30 ноември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Карл Шварцшилд - войникът, разкрил, че в уравненията на Айнщайн се крие черна дупка

| На този ден 09 октомври 190710
Снимка: Wikimedia Commons

На днешната дата, 9 октомври, през 1873 г. е роден Карл Шварцшилд - немски астрофизик теоретик, една от ключовите фигури в основополагащата фаза на теоретичната астрофизика.

Първото и най-важно точно решение на полевите уравнения на Айнщайн е решението на Шварцшилд, което предсказва съществуването на черни дупки и носи неговото име.

"Математиката, физиката, химията и астрономията се движат в единен фронт. Която изостане - се изтегля от другите напред. Тези, които са напред, помагат на останалите. Астрономията е най-близко свързана с цялата гама от точни науки. ... От тази гледна точка мога да смятам за късмет, че интересите ми никога не са се ограничавали до това, което е отвъд Луната, а са следвали нишките, които се простират оттам до нашето подлунно познание; често съм изневерявал на небесата. Това е стремеж към универсалност, който ненадейно беше подсилен от моя учител Зеелигер и след това разцъфна благодарение на Феликс Клайн и целия научен кръг в Гьотинген. Популярният девиз там е, че математиката, физиката и астрономията представляват единно знание, което, подобно на гръцката култура, трябва да се възприема като идеално цяло", казва Карл Шварцшилд.

Основните постижения на Шварцшилд в практическата астрономия включват работата върху основите на прецизната фотографска фотометрия. Разработва техника за точна оценка на яркостта на звездите от снимки. Шварцшилд открива, че може да се използва фотографията за измерване на променливи звезд (цефеидите). 

Редица трудове на Шварцшилд са посветени на теорията за равновесието на малките частици в радиационното поле на звездите и приложението на тази теория към кометните опашки, теорията за аберациите на оптичните инструменти, вариационния принцип в електронната електродинамика, теорията за директно електромагнитно взаимодействие между частиците.

Докато е на руския фронт през 1916 г. по време на военната си служба, той изчислява първите две точни решения на полевите уравнения на Айнщайн от Общата теория на относителността - едно в статично изотропно празно пространство, заобикалящо масивно тяло ("черна дупка"), и едно във вътрешността на сферично симетрично тяло с постоянна плътност - работа, която води пряко до съвременните изследвания на черните дупки.

Решението на Шварцшилд е първото точно решение на уравненията на Айнщайн с класическа черна дупка, затова няколко термина от физиката на черните дупки са наречени на негово име, като радиус на Шварцшилд, координати на Шварцшилд, метрика на Шварцшилд и т.н.

Радиусът на Шварцшилд (гравитационен радиус) е определен за всяко физическо тяло с маса. Представлява радиусът на такава сфера, че ако всичката маса на даден обект се компресира в тази сфера, втората космическа скорост на повърхността ѝ би била равна на скоростта на светлината. Ако компактна звезда колапсира до или под този радиус, светлината не би могла да излезе от обекта и вече не би била видима отвън, така образувайки черна дупка. Кредит: Wikimedia Commons

Известно е, че първата реакция на Айнщайн на работата на Шварцшилд е била недоверие: Айнщайн е смятал, че е невъзможно да се намери точно външно решение на такава сложна система уравнения като полевите уравнения на Общата теория на относителността. Едва след като сам проверява всички изчисления, Айнщайн се убеждава, че проблемът наистина е решен, и се ентусиазира. Освен това, въз основа на точното си външно решение, Шварцшилд извежда големината на ефекта от изместването на перихелия на орбитата на Меркурий и отклонението на светлината, предсказани от Общата теория на относителността, като потвърждава стойностите, намерени от Айнщайн по-рано въз основа на приблизително решение на уравненията.

Шварцшилд умира на следващата година, само на 42 години, от автоимунното заболяване пемфигус, което развива, докато е на руския фронт, само няколко месеца след като намира своето решение, но името му завинаги ще остане свързано с най-удивителните и загадъчни обекти във Вселената - черните дупки.


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.