СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Нобелевскую премию по физике за 2020 год присудили за изучение черных дыр

Нажмите, чтобы узнать подробности

Роджер Пенроуз из Великобритании удостоился награды "за открытие того, что механизм формирования черной дыры является обоснованным предсказанием общей теории относительности".

Райнхард Генцель из Германии и Андреа Гез из США получили премию "за открытие сверхмассивного компактного объекта в центре нашей галактики". Гез стала четвертой женщиной-лауреатом за время присуждения премии.— до нее были награждены Мария Склодовская-Кюри, Мария Гепперт-Майер и Донна Стрикленд.

  • Роджеру Пенроузу 89 лет. Он возглавляет кафедру математики в Оксфорде. Среди его наиболее известных открытий - разработка теории твисторов и изобретение так называемой мозаики Пенроуза. Изучал сингулярность и проблемы искусственного интеллекта, автор работ о философии науки. В 2013 году он дал большое интервью Радио Свобода.
  • Рейнхард Генцель — немецкий учёный-астрофизик, ему 68 лет, он преподаёт в Калифорнийском университете в Беркли. Андреа Гез - наиболее молодая из лауреатов, ей 55 лет. Она преподаёт в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Генцель и Гез независимо друг от друга пришли к выводу, что в центре нашей галактики находится сверхмассивная чёрная дыра.

Черные дыры - самые удивительные объекты в известной нам Вселенной. Их физические свойства настолько отличаются от того, что мы привыкли видеть вокруг себя, что само существование черных дыр, предсказанное теоретически, долго оставалось под вопросом. В него не могли поверить даже сами предсказавшие и описавшие их ученые, включая Альберта Эйнштейна.

В 1965 году, через 10 лет после смерти Эйнштейна, профессор Оксфордского университета Роджер Пенроуз опубликовал работу, в которой с математической точностью доказывается, что существование черных дыр не просто возможно - оно совершенно естественным образом вытекает из общей теории относительности. Во Вселенной, подчиняющейся ее законам, формирование черных дыр практически неизбежно.

Но если такие объекты существуют - то как их найти? Ведь гравитация черных дыр настолько велика, что преодолеть её не может даже свет. Впрочем, вокруг черных дыр должны вращаться звезды - а значит, найти невидимый объект можно по движению этих звезд.

Райнхард Генцель из Германии и Андреа Гез направили телескопы к центру нашей галактики и увидели, что несколько находящихся там звёзд действительно вращаются вокруг какого-то невидимого, но очень массивного объекта.

Ближайшая к этому объекту звезда совершает вокруг него полный оборот за 16 лет и находится на расстоянии всего 17 световых часов - в 100 с небольшим раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца.

Райнхард Генцель из Института внеземной физики Общества Макса Планка и Андреа Гэз из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе в 1990-е годы возглавляли каждый свою группу астрономов, наблюдавших за орбитами звезд, которые проходят ближе остальных к центру Млечного Пути. В результате разработки инструментальных методов, позволяющих точно картировать орбиты звезд в условиях межзвездного газа и пыли (в частности за счет наблюдений в ближнем инфракрасном диапазоне), астрономы независимо друг от друга показали, что в центре нашей галактики находится сверхмассивная черная дыра, влияющая на траектории всех объектов вблизи нее.

Сэра Роджера Пенроуза обожают журналисты потому, что он время от времени придумывает нечто такое, от чего дух захватывает. Например, рассказывает, что было до сотворения мира – то есть, до того, как образовалась наша Вселенная.

Внимание Пенроуза и его коллеги с Вагана Гурзадяна из Ереванского физического института однажды привлекли странные концентрические круги, которые те заметили на картине микроволнового фона - так называемого реликтового излучения, сохранившегося со времен образования нашей Вселенной. Ученые решили, что эти явные аномалии представляют собой гравитационные следы, которые оставили сверхмассивные черные дыры – вроде той из нынешней Нобелевской премии, но они были, что называется, «не от мира сего» - образовались в предыдущей Вселенной в конце ее существования. То есть, перед Большим взрывом, в результате которого появилась наша Вселенная.

Пенроуз и Гурзадян, в итоге, стали авторами весьма привлекательной теории, согласно которой Вселенная циклична. Одна погибает, схлопываясь, другая - последующая - сразу же возникает. Об и этом свидетельствуют обнаруженные концентрические круги. Об других идеях по поводу природы странных следов читайте «Рядом с нашей Вселенной расположены еще четыре. Это - как минимум».

Пенроуз знает, где у людей находится душа – в белковых микротрубочках, расположенных внутри нейронов головного мозга. Как полагает физик и его коллега анестезиолог Стюарт Хамерофф, разработавшие так называемую квантовую теорию сознания, именно они – эти самые трубочки - накапливают и обрабатывают информацию, являются носителями сознания. Или души, иначе говоря.

Самое обнадеживающее в теории ученых: информация, накопленная на квантовом уровне, не может быть уничтожена. Поэтому после того, как тело погибает, она сливается со Вселенной. И может существовать бесконечно долго

Подробнее о «квантах души» - в нашем материале «Физики объяснили существование того света с позиций квантовой механики» и в интервью, которое Роджер Пенроуз дал нашему корреспонденту Светлане Кузиной, приехав в Москву.

И, наконец, Роджер Пенроуз – автор идеи превращения черных дыр в источники неисчерпаемой энергии, которую он предложил еще в 1969 году.

Генеральный секретарь Нобелевского комитета Йоран Хансон описал вклад лауреатов в науку как «открытие самых темных тайн Вселенной». Действительно, темных. Ведь речь идет о черных дырах, которые из-за своей огромной гравитации не выпускают свет, а только поглощают его. Открытие ученых – огромный шаг в понимании Вселенной и общей теории относительности.

Оказалось, что в природе есть целые механизмы формирования таких удивительных объектов, как черные дыры. Формируются они при неудержимом гравитационном сжатии вещества. Или при коллапсе центральных частей звезд, или в результате коллапса больших газовых облаков

Сейчас нам известны два основных типа черных дыр: образовавшиеся из звезд и сверхмассивные черные дыры, которые находятся в центре галактик.

Среди многочисленных результатов исследований Андреа Гез и Рейнхарда Генцеля, самые известные связаны с изучением движения звезд в окрестностях черной дыры. Это помогло измерить массу самой черной дыры. Помимо возможности получить размеры центрального источника, стало понятно, что черная дыра реально существует. Она – очень удобный для изучения стационарный объект, который довольно близок к Земле по астрономическим меркам.

Такое присуждение Нобелевской премии считается необычным, потому что по традиции ее не дают за математические результаты, которые пока невозможно проверить экспериментально. Нобелевская премия по физике впервые дана за исследования такого типа.

Категория: Физика
06.10.2020 21:20


Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!