Смотрел Интерстеллар и задумался.
Если что то падает в черную дыру, оно же не исчезает просто так? Материя не может уничтожаться по законам физики. Тогда куда она девается?
Читал про сингулярность но это какая то абстракция, бесконечная плотность и все такое. Что это реально означает? И правда ли есть теории про белые дыры и другие вселенные на другом конце?
Честный ответ: мы не знаем.
Современная физика ломается на горизонте событий. Общая теория относительности предсказывает сингулярность (точку бесконечной плотности), но физики понимают что это математический артефакт, а не реальность. Когда уравнения дают бесконечность - это сигнал что теория перестает работать.
Что мы знаем точно:
Что происходит "внутри" - вопрос открытый. Нужна квантовая теория гравитации которой пока нет.
Про белые дыры: Это решение уравнений Эйнштейна "наоборот" - объект из которого все вылетает и ничего не может войти. Математически возможны, но никаких наблюдательных подтверждений нет. Большинство физиков считают их нефизичными.
Про другие вселенные: Красивая гипотеза (кротовые норы, baby universes), но пока чистая спекуляция без возможности проверки.
Простая аналогия.
Представь воронку в раковине. Вода (материя) закручивается и падает вниз. Куда она девается? Никуда, она просто становится частью того что внизу - в случае черной дыры это сингулярность, сверхплотный объект в центре.
Материя не исчезает. Она сжимается до невообразимой плотности. Черная дыра становится чуть массивнее после каждого "обеда".
Закон сохранения массы-энергии не нарушается. Масса остается, просто в очень компактной форме.
Есть еще теория Хокинга про испарение черных дыр.
Черные дыры медленно излучают энергию (излучение Хокинга) и со временем полностью испаряются. То есть вся материя которая туда упала, в конце концов выходит обратно в виде теплового излучения.
Правда это занимает триллионы триллионов лет для звездных черных дыр, так что на практике неактуально)
Если совсем упростить: черная дыра это не дыра и не портал. Это просто очень тяжелый и очень маленький объект. Настолько тяжелый что даже свет не может улететь.
Все что падает туда - остается там. Просто мы не можем это увидеть, потому что свет оттуда не выходит. Отсюда и название "черная".
А мне нравится теория что черные дыры это порталы в параллельные вселенные. Каждая черная дыра рождает новую вселенную с другими физическими константами. Мы сами может живем внутри черной дыры родительской вселенной!
Ли Смолин про это писал, называется космологический естественный отбор. Вселенные с хорошими параметрами для черных дыр размножаются, остальные вымирают. Красивая идея.
Там спагеттификация происходит.
Приливные силы растягивают любой объект в длинную тонкую нить как спагетти. Атомы разрываются, потом ядра, потом кварки... В общем каша из элементарных частиц.
Звучит неприятно но к счастью никто из нас туда не собирается)
почитай "краткая история времени" хокинга, там очень доступно про черные дыры написано
Кип Торн был консультантом фильма и он физик мирового уровня. Визуализация черной дыры там научно корректная. А вот внутренности - да, художественный вымысел. Сам Торн это признавал.
То есть получается что вся красота из Интерстеллара с библиотекой внутри черной дыры - это фантазия сценаристов?