Сборник ответов на ваши вопросы

→ Сингулярность – что это такое?

Что такое сингулярность, где она встречается, из чего состоит? Откуда она появляется?

Краткое содержание статьи:

 

Изучая тайну возникновения мироздания, один термин для многих остается загадкой, а именно – что такое сингулярность? С тех пор, когда впервые были обнаружены черные дыры, ученые задаются вопросом: что может находиться за гранью этой неисследованной пустоты? Было предложено множество теорий, объясняющих происхождение Вселенной: одни из них были математически доказаны, другие остаются в состоянии гипотез. Как раз про одну из них, вы сможете прочитать в нашем материале.

 

Что такое сингулярность

 

Большой взрыв: сингулярность нашей Вселенной

Консенсус астрономов, космологов, математиков и физиков, гласит – наша Вселенная возникла благодаря сверхмощному взрыву:

  • Начало. Приблизительно 13,8 миллиарда лет назад, необъяснимое «нечто» было уплотненно в очень маленькую (относительно) область – небольшой шар (диаметром около 35 метров). Условная сфера имела невероятную плотность и температуру, т.е. состояние, которое учеными сейчас называется сингулярностью;
  • Формирование. В определенный момент эта точка стала разрастаться – произошел «Большой взрыв». Гигантские облака элементарных частиц (будущие галактики) расширяются в пространстве, охлаждаются, и посредством гравитации образовываются звезды;

Что происходит сейчас? Вселенная продолжает расширяться.

Ученые NASA отмечают интересный факт – массивные формирования, состоящие из громадных звезд, медленно удаляются от нас. Одни гипотезы гласят, что расширяться Вселенная будет вечно, другие – она разрушит себя сама.

Большой Взрыв вселенной

 

Гравитация, или как устроена черная дыра

До 1960 года о черных дырах говорили с улыбкой. Хоть теория относительности была математически обоснована, предложенные свойства пространства были настолько нереалистичны, что попросту всерьез не воспринимались.

Благодаря технологическому прогрессу и с появлением мощных телескопов, о черных дырах стали говорить как о возможной физической реальности:

  • Формирование. Основные физические свойства звезд характеризуются их высокой внутренней температурой и давлением. Эти факторы препятствуют процессу внутреннего сжатия звезды (ее разрушения). После того как термоядерные реакции полностью исчезают, материальная структура звезды стремится к своему центру. Когда плотность достигает трех солнечных масс, она превращается в черную звезду;
  • Анатомия. Что мы в итоге получаем? Огромная звезда трансформируется в черную дыру – модель, содержащую в себе параметры исходной звезды, но при этом физический размер отсутствует. Черная звезда имеет условную линию «горизонта событий», за пределами которой законы физики не действуют – начинается область сингулярности. Все, что попадает за этот барьер, «всасывается» черной дырой, и возврату не подлежит.

Так как черная дыра поглощает даже свет (ее невозможно осветить, увидеть), при их поиске астрономы полагаются только на косвенные методы – область должна быть затомлённая и иметь большую массу. Последние исследования порождают теорию, что в центре нашей галактики, существует массивная черная дыра.

На данный момент наша солнечная система находится далеко от «горизонта событий», но пройдут миллиарды лет, и наша планета будет втянута в сингулярность и прекратит свое существование.

Устройство черной дыры

 

Что такое сингулярность простыми словами?

В двух первых главах, мы рассмотрели космологическую и гравитационную сингулярности. Для полного осознания значений этих терминов, объясним их простыми словами:

  • Космологическая. Представьте себе теннисный мячик, имеющий запредельную внутреннюю плотность и бесконечно высокую температуру. При определенных условиях он взрывается. Физическая материя, в виде мельчайших частиц, освобождается и образуется условное облако пыли. Если вы сможете все собрать обратно (получить первоначальную структуру до взрыва) то получите точно такой же мячик. Так вот, момент взрыва именуют состоянием сингулярности;
  • Гравитационная. Данная сингулярность, как вы помните, связана с линией «горизонта событий». Представьте открытый канализационный люк. Вы бросаете в него камни. Промах – камень остался на земле, попадание – «снаряд» преодолел рубеж «горизонта событий», и попал в яму (зону сингулярности).

Говоря проще – сингулярность, это самый центр черной дыры, ее ядро, в которой не действуют никакие законы физики, в котором время протекает по совсем другим правилам, нам неизвестным.

К слову, если рассматривать гравитационную сингулярность, следует отметить, что наряду с черными, есть и белые дыры: в их область попасть невозможно.

Простая сингулярность

 

Сингулярность: другие значения

Термин «сингулярность» еще встречается в:

  • Математике. Математическая функция переходит в такое состояние, когда ее значение стремится в бесконечность. Говорят: «сингулярность в точке ;
  • Технологиях. Технологический прогресс в отдельной области станет недоступен пониманию человека;
  • Компьютерной модификации. Технические и программные средства, достигнут такого уровня, при которых они начнут сами себя совершенствовать. Такой момент еще не наступил. По прогнозам это событие случится не ранее 2035 года.

Очень редко «сингулярность» применяют в биологии и философии, но основным направлением остается космологическое направление.

Изменение основ гравитации

 

Технологическая сингулярность

Началом возникновения технологической сингулярности, ученые связывают с появлением искусственного интеллекта:

  • Интеллектуальные программы возьмут на себя функции, считавшиеся до этого прерогативой человека;
  • Резкий скачок в развитии точных наук будет непонятен человечеству.

Подобную картину, когда компьютерные системы вышли из-под контроля человека, предсказал режиссёр и автор сценария фильма «Терминатор» Джеймс Камерон.

Кадр из терминатора

 

Космология: 3 интересных факта

Задумывались ли вы о том, что:

  1. Наше Солнце не вечно. Пройдет чуть более 7 миллиардов лет, и звезда нашей Солнечной системы остынет – образуется новая черная дыра, которая начнет поглощать Меркурий, Венеру и, естественно, нашу Землю;
  2. В нашей галактике присутствуют сотни миллиардов звезд. Более того, в состав Вселенной входит более 500 миллиардов галактик. Можно сделать вывод: со 100% вероятностью, существует несколько миллионов систем, похожих на нашу Солнечную, а следовательно мы во Вселенной не одни.
  3. Ближайшая к земле звезда (находится она на расстоянии в 4 световых года) – Проксима Центавра. Если человек, используя при этом самые современные космические технологии, захочет полететь к ней, его путь продлится более 70000 лет.

Слово «сингулярность» можно встретить в любом аспекте нашей жизни – математике, космологии, биологии и т.д. Если говорить о космологической сингулярности, то термин можно охарактеризовать как первичное состояние нашей Вселенной при Большом взрыве, когда наше мироздание находилось в одной маленькой точке, а все физические законы не имеют своей силы.

Зарождение новых планет

 

Видео: в чем опасность данной аномалии?

В этом ролике Станислав Володин расскажет про эффект сингулярности, в чем состоит ее опасность:

СТОИТ ПОЧИТАТЬ:
Это интересно:
Ваш комментарий (без регистрации):


Полужирный Наклонный текст Подчёркнутый текст Зачёркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Вставка ссылкиВставка защищённой ссылки Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера





Аватар
mendax  11:36, 20 июнь

Читаю - и голова кружиться начинает. Сложно охватить взглядом бесконечность Вселенной! Бесконечность... Просто страшно становится! А ещё страшнее стало, когда прочитал, что со временем, пусть и не на нашем веку, Солнце станет чёрной дырой, и поглотит сперва Меркурий, а потом и нашу бедную старушку-Землю...

Ответить
Аватар
Евгений  11:41, 19 декабрь

Иногда задумываюсь...для чего мы живем,зачем нужен весь прогресс в науке,в жизни,если со 100%ной вероятностью Вселенная исчезнет...страшно...

Ответить
Аватар
Tomi  12:39, 07 ноябрь

Что за бред, после того как сказали что наше солнце станет черной дырой читать не стала. Наше солнце как раз таки черной дырой не станет, так как её масса не соответствует данному процессу. Её гравитация не сожмет до такой степени.

Ответить