Ответ
1. Что находится внутри чёрной дыры?
- Сингулярность: Согласно современной теории, в центре чёрной дыры находится сингулярность — точка с бесконечно малой площадью и бесконечно большой плотностью, где, как предполагается, известные законы физики перестают работать. Это область, где гравитация настолько сильна, что пространство и время искривляются до бесконечности.
- Горизонт событий: Вокруг сингулярности существует горизонт событий — граница, за которую ничто, даже свет, не может вырваться из-за гравитационного притяжения чёрной дыры. Это, по сути, “односторонняя дверь” — все, что пересекает горизонт событий, навсегда остается внутри чёрной дыры.
- Неизвестное за горизонтом событий: Что именно происходит внутри черной дыры за горизонтом событий – это до сих пор остается загадкой. По законам физики, мы не можем получить оттуда никакой информации, так как даже свет не может покинуть ее. Существуют различные гипотезы, включая:
- “Космический водоворот”: Некоторые ученые предполагают, что черные дыры могут быть своеобразными “кротовыми норами”, которые ведут в другие части Вселенной или даже в другие вселенные. Но это пока лишь гипотеза.
- Уничтожение информации: Другая гипотеза говорит о том, что информация о материи, попавшей в чёрную дыру, может быть уничтожена. Это противоречит законам квантовой механики, которые гласят, что информация не может исчезать.
- Необходимость новой физики: Для полного понимания того, что происходит внутри черной дыры, возможно, потребуется создание новой теории, объединяющей общую теорию относительности и квантовую механику (так называемая “теория всего”).
2. Что находится за пределами Вселенной?
- Проблема определения “Вселенной”: Прежде всего, нужно понимать, что термин “Вселенная” имеет разные значения.
- Наблюдаемая Вселенная: Это часть Вселенной, которую мы можем видеть с помощью наших телескопов. Она ограничена скоростью света и временем, прошедшим с момента Большого взрыва.
- Физическая Вселенная: Это гипотетическая концепция всей реальности, включая всё пространство, время, энергию и материю, вне зависимости от того, можем ли мы её наблюдать.
- Неизвестность за пределами наблюдаемой Вселенной: Мы не знаем, что находится за пределами наблюдаемой Вселенной. Есть несколько теорий:
- Бесконечная Вселенная: Возможно, Вселенная бесконечна, и за пределами нашей наблюдаемой части существует еще бесконечное количество галактик и материи.
- Мультивселенная: Существует теория о существовании множества вселенных с различными физическими законами, которые “соседствуют” с нашей Вселенной или существуют параллельно ей. Это также пока остается гипотезой.
- Недоступное знание: Возможно, в силу фундаментальных законов физики, мы никогда не сможем узнать, что находится за пределами нашей наблюдаемой Вселенной.
3. Что движется быстрее скорости света?
- Скорость света как предел: Согласно теории относительности Эйнштейна, скорость света (в вакууме) является предельной скоростью для любого объекта, обладающего массой. Ничто материальное не может двигаться быстрее скорости света.
- Расширение Вселенной: Сама Вселенная расширяется, и некоторые области пространства удаляются друг от друга со скоростью, превышающей скорость света. Но это не перемещение в пространстве, а именно расширение самого пространства.
- Квантовая запутанность: В квантовой механике есть явление квантовой запутанности, когда два частицы связаны между собой, и изменение состояния одной частицы мгновенно влияет на состояние другой, даже если они находятся на большом расстоянии. Но это не передача информации быстрее скорости света.
- Гипотетические тахионы: Теоретически, могут существовать гипотетические частицы, называемые тахионами, которые движутся быстрее скорости света. Но их существование пока не доказано, и их свойства могут противоречить известным физическим законам.