Crna rupa

Simulacija crne rupe

Umjetnički prikaz akrecijskog diska crne rupe

Opća teorija relativnosti

$G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu }$

Einsteinove jednadžbe polja

Uvod Matematička formulacija Izvori Fundamentalni koncepti Posebna teorija relativnosti Princip ekvivalentnosti Svjetska linija • Riemannianova geometrija Fenomeni Keplerov problem • Leće • Valovi • crveni pomak Vremenska dilatacija • Povlačenje prostora • de Sitterov efekt binarnih zvijezda • de Sitterova precesija • Horizont događaja • Singularitet Crna rupa • Bijela rupa Jednadžbe Linearizirana gravitacija Post-njutnovski formalizam Friedmannove jednadžbe ADM formalizam BSSN formalizam Napredne teorije Kaluza–Klein Kvantna gravitacija Rješenja Schwarzschild Reissner-Nordström • Gödel Kerr • Kerr-Newman Kasner • Milne • Robertson-Walker pp-val Znanstvenici Einstein • Minkowski • Eddington Lemaître • Schwarzschild Robertson • Kerr • Friedman Chandrasekhar • Hawking

Super masivna crna rupa ili jama u jezgri super gigantske eliptične galaktike Messier 87, mase 7 milijarda puta veće od našeg sunca. Ovu sliku objavila je NASA, slikano Event Horizon Teleskopom 10. travnja 2019.

Crna rupa ili crna jama (engl. black hole) je regija prostor-vremena u kojem je velika masa zbijena u malu točku čija je gravitacijska akceleracija ili sila toliko jaka da ju ništa, niti čestice pa čak niti elektromagnetska radijacija poput svjetlosti ne može napustiti.

Teorija

Jedna od teorija koja opisuje crne rupe je i Einsteinova Opća teorija relativnosti. Jedna od stavaka o kojoj teorija govori je da gravitacija prouzrokovana masom zakrivljuje prostor-vrijeme, te što veću masu neko tijelo ima, to mu je gravitacija veća. Crne rupe se smatraju najgušćim objektima u svemiru, stoga imaju i najveću gravitaciju.

Fizička svojstva

Crna rupa s masom manjom od tri Sunčeve mase ne može nastati ni pod utjecajem enormnog vanjskog pritiska. Taj pritisak bi morao sabiti protone na još veću gustoću, a to u našoj spoznaji fizike nije moguće. Npr. za Sunce mase m=2×10³⁰ kg Schwarzschildov polumjer daje 3 km, obujam takve mase je 1,13×10¹¹ m³ i u taj prostor stane samo 3,6×10²⁹ kg tvari gustoće protona, stoga bi se protone trebalo sabiti na pet puta veću gustoću.

Gustoća

Masa ovisi isključivo o prosječnoj gustoći tvari. Za graničnu vrijednost se može uzeti gustoća od 22000 kg/m³, tj. najveća poznata gustoća tvari sastavljene od običnih atoma. Prema tome, crne rupe se dijele na tri skupine:

• Crne jame s većom gustoćom od granične. Npr. za gustoću protona od 3,2×10¹⁸ kg/m³ , polumjer je najmanje 7 km, a masa je barem 2,43 puta veća od mase Sunca.
• Supermasivne crne rupe s manjom gustoćom od granične. Npr. za gustoću Zemlje od oko 5500 kg/m³ polumjer iznosi najmanje 170 milijuna km, a masa barem 1,15×10³⁸ kg (58,5 milijuna puta veća od mase Sunca).
• Mini crna rupa s masom manjom od zvjezdane.

Budućnost

Jedna od teorija je da ćemo u budućnosti moći putovati u daljnju budućnost uz pomoć crnih rupa. Prema teoriji de Sitterove precesije, tijela velike mase savijaju prostorvrijeme oko sebe. Kada bismo svemirskom letjelicom uspjeli letjeti oko crne rupe bez upada u Događajni obzor (za što su potrebne iznimno velike brzine), iskusili bismo efekt vremenske dilatacije, te bi iz naše perspektive prolazile minute, dok bi u "stvarnom vremenu" prolazile godine.

Vidi još

• Opća teorija relativnosti
• Veliki prasak
• Iskonska crna jama
• Bijela jama
• Maxwellove jednadžbe zakrivljenog prostorvremena
• Einsteinove jednadžbe polja
• Poučak bez kose
• John Archibald Wheeler
• Jacob Bekenstein
• Stephen Hawking
• Brandon Carter

Vanjske poveznice

• Crne jame
• Astronomska sekcija Fizikalnog društva Split - crne rupe
• Super-Masivne Crne Jame
• Super-Masivna crna rupa u jezgri Messier 87 galaktike