Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич: Что такое чёрная дыра?

Что такое чёрная дыра?

Подобно звёздной мышеловкеТакая чёрная дыра

Без лишней прыти и сноровки

От звёзд оставит лишь мираж.

Затем дыра с дырой сольются.

Была галактика - и нет.

Все звёзды вместе соберутся

В тугой материи пакет...

"Триста строф о Вселенной"

(Поэтическое произведение автора статьи)

       Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич

                                 

                                                        Вступление

В марте 2003 года «Державний Департамент Інтелектуальної власності» зарегистрировал научную работу автора статьи под названим «Живий організм Всесвіту», а в конце апреля 2007 года Черниговское издательство «Деснянская Правда» выпустило книгу под тем же названием. В этой научной работе была изложена теория функционирования Вселенной. Она коренным образом отличалась от всех существующих теорий и нашла своё подтверждение в дальнейшем обнаружении щелочей на Марсе, которое было спрогнозировано в этой работе; обнаружении присутствия воды на Луне с самого начала её существования; обнаружении органических веществ на спутнике Сатурна Титане, механизмы образования которых раскрыты в этой научной работе; обнаружении небольших планет типа Седны за орбитой Нептуна, которое было спрогнозировано и объяснено, откуда они там появились; в полном соответствии фотографии галактики под названием «Туманность Андромеды», которую сделано с помощью телескопа «Хаббл», описанию галактики в научной работе автора статьи именно на такой стадии её существования; в обнаружении звёзд с тёмной корой и размерами с нашу Землю и так далее. 

В работе расчётами доказано, что синтез ядер на звёздах даёт незначительную долю энергии, а основную часть энергии вырабатывают электроны за счёт синхротронного и тормозного излучения. Они, в свою очередь, получают энергию от магнитного поля нейтронной звезды, которая расположена в центре каждой звезды. В нашем Солнце её диаметр составляет около 27 километров.

В работе также доказано, что звёзды образуются из нейтронов, которые, в свою очередь, материализуются из излучения Квазара, в который превращается каждая галактика после завершения процесса сжатия. Доказано, что Вселенная не расширяется, а является стационарной системой. Кроме того, установлено, откуда берутся метеориты, кометы, спутники. Определены механизмы и доказано на основе расчётов за счёт чего получают дополнительную энергию Юпитер и Сатурн и так далее.

ЧЁРНЫЕ ДЫРЫ

Теория автора статьи базируется на одном очень важном предположении, что в мире космических тел не существует плотность большая, чем 2,0 х 10¹⁷ кг/м³

 . Это предположение нашло своё обоснование и стало научным фактом через четыре года после написания научной работы. Американские учёные доказали, что в целом нейтральный нейтрон имеет отрицательный поверхностный заряд, который уравновешивается внутренним положительным зарядом. Теперь уже не могут возникнуть хоть какие-то сомнения относительно того, что заряженные поверхности нейтронов никогда не позволят им приблизиться на очень близкое расстояние друг к другу за счёт гравитации или механического воздействия, например, очень мощного взрыва. Сила отталкивания двух электронов в 1036 раз большая, чем их гравитационное притяжение. Невозможность сжатия нейтронных звёзд доказана бесчисленными вспышками звёзд. Во время разрушения твёрдой коры над поверхностью нейтронной звезды происходит такой сверхмощный взрыв, который превращает твёрдую кору в пыль и выталкивает её на орбиты и в космическое пространство, а с поверхностью нейтронной звезды, которая находится в центре каждой звезды, ничего не происходит.

Такое предположение позволило определить размер нейтронной звезды, при котором она становится невидимой, то есть свет, который имеет скорость 300 000 км/с, не может покинуть её поверхность. И, таким образом, нейтронная звезда становится чёрной дырой, имея абсолютно одинаковые составы. А уже давно известно, что нейтронная звезда почти на сто процентов состоит из нейтронов при температуре не менее 15 миллионов градусов.

Пользуясь третьим законом Кеплера для движения планет, несложно найти радиус, величина которого является критической. Если нейтронная звезда имеет меньший радиус, то она видима с помощью оптических приборов, или даже визуально, а если её радиус превышает критический, то она становится невидимой, оставаясь по составу той же самой нейтронной звездой, но уже в качестве чёрной дыры. Такую чёрную дыру можно обнаружить только благодаря её влиянию на окружающую среду или благодаря так называемым джетам. Но о джетах будет идти речь в других статьях автора.

Нам нужно найти максимально возможный радиус, при котором материя в любой форме, в том числе и свет, не в состоянии покинуть нейтронную звезду. Практически это означает, что при достижении максимальной скорости, которая равна скорости света, материя достигает первой космической скорости для этой звезды, становясь спутником последней. Исходя из этого, нужно подсчитать радиус нейтронной звезды при условии, когда орбита материи, скорость которой равна скорости света, проложена возле самой поверхности нейтронной звезды, то есть радиус нейтронной звезды равен радиусу орбиты. Вывод формулы и расчёты, которые приведены в книге автора «Живий організм Всесвіту», очень просты. Параметры все известны.

G-гравитационная постоянная, которая равна 6,67 х 10⁻¹¹ ньютон х м² ̸  кг²

ρ -удельная плотность нейтронной звезды составляет  2,0 х 10¹⁷ кг/м³

С – скорость света 300 000 км/с 

Формула для определения критического радиуса имеет простой вид

Этот критический радиус равен около 40,26 км. Решение этого простого вопроса привело к ряду очень важных выводов. Во-первых, нам нужно забыть о тех фантастических представлениях, которые связаны с чёрными дырами потому, что чёрная дыра – это скопление нейтронов при температуре более, чем 15 миллионов градусов и массой более, чем 5,46 х 10 ³¹ кг и больше ничего. Это приблизительно равно 27 массам нашего Солнца. Автор этой статьи в своих научных работах неоднократно акцентировал внимание на доказанном научном факте относительно того, что никаких малых чёрных дыр не существует. Они не существуют потому, что никаких коллапсов на звёздах никогда не происходит. А тем более, не существуют малые белые дыры. Скоро кто-то объявит, что появились зелёные дыры. Это всё полный абсурд. Во-вторых, это привело к пересмотру второго Начала термодинамики Клаузиуса. Если световые лучи никогда не смогут покинуть поверхность чёрной дыры, то и тепловые лучи, которые также являются электромагнитным излучением, тоже будут притянуты к телу чёрной дыры и не смогут его покинуть. Но это является нарушением второго Начала термодинамики, которое утверждает, что тепло никогда не может перетекать от более холодного тела к более нагретому телу.

Температура нейтронов поверхностного слоя чёрной дыры, также как и температура всего её тела, превышает 15 миллионов градусов. А с этой поверхностью непосредственно контактирует космическое пространство, температура которого равна -273,16⁰ К. Но если учесть реликтовый фон, который остаётся после вспышки квазара и вследствие жизнедеятельности звёзд, то эта температура будет выше на несколько градусов. А возле самой чёрной дыры всегда будет абсолютный нуль, потому что всё лишнее тепло она уже поглотила. И здесь мы можем наблюдать маленькое чудо. От тела с температурой близкой к -273⁰ К тепло переходит к телу, температура которого составляет более, чем 15 миллионов градусов. Гравитационные силы оказываются сильнее второго Начала термодинамики и нарушают его как раз в этом месте. Перетекание тепла в неестественном направлении происходит именно благодаря действию этих сил.

С учётом этого, второе Начало термодинамики Клаузиуса должно формулироваться так: «Невозможен переход теплоты от тела более холодного к телу более нагретого, без каких-либо других изменений в системе или окружающей среде, за исключением случая, когда масса более нагретого тела превышает  5,46 х 10 ³¹.»

На рисунке схематично показана поверхность тела чёрной дыры и окружающее космическое пространство.

1. Тело чёрной дыры, которое почти на сто процентов состоит из нейтронов при температуре более, чем 15 миллионов градусов.

2. Космическое пространство при температуре -273,16⁰ К плюс температура реликтового излучения.

Именно потому, что возле поверхности чёрной дыры температура космического пространства приближается к температуре абсолютного нуля, тепло из соседних слоёв космического пространства, которое теплее за счёт реликтового излучения, начинает перетекать в направлении чёрной дыры, даже с расстояний, где гравитационные силы последней значительно ослаблены. Ведь здесь второе Начало термодинамики работает без исключений. За сотни миллиардов лет в процессе сжатия галактики всё реликтовое тепло постепенно поглощается чёрными дырами, которые потом объединяются в центральную зону сжатия галактики, в виде огромной чёрной дыры. При этом перед очередным превращением этой чёрной дыры в электромагнитное излучение, вся территория галактики находится при температуре абсолютного нуля.

ЭНТРОПИЯ ВСЕЛЕННОЙ

Выяснение того факта, что на границе между поверхностью чёрной дыры и космическим пространством нарушается второе Начало термодинамики, повлекло за собой и изменение нашего представления об энтропии Вселенной, которая обычно обозначается буквой S и является одной из функций, которая характеризует теплофизическое состояние системы и её упорядоченность. В упрощённом виде – это количество тепла, которое выделяется или поглощается на один градус температуры.

Но величина энтропии связана не только с температурными изменениями. Она ещё и характеризует упорядоченность системы. Чем выше упорядоченность системы, тем меньше энтропия. Когда начинается процесс сжатия галактики, то происходит упорядочение материи. В конце концов, после завершения процесса сжатия галактики и образования огромной чёрной дыры в её центре упорядочение системы завершается. Вся материя собирается в центре галактики, а вся остальная её территория представляет собой холодное космическое пространство. Энтропия такой системы очень мала. И только вспышка Квазара (Озара) снова нарушает равновесие, и энтропия снова начинает резко расти. 

Современная наука формулирует второе Начало термодинамики, используя энтропию. Оно звучит так. Энтропия Вселенной всегда растёт. Если бы это было действительно так, то боязнь Клаузиуса относительно того, что Вселенной угрожает «тепловая смерть», то есть полное выравнивание температур, могла быть не напрасной. Ведь от более холодного тела без дополнительных изменений в системе тепло никогда бы не смогло вернуться к более нагретому телу. Но исключение из этого правила, о котором шла речь выше, наконец, поставило точку в этом вопросе. «Тепловая смерть» Вселенной не угрожает.

Для звёзд, планет, метеоритов, комет, спутников действительно энтропия всё время растёт, а для галактик картина совсем иная. После вспышки квазара на территории галактики её энтропия вначале растёт, но после образования чёрных дыр последние начинают собирать материю и тепловое излучение, в том числе, в своё нутро и возле них энтропия уменьшается. В процессе сжатия галактики, которое длится сотни миллиардов лет, постепенно увеличиваются массы чёрных дыр, поэтому наступает момент, когда энтропия галактики начинает уменьшаться. Когда наступает заключительный этап сжатия галактики и вся её материя собирается в центре в виде огромной чёрной дыры, то вся остальная территория галактики представляет собой космическое пространство при температуре очень близкой к абсолютному нулю, то есть - 273,16⁰ К. Энтропия этого пространства равна нулю. Согласно расчётам автора статьи радиус гигантской чёрной дыры, которая в это время находится в центре галактики и почти на сто процентов состоит только из горячих нейтронов, равен приблизительно 1,0 х 10 ⁸м.

Если брать значение энтропии галактики в какой-либо момент, то оно всё время изменяется. Сначала растёт, потом уменьшается, снова увеличивается и так далее. Но если мы возьмём среднее значение энтропии за один цикл галактики, то оно будет одинаковым для каждой галактики Вселенной. Если говорить об энтропии Вселенной, то есть всех галактик вместе взятых, то второе Начало термодинамики для неё должно иметь такой вид: S =const. То есть, энтропия Вселенной постоянная величина, которая не зависит ни от времени, ни от событий, которые происходят в каждой галактике. Ведь галактики Вселенной находятся на разных этапах своей циклической деятельности. Одна только что вспыхнула и её энтропия активно растёт, другая уже начала процесс сжатия и её энтропия начинает уменьшаться. А третья галактика уже находится на заключительной стадии сжатия, и её энтропия резко уменьшается. И, таким образом, средняя величина энтропии Вселенной остаётся неизменной.

Прошло более, чем 150 лет после того, как Клаузиус сформулировал второе Начало термодинамики. И только теперь выяснилось, что этот закон полностью действует только в пределах планет и даже звёзд. А в пределах галактики нужно вводить поправку к нему. Если же брать всю Вселенную, то при формулировании этого закона через энтропию вообще нужно заменить старый закон на новый: S = const. Это значит, что Вселенная была и останется стационарной системой навсегда. В научной работе «Живий організм Всесвіту» все факторы, на которых строилась теория большого взрыва, нашли совершенно другую трактовку. Об этом также шла речь в статьях автора:

1. «Что такое галактика?» 

http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/02/blog-post_17.html 

2.«Что такое квазар?», 

http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/02/blog-post_26.html  

Эти статьи размещены в Интернете. Американский астрофизик Георгий Гамов ошибочно предполагал, что Вселенная большей частью состоит из протонов и не мог выяснить, каким образом и где образуются тяжёлые элементы. Он считал, что на звёздах это невозможно осуществить. А на самом деле Вселенная более, чем на 95% состоит из нейтронов потому, что именно из них состоят все чёрные дыры каждой галактики. К тому же, массу каждой звезды тоже более, чем на 95% определяет нейтронная звезда, которая находится в её центре. На протоны, частицы, излучения приходится всего несколько процентов.

В научной работе и книге автора статьи доказано, что тяжёлые элементы Периодической системы образуются на соответствующем этапе циклической жизнедеятельности звёзд в зазоре между твёрдой корой и телом нейтронной звезды. Для этого здесь создаются соответствующие условия: температура более 15 миллионов градусов и очень высокое давление. К сожалению, современная наука с упорством повторяет ошибки Георгия Гамова.

25. 10. 2009 года г. Чернигов.