Тайны вселенной: изучаем Черные дыры вместе со Стивеном Хокингом.

Тайны вселенной: изучаем Черные дыры вместе со Стивеном Хокингом.

МБОУ Центр образования г. Певек

Автор работы: ученица 11 класса Калейник Ульяна

Руководитель: учитель физики

Вигантс Яна Валентиновна

Певек

2018

• Объект исследования - удивительные космические объекты- черные дыры. 
• Предмет исследования ‒ пути формирования черных дыр и применения их энергии.
• Гипотеза: Понимание природы этого явления расширит горизонты знаний человека и возможно поможет использовать Черные дыры как альтернативный источник энергии.
• Цель работы: изучить особенности строения и свойств черных дыр.
• Задачи:

• Найти ответ на вопрос: что такое чёрная дыра?
• Познакомиться с видами и свойствами черных дыр.
• Изучить и осмыслить такие понятия, как горизонт событий, сингулярность
• Проанализировать возможность использования энергии черных дыр в хозяйстве.
• Расширить спектр наших знаний о загадках Вселенной.

Предлагаю отправится в глубины космоса для изучения одних из самых загадочных явлений в мире- Черных дыр.

Черные дыры привели человека к лучшему пониманию природы пространства-времени.

Стивен Хокинг

Стивен Хокинг — физик-теоретик.

Имел заболевание мотонейронов.

«Хотя над моим будущим нависла туча, к своему удивлению я обнаружил, что теперь начал получать от жизни больше удовольствия, чем раньше», — говорил профессор.

Хокинг большую часть своих дней будет проводить в колесном кресле.

.

Что же такое черная дыра?

Чёрная дыра - это и не тела, и не излучение, а область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом.

Сингулярность-сердце черной дыры.

Сингулярность — точка с почти нулевым объемом и неизмеримо огромной плотностью из-за которой все вещество звезды разрушается.

Свойства Черных дыр.

Черная дыра может очень медленно «испаряться».

Черная дыра обладает огромным, неиссякаемым запасом энергии.

Подчиняются то ль ко законам теории гравитации - и никаким иным.

Веществом, которое попадает в горизонт событий черной дыры, непременно будет образована сингулярность.

Вблизи черной дыры время течет медленнее, чем вдали от нее.

Виды Черных дыр.

Влияние Черной дыры на Землю.

Возле черной дыры очень сильная гравитация, которая обязательно повлияла бы на орбиту Земли.

Возможные исходы:

• Наша планета сильно приблизилась бы к Солнцу, где б оно сожгло все живое.
• Улетела далеко от вселенского источника тепла и замерзла.
• А может, и покинула бы пределы Солнечной системы.
• Стала пленником черной дыры.

8

Черные дыры , как мощный источник энергии.

Черные дыры генерируют энергию лучше, чем Солнце и другие звезды. Это связано с материей, вращающейся вокруг них. Преодолевая горизонт событий на огромной скорости, материя на орбите черной дыры разогревается до крайне высоких температур. Это называется излучением абсолютно черного тела.

Для сравнения, при ядерном синтезе в энергию превращается 0,7% материи. Вблизи черной дыры энергией становятся 10% материи!

Излучение (испарение) Хокинга .

Мощность излучения черной дыры:

Может ли Земля стать Черной дырой?

R=(2*6,672 * 10 -11 Н*м 2 /кг 2 *5,976 *10 24 кг)/(3*10 8 м/с) 2 = 9,44*10 -64 м

G =6,672* 10 -11 Н*м 2 /кг 2 (Гравитационная постоянная)

M=5,976 *10 24 кг ( Масса Земли)

с=3*10 8 м/с( скорость света в вакууме)

Вывод:

Несмотря на весь прогресс, достигнутый в их изучении, природа пространства и времени черных дыр в большой мере остается загадочной. Некоторые аспекты этой проблемы все еще выглядят как научные забавы, интересные только для специалистов. Изучение чёрных дыр продолжается …

Спасибо за внимание!