəyini düşünə bilərsiniz, ancaq fiziki olaraq bu mümkün deyil.

Xarici bir qüvvə göstərmək üçün daxili hissəcik qüvvə daşıyan bir hissəciyi kütlə mərkəzindən uzaqlaşdıraraq hadisə üfüqünə yaxınlaşdırmalı idi. Ancaq güc daşıyan hissəcik həm də işıq sürəti ilə məhdudlaşır və hadisə üfüqündə harada olmağınızdan asılı olmayaraq, bütün işıq kimi döngələr mərkəzə sarılar. Vəziyyət daha yavaş, kütləvi hissəciklər üçün daha da pisdir. Bir hadisə üfüqünə sahib bir qara dəlik yaratdıqda, içindəki bütün maddələr təklik halına gəlir.

Flamm's Paraboloid kimi tanınan Schwarzschild qara dəliyinə xarici boşluq müddəti asanlıqla olur. [+] hesablana bilər. Ancaq bir hadisə üfüqündə, bütün geodeziya mərkəzi təkliyə gətirib çıxarır.

Wikimedia Commons istifadəçisi AllenMcC

Heç bir şey qaça bilməyəcəyi üçün qara dəliyin əbədi olaraq qara dəlik olaraq qalacağını düşünə bilərsiniz. Əgər kvant fizikası olmasaydı, tam olaraq belə olardı. Ancaq kvant fizikasında kosmosun özünə xas olan sıfır olmayan bir enerji miqdarı var: kvant vakumu. Əyri məkanda kvant vakuumu düz fəzaya nisbətən bir qədər fərqli xüsusiyyətlər alır və əyriliklərin qara dəliyin təkiliyinə yaxın olduğundan daha böyük bölgələr yoxdur. Bu iki təbiət qanunu - kvant fizikası və bir qara dəlik ətrafındakı ümumi nisbi uzay vaxtını birləşdirmək bizə Hawking şüalanması fenomenini verir.

QCD-nin vizuallaşdırılması hissəcik / hissəcik cütlərinin kvant vakuumundan necə çıxdığını göstərir. [+] Heisenberg qeyri-müəyyənliyi nəticəsində çox az vaxt.

Əyri məkanda kvant sahə nəzəriyyəsi hesablamasının aparılması təəccüblü bir həll yolu verir: qara dəliyin hadisə üfüqünü əhatə edən məkanda istilik, qara cisim şüası yayılır. Və hadisə üfüqü nə qədər kiçikdirsə, hadisə üfüqünə yaxın yerin əyriliyi o qədər böyükdür və beləliklə Hawking şüalanma dərəcəsi daha da artar. Günəşimiz qara bir dəlik olsaydı, qalaktikamızın mərkəzindəki qara dəliyi 4.000.000 dəfə kütlə kimi götürsəniz, Hawking radiasiyasının temperaturu təxminən 62 nanokelvin olardı, istilik təxminən 15 femtokelvin və ya yalnız 0.000025% az kütlənin temperaturu.

Qalaktikamızın mərkəzindəki qara dəliyin rentgen / infraqırmızı kompozit görüntüsü: Oxatan A *. . [+] Təxminən dörd milyon Günəş kütləsinə malikdir və isti, rentgen yayan qazla əhatə olunmuşdur. Bununla birlikdə, çox aşağı temperaturlarda (aşkarlanmayan) Hawking radiasiyası da yayır.

X-ray: NASA / UMass / D.Wang et al., IR: NASA / STScI

Bu, ən kiçik qara dəliklərin ən sürətli çürüməsi və ən böyükləri ən uzun müddət yaşaması deməkdir. Riyaziyyat apararkən bir günəş kütləsi qara dəlik buxarlanmadan əvvəl təxminən 10 ^ 67 il yaşayacaq, ancaq qalaktikamızın mərkəzindəki qara dəlik çürümədən əvvəl 10 ^ 20 dəfə yaşayacaqdı. Hər şeydən dəli bir şey budur ki, saniyənin son hissəsinə qədər, qara dəlik hələ bir hadisə üfüqünə sahibdir. Təklik yaratdıqdan sonra təklik qalırsınız və bir hadisə üfüqünü qoruyursunuz - kütləniz sıfıra enənə qədər.

Hawking radiasiyası qaçılmaz olaraq əyri olan kvant fizikasının proqnozlarından qaynaqlanan şeydir. [+] qara dəliyin hadisə üfüqünü əhatə edən boşluq.

Qara dəliyin ömrünün son saniyəsi, çox dəqiq və çox böyük bir enerji sərbəstliyi ilə nəticələnəcəkdir. Kütlə 228 metrik tona düşəndə ​​tam bir saniyənin qaldığına işarədir. O zaman hadisə üfüqü ölçüsü 340 yoktometr və ya 3,4 × 10 ^ -22 metr olacaq: LHC-nin indiyədək istehsal etdiyi hər hansı bir hissəcikdən daha çox enerjiyə sahib bir fotonun bir dalğa uzunluğunun ölçüsü. Ancaq bu son saniyədə, beş milyon meqaton TNT-ə bərabər olan, ümumilikdə 2.05 × 10 ^ 22 Joules enerji çıxacaq. Qara dəliyin buxarlanmasının son mərhələsi olan kosmosun kiçik bir bölgəsində bir anda bir milyon nüvə birləşmə bombası atıldı.

Qara dəlik kütlə və radiusda kiçildikcə ondan çıxan Hawking radiasiyası daha da artır. [+] və daha yüksək istilik və güc.

Nə qaldı? Yalnız gedən radiasiya. Whereas previously, there was a singularity in space where mass, and possibly charge and angular momentum existed in an infinitesimally small volume, now there is none. Space has been restored to its previously non-singular state, after what must have seemed like an eternity: enough time for the Universe to have done all it's done to date trillions upon trillions of times over. There will be no other stars or sources of light left when this occurs for the first time in our Universe there will be no one to witness this spectacular explosion. But there's no "threshold" where this occurs. Rather, the black hole needs to evaporate completely. When it does, to the best of our knowledge, there will be nothing left behind at all but outgoing radiation.

Against a seemingly eternal backdrop of everlasting darkness, a single flash of light will emerge: . [+] the evaporation of the final black hole in the Universe.

In other words, if you were to watch the last black hole in our Universe evaporate, you would see an empty void of space, that displayed no light or signs of activity for perhaps 10^100 years or more. All of a sudden, a tremendous outrush of radiation of a very particular spectrum and magnitude would appear, leaving a single point in space at 300,000 km/s. For the last time in our observable Universe, an event would have occurred to bathe the Universe in radiation. The last black hole evaporation of all would, in a poetic way, be the final time that the Universe would ever say, "Let there be light!"


Rupture velocity of plane strain shear cracks

Propagation of plane strain shear cracks is calculated numerically by using finite difference equations with second-order accuracy. The rupture model, in which stress drops gradually as slip increases, combines two different rupture criteria: (1) slip begins at a finite stress level (2) finite energy is absorbed per unit area as the crack advances. Solutions for this model are nonsingular. In some cases there may be a transition from rupture velocity less than Rayleigh velocity to rupture velocity greater than shear wave velocity. The locus of this transition is surveyed in the parameter space of fracture energy, upper yield stress, and crack length. A solution for this model can be represented as a convolution of a singular solution having abrupt stress drop with a ‘rupture distribution function.’ The convolution eliminates the singularity and spreads out the rupture front in space-time. If the solution for abrupt stress drop has an inverse square root singularity at the crack tip, as it does for sub-Rayleigh rupture velocity, then the rupture velocity of the convolved solution is independent of the rupture distribution function and depends only on the fracture energy and crack length. On the other hand, a crack with abrupt stress drop propagating faster than the shear wave velocity has a lower-order singularity. A supershear rupture front must necessarily be spread out in space-time if a finite fracture energy is absorbed as stress drops.


Abramowitz M., Stegun I.A.: Handbook of Mathematical Functions: With Formulas, Graphs, and Mathematical Tables. Courier Dover Publications, Mineola (1964)

Chen C.-C., Chen I-K., Liu T.-P., Sone Y.: Thermal transpiration for the linearized Boltzmann equation. Commun. Pure. Tətbiq. Math. 60, 147–163 (2007)

Chen I-K., Liu T.-P., Takata S.: Boundary singularity for thermal transpiration problem of the linearized Boltzmann equation. Arch. Ration. Mech. Anal. 212(2), 575–595 (2014)

Ohwada T., Sone Y., Aoki K.: Numerical analysis of the Poiseuille and thermal transpiration flows between two parallel plates on the basis of the Boltzmann equation for hard-sphere molecules. Fiz. Fluids A 1, 2042–2049 (1989)

Sone Y.: Molecular Gas Dynamics. Theory, Techniques, and Applications. Birkhäuser, Boston (2007)

Takata S., Funagane H.: Poiseuille and thermal transpiration flows of a highly rarefied gas: over-concentration in the velocity distribution function. J. Fluid Mech. 669, 242–259 (2011)

Takata S., Funagane H.: Singular behaviour of a rarefied gas on a planar boundary. J. Fluid Mech. 717, 30–47 (2013)