Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

05.10.2019
14:46

Введён в строй первый в России прототип квантового компьютера

05.10.2019
14:42

Китай показал прототип космического корабля для межпланетных перелётов

05.10.2019
14:38

Японская KAGRA присоединится к глобальной сети гравитационных антенн

05.10.2019
14:34

В струях, вырывающихся из-под поверхности Энцелада, обнаружена «органика»

05.10.2019
14:28

Доказана крупнейшая глобальная катастрофа в истории человечества

04.10.2019
21:53

Выявлены признаки магнитной катастрофы на Земле

04.10.2019
21:47

Доказано неизбежное наступление климатической катастрофы

04.10.2019
21:36

Раскрыта реальная картина возникновения жизни

04.10.2019
20:48

Новый тип процессора может обойти закон Мура

04.10.2019
16:21

Физики создали модели образования галактик в сценариях темной материи

, теплой и размытой

04.10.2019
16:17

У астрономов есть смелый план снять черную дыру в центре нашей Галактики

04.10.2019
15:42

Люди не замечают эпохи вымирания животных из-за его скорости, заявил ученый

04.10.2019
14:43

В ранней Вселенной обнаружены гигантские нити, соединяющие галактики

04.10.2019
14:31

Впервые получен детальный снимок зарождающейся двойной звезды

04.10.2019
14:07

Путешествующие черные дыры усилили электромагнитные волны

    Швейцарские физики рассчитали, как равномерно движущаяся черная дыра взаимодействует с падающими на нее электромагнитными волнами. Оказалось, что на маленьких скоростях дыра поглощает излучение, а на больших — усиливает. В результате быстрые черные дыры должны быть окружены тонким «огненным кольцом» из разогнанных фотонов. Статья опубликована в Physical Review Letters.

    Как правило, вероятность протекания некоторого процесса физики оценивают с помощью его эффективного сечения. Чтобы понять смысл этой величины, рассмотрим столкновение двух одинаковых бильярдных шаров. Очевидно, что шары «почувствуют» друг друга только в том случае, если в какой-то момент их центры пройдут на расстоянии меньше их удвоенного радиуса. Таким образом, площадь эффективной мишени, при попадании в которую игроку не назначат штраф, составляет 2πR2 (если предположить, что шар может подпрыгивать, но не может проваливаться под стол). Чем меньше радиус шаров, тем сложнее им друг в друга попасть; если представить, что игрок будет бить по прицельному шару случайно, то вероятность попадания будет монотонно уменьшаться вместе с уменьшением площади мишени. Следовательно, с помощью этой площади удобно описывать вероятность взаимодействия шаров. В сущности, так физики и поступают, только эффективную площадь для краткости называют сечением рассеяния.

    Разумеется, на практике сечение многих процессов рассчитать гораздо сложнее, чем сечение рассеяния двух бильярдных шаров. Во-первых, между объектами может действовать некоторая сила, которая размывает «границы», при которых объекты друг друга чувствуют. Во-вторых, в квантовой механике частицы превращаются в волны, и само понятие границы размывается. Более того, необходимо учитывать, что волны могут интерферировать между собой, а потому сечение может нетривиально зависеть от состояния частиц. Наконец, на практике физики рассматривают не только рассеяние, но и более сложные процессы — например, поглощение падающей частицы или рождение новых частиц. Однако все эти процессы также происходят только в том случае, если достаточно близко подвести частицы (чем меньше расстояние, тем сильнее взаимодействие), поэтому их тоже удобно описывать с помощью эффективного сечения.

    Физики-теоретики Витор Кардозо (Vitor Cardoso) и Родриго Виченте (Rodrigo Vicente) рассчитали сечение необычного процесса — поглощение света черной дырой, которая движется в пространстве с постоянной скоростью. В результате ученые обнаружили, что достаточно быстрая черная дыра может не только ослаблять, но и усиливать падающее излучения, то есть ее сечение поглощения становится отрицательным. По сути этот эффект очень похож на обратный эффект Комптона — усиление электромагнитных волн за счет взаимодействия с релятивистским электроном.

    Сначала ученые рассмотрели взаимодействие черной дыры и высокочастотных фотонов, для которых работает приближение геометрической оптики. Чтобы ухватить эффект усиления было легче, ученые считали, что черная дыра и фотон движутся в противоположных направлениях. Переходя в систему отсчета черной дыры, рассматривая там отклонение траектории фотона и возвращаясь в исходную систему отсчета, ученые нашли энергию рассеянного фотона. Как и ожидалась, эта энергия была больше энергии падающего фотона. Максимального значения она достигала для фотонов, которые после взаимодействия с черной дырой поворачивали на 180 градусов. Минимальный прицельный параметр, при котором такой поворот был возможен, примерно равен b≈2,68r, где r — гравитационный радиус черной дыры. Заметим, что при значении прицельного параметра менее b≈2,60r фотоны полностью поглощаются черной дырой.

    Затем исследователи рассчитали сечение рассеяния плоского волнового пакета, состоящего из высокоэнергетических фотонов. Для этого ученые разбивали пакет на отдельные фотоны, численно рассчитывали, как изменяется энергия каждого фотона, находили суммарный прирост энергии, делили его на исходную энергию и умножали на площадь пакета. Для простоты физики считали, что пакет симметричен относительно направления движения черной дыры, а его радиус в пять раз больше гравитационного радиуса дыры. В результате ученые получили формулу, которая приближенно описывает связь между скоростью черной дыры и сечением поглощения фотонов. Фактически эта формула утверждала, что сечение рассеяния складывается из двух эффектов: поглощения фотонов с прицельным параметром меньше критического и усиления фотонов, близко расположенных к оптимальным орбитам. Как и ожидалось, при малых скоростях потери энергии перевешивали усиление, переживших столкновение. Однако при скорости черной дыры более половины скорости света баланс сдвигался, и сечение поглощения становилось отрицательным. Также ученые проверили эти предположения для низкочастотных волн, для которых приближение геометрической оптики уже не работает. В этом случае ученые заменили фотоны безмассовыми скалярами, решили уравнения их движения на фоне движущейся черной дыры, нашли тензор энергии-импульса скаляров и рассчитали с его помощью сечение поглощения. Однако качественно результаты в этом случае не отличались от результатов, полученных в приближении геометрической оптики.

    Наконец, физики заметили, что из-за открытого эффекта быстрые черные дыры будут окружены тонким «огненным кольцом»: в ходе движения дыра сталкивается с фотонами реликтового излучения, ускоряет их и разворачивает по направлению движения. Впрочем, чтобы этот эффект был хоть сколько-нибудь заметен, скорость черной дыры должна быть очень большой. Например, черная дыра солнечной массы, которая движется со скоростью около 0,9996 от скорости света, будет окружена кольцом видимого излучения толщиной около одного километра, светящегося в 5000 раз ярче фонового реликтового излучения.

    Авторы статьи признаются, что взаимодействие черной дыры и света уже исследовалось в большом числе работ. Например, классические работы приводят сечение поглощения фотонов с большой и маленькой энергией (формулы Кардозо и Виченте воспроизводят эти результаты в пределе малой скорости черной дыры). Кроме того, физикам известен эффект сверхизлучения, напоминающий эффект, обнаруженный физиками в новой работе, — в этом эффекте черная дыра усиливает падающее излучение за счет вращения, а не движения. Тем не менее, авторы утверждают, что до них этот эффект никто не замечал.

    Поскольку черные дыры часто ведут себя необычно, теоретики очень любят их исследовать. Например, в январе 2017 года физики из Канады и Сингапура предсказали, что в термодинамике некоторых черных дыр может наблюдаться особый фазовый переход лямбда-типа. В октябре того же года Канадский теоретик рассмотрел квадрупольные возмущения черной дыры и показал, что при таких возмущениях фотонная сфера приобретает структуру фрактала. А в апреле прошлого года исследователи из Чехии и Германии обнаружили, что заряженные черные дыры вытесняют внешнее магнитное поле из своего объема, словно сверхпроводники.

    По информации https://nplus1.ru/news/2019/10/04/moving-BHs

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

04.10.2019
13:04

Инвесторы ставят на синтез ДНК для жизни и хранения данных

03.10.2019
22:51

Обнаружена планета, которая «не должна существовать»

03.10.2019
21:22

"Лояльность" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

03.10.2019
21:21

Физикам удалось стабилизировать передачу кубитов для создания суперкомпьютера

03.10.2019
21:04

В Австралии заканчивается питьевая вода

<< 171|172|173|174|175|176|177|178|179|180 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList