Скачать презентацию Ноу по теме Чёрные дыры ПОДГОТОВИЛА УЧЕНИЦА 8 Скачать презентацию Ноу по теме Чёрные дыры ПОДГОТОВИЛА УЧЕНИЦА 8

НОУ Воробьевой Альбины 8б.pptx

  • Количество слайдов: 8

Ноу по теме: «Чёрные дыры» ПОДГОТОВИЛА УЧЕНИЦА 8 Б КЛАССА ВОРОБЬЁВА АЛЬБИНА ЛИЦЕЙ № Ноу по теме: «Чёрные дыры» ПОДГОТОВИЛА УЧЕНИЦА 8 Б КЛАССА ВОРОБЬЁВА АЛЬБИНА ЛИЦЕЙ № 87, НИЖНИЙ НОВГОРОД, 2015

Цели работы: 1. Рассказать об удивительной и опасной загадке природы-чёрных дырах 2. Изучить свойства Цели работы: 1. Рассказать об удивительной и опасной загадке природы-чёрных дырах 2. Изучить свойства чёрных дыр и их формирование 3. Показать разные виды чёрных дыр 4. Рассказать об истории идеи о чёрных дырах

Что такое чёрная дыра? Черная дыра - область пространства, в которой гравитационное притяжение настолько Что такое чёрная дыра? Черная дыра - область пространства, в которой гравитационное притяжение настолько сильно, что ни вещество, ни излучение не могут эту область покинуть. Для находящихся там тел вторая космическая скорость (скорость убегания) должна была бы превышать скорость света, что невозможно, поскольку ни вещество, ни излучение не могут двигаться быстрее света. Поэтому из черной дыры ничто не может вылететь. Границу области, за которую не выходит свет, называют "горизонтом событий", или просто "горизонтом" черной дыры.

История чёрных дыр. Историю черных дыр надо рассказывать с 1795 года, когда Пьер Симон История чёрных дыр. Историю черных дыр надо рассказывать с 1795 года, когда Пьер Симон Лаплас сделал предсказание: «Светящаяся звезда с плотностью, равной плотности Земли, и диаметром в 250 раз больше диаметра Солнца не дает ни одному лучу достичь нас из-за своего тяготения, поэтому возможно, что самые яркие небесные тела во Вселенной оказываются по этой причине невидимыми» . Само название «черная дыра» появилось в 1968 году. Его в популярной статье ввел Уиллер, и оно мгновенно прижилось, заменив собой использовавшиеся до того термины «коллапсар» или «застывшая звезда» .

Формирование чёрных дыр. Самый очевидный путь образования черной дыры - коллапс ядра массивной звезды. Формирование чёрных дыр. Самый очевидный путь образования черной дыры - коллапс ядра массивной звезды. Пока в недрах звезды не истощился запас ядерного топлива, ее равновесие поддерживается за счет термоядерных реакций. Выделяющееся при этом тепло компенсирует потерю энергии, уходящей от звезды с ее излучением и звездным ветром. Термоядерные реакции поддерживают высокое давление в недрах звезды, препятствуя ее сжатию под действием собственной гравитации. Однако со временем ядерное топливо истощается и звезда начинает сжиматься. Наиболее быстро сжимается ядро звезды, при этом оно сильно разогревается и нагревает окружающую его оболочку. В итоге звезда теряет свои наружные слои в виде медленно расширяющейся планетарной туманности. Расчеты показывают, что если масса ядра звезды не превосходит трех масс Солнца, его сжатие будет остановлено давлением вырожденного вещества, и звезда превратится в белый карлик или нейтронную звезду. Но если масса ядра звезды более трех солнечных, то уже ничто не сможет остановить его катастрофический коллапс, и оно быстро уйдет под горизонт событий, став черной дырой. Как следует из формулы для rg, черная дыра с массой 3 солнечных имеет гравитационный радиус 8, 8 км.

Свойства чёрных дыр 1) Вблизи черной дыры время течет медленнее, чем вдали от нее. Свойства чёрных дыр 1) Вблизи черной дыры время течет медленнее, чем вдали от нее. Если удаленный наблюдатель бросит в сторону черной дыры зажженный фонарь, то увидит, как фонарь будет падать все быстрее и быстрее, но затем, приближаясь к поверхности Шварцшильда, начнет замедляться, а его свет будет тускнеть и краснеть. 2) Каким бы сложным ни было исходное тело, после его сжатия в черную дыру внешний наблюдатель может определить только три его параметра: полную массу, момент импульса (связанный с вращением) и электрический заряд. Все остальные особенности тела в ходе коллапса "стираются". 3) Если исходное тело вращалось, то вокруг черной дыры сохраняется "вихревое" гравитационное поле, увлекающее все соседние тела во вращательное движение вокруг нее. Поле тяготения вращающейся черной дыры называют полем Керра. Этот эффект характерен не только для черной дыры, но для любого вращающегося тела, даже для Земли. 4) Все вещество внутри горизонта событий черной дыры непременно падает к ее центру и образует сингулярность с бесконечно большой плотностью. 5) Кроме этого С. Хоукинг открыл возможность очень медленного самопроизвольного квантового "испарения" черных дыр. В 1974 он доказал, что черные дыры могут испускать вещество и излучение, однако заметно это будет лишь в том случае, если масса самой дыры относительно невелика. Идея об "испарении" черных дыр полностью противоречит классическому представлению о них как о телах, не способных излучать.

Виды чёрных дыр: Чёрные дыры звёздных масс образуются как конечный этап жизни некоторых звезд. Виды чёрных дыр: Чёрные дыры звёздных масс образуются как конечный этап жизни некоторых звезд. После полного выгорания термоядерного топлива и прекращения реакции звезда теоретически должна начать остывать, что приведёт к уменьшению внутреннего давления и сжатию звезды под действием гравитации. Сжатие может остановиться на определённом этапе, а может перейти в стремительный гравитационный коллапс. В зависимости от массы звезды и вращательного момента возможно превращение ее в черную дыру. Сверхмассивные чёрные дыры. Разросшиеся очень массивные чёрные дыры, по современным представлениям, образуют ядра большинства галактик. Астрономы полагают, что в центре нашей Галактики — Млечного Пути — есть огромная черная дыра, масса которой превышает массу миллиона солнц. Первичные чёрные дыры в настоящее время носят статус гипотезы. Если в начальные моменты жизни Вселенной существовали достаточной величины отклонения от однородности гравитационного поля и плотности материи, то из них путём коллапса могли образовываться чёрные дыры. При этом их масса не ограничена снизу, как при звёздном коллапсе — их масса, вероятно, могла бы быть достаточно малой Квантовые чёрные дыры. Предполагается, что в результате ядерных реакций могут возникать устойчивые микроскопические чёрные дыры, так называемые квантовые чёрные дыры. Для математического описания таких объектов необходима квантовая теория гравитации, которая еще не создана.

Заключение. Черные дыры – совершенно исключительные объекты, не похожие ни на что, известное до Заключение. Черные дыры – совершенно исключительные объекты, не похожие ни на что, известное до сих пор. Это не тела в обычном смысле слова и не излучение. Это дыры в пространстве и времени, возникающие из-за очень сильного искривления пространства и изменения характера течения времени в стремительно нарастающем гравитационном поле. Черные дыры являются в некотором смысле и очень простыми объектами. Их свойства никак не зависят от свойств сколлапсировавшего вещества, от всех сложностей строения вещества, его атомной структуры, находящихся в нем физических полей и т. д. Но и нет ничего более сложного, чем черная дыра, - ведь человеческое воображение даже не в состоянии представить себе, до какой степени происходит искривление пространства и изменение течения времени, что в них возникает дыра.