დავიწყოთ იქედან, რომ ფარდობითობის საერთო თეორია ყველაზე კარგად ხსნის გრავიტაციის არსს. ნიუტონის მსოფლიო მიზიდულობის კანონი ამტკიცებს, რომ ნებისმიერ მასიურ სხეულებს შორის მოქმედებს მიზიდულობის ძალა. განაგრძეთ…
დავიწყოთ იქედან, რომ ფარდობითობის საერთო თეორია ყველაზე კარგად ხსნის გრავიტაციის არსს. ნიუტონის მსოფლიო მიზიდულობის კანონი ამტკიცებს, რომ ნებისმიერ მასიურ სხეულებს შორის მოქმედებს მიზიდულობის ძალა. ამ ძალითაა გამოწვეული დედამიწის მზის გარშემო მოძრაობა. ფარდობითობის საერთო თეორია კი მზე-დედამიწის სისტემას სხვაგვარად წარმოგვიდგენს. ამ თეორიის მიხედვით ისეთი მასიური სხეულის, როგორიც მზეა, გრავიტაციული ზემოქმედებით დრო-სივრცე თითქოს იზნიქება და მისი ერთგვაროვნება ირღვევა. წარმოვიდგინოთ ელასტიური ბატუტი, რომელზეც დევს მძიმე სფერო(მაგალითად ბოულინგის ბურთი). დაჭიმული ნაჭერი მის ქვეშ ჩაიზნიქება და გარშემო უფრო გაიშვიათებულ გარემოს ქმნის(ნაჭრის უჯრები უფრო შორს არიან ერთმანეთისგან ვიდრე სხვა ადგილებში)ასეთნაირად აწვება მზე დრო-სივრცეს თავის გარშემო.
ამ შემთხვევაში დედამიწა მზის გარშემო წარმოქმნილი ორმოს გვერდებზე მოძრაობს(იმისგან განსხვავებით, რომ ასეთ ორმოზე მოძრავი პატარა ბურთულა იმოძრავებს სპირალურად და საბოლოოდ დაეცემა დიდ ბურთულაზე). ასე რომ, ის რასაც ჩვენ მიზიდულობის ძალას ვეძახით არის დრო-სივრცის გეომეტრიის ცვლილება და არა ძალა ნიუტონისეული გაგებით. ამ დროისათვის გრავიტაციის ყველაზე საუკეთესო ახსნა ფარდობითობის საერთო თეორიით ხდება, უფრო ზუსტი განმარტება ჯერ არავის მოუგონია.
ახლა კი წარმოვიდგინოთ, რა მოხდება, თუ წარმოდგენილი სურათის ჩარჩოებში, დავიწყებთ მასიური სფეროს კიდევ უფრო დამძიმებას ფიზიკური ზომების ცვლილების გარეშე? არის რა აბსოლუტურად ელასტიური, ორმო კიდევ უფრო გაღრმავდება იქამდე, სანამ მისი ნაპირები სფეროს თავზე ერთმანეთს არ შეუერთდება და სფერო ჩვენთვის სრულიად უხილავი არ გახდება. რეალურ სამყაროში, დააგროვა რა საჭირო მასა და სიმკვრივე, მატერია თავის გარშემო კეტავს დრო-სივრცულ ჩაღრმავებას და კარგავს ყველანაირ კავშირს დანარჩენ სამყაროსთან, ანუ ხდება უხილავი. ასეთნაირად ჩნდება შავი ხვრელი.
შავი ხვრელის უმთავრესი თვისებაა – რაც არ უნდა მოხვდეს მასში, უკან ვერ დაბრუნდება. ეს ეხება სინათლესაც, აი რატომ მიიღეს ხვრელებმა ასეთი სახელი: სხეული, რომელიც მთლიანად შთანთქავს მასზე დაცემულ სინათლეს, თვითონაც არ ასხივებს, არის აბსოლუტურად შავი. ფარდობითობის საერთო თეორიის მიხედვით, თუ სხეული მიუახლოვდება შავი ხვრელის ცენტრს კრიტიკულ მანძილამდე(შვარცშილდის რადიუსი), ვეღარასოდეს დაბრუნდება უკან.
კარლ შვარცშილდი(1873–1916)
გერმანელმა მეცნიერმა კარლ შვარცშილდმა გამოიყენა აინშტაინის ფარდობითობის საერთო თეორიის განტოლებები და გამოთვალა გრავიტაციის მნიშვნელობა ნულოვანი მოცულობის მასის გარშემო. მზისთვის ეს რადიუსი 3 კილომეტრის ტოლია, ანუ მზე შავ ხვრელად რომ გადაიქცეს მისი სიმკვრივე უნდა გავზარდოთ იქამდე, სანამ მნათობი პატარა ქალაქის ზომებს არ მიიღებს!
შვარცშილდის რადიუსს შიგნით, თეორია კიდევ უფრო უცნაურ მოვლენებს წინასწარმეტყველებს: შავი ხვრელის მთელი მასა უსასრულოდ პატარა წერტილში იყრის თავს – მათემატიკოსები ასეთ ობიექტს სინგულარულ შეშფოთებას უწოდებენ. რეალურად არ არის ცნობილი ხდება თუარა ეს ყველაფერი ასე, რადგან ექსპერიმენტის ჩატარება შეუძლებელია, ყვრელაფერი რაც შვარცშილდის რადიუსს მიღმა მოხვდება უკან ვეღარ დაბრუნდება.
არ გვაქვს რა საშუალება დავინახოთ შავი ხვრელი ამ სიტყვის პირდაპირი გაგებით, ჩვენ მაინც შეგვიძლია ასეთი ობიექტების აღმოჩენა ირიბი მეთოდებით. მათ არსებობას ადასტურებს ის ზემძლავრი გარავიტაცია, რომელიც მოქმედებს შავი ხვრელის გარშემო არსებულ მატერიაზე.
შავი ხვრელის არსებობაზე მის მახლობელ სივრცეში მიმდინარე პროცესები მიუთითებენ. ხშირად შავი ხვრელი ორმაგ სისტემაშია გაერთიანებული კომპანიონ ვარსკვლავთან ერთად. ისინი გრავიტაციით არიან დაკავშირებულნი და საერთო წარმოსახვითი ღერძის გარშემო ბრუნავენ.
შავი ხვრელის არსებობას გვატყობინებს ის მატერია, რომელიც მოყვა ხვრელის კოლოსალურ გრავიტაციულ ველში და ჯერ კიდევ არ გადაულახავს მოვლენათა ჰორიზონტი. ეს ის გაზია, რომელიც კომპანიონი ვარსკვლავიდან ხვრელში გადაედინება,თითქმის სინათლის სხივის სიჩქარით მოძრაობს და რენტგენის სხივებს ასხივებს. სწორედ ეს რენტგენის გამოსხივბა ფიქსირდება ასტრონომთა მიერ, რაც შავი ხვრელის არსებობაზე მიუთითებს.
წყარო: http://www.astronet.ge/
