Номер §42 КВ 5 ГДЗ Физика 10 класс, Касьянов 2025, страница 203

§ КВ Чёрные дыры

Почему существование чёрных дыр объясняется наличием верхнего предела скорости распространения любого взаимодействия? Что такое радиус Шварцшильда и горизонт событий?

Решение

Чёрная дыра образуется при гравитационном сжатии (коллапсе) массивной звезды, когда её плотность становится так велика, что даже свет не может преодолеть силы тяготения. Чтобы покинуть звезду, частица должна иметь скорость не меньше второй космической . По второму постулату СТО скорость любого взаимодействия не больше , то есть .

Отсюда критический радиус (радиус Шварцшильда) по формуле ():

Если радиус тела , то вторая космическая скорость . Это невозможно, поэтому никакая частица и никакое излучение не могут покинуть такое тело. Именно поэтому излучение из чёрной дыры не наблюдается.

Радиус Шварцшильда — критический радиус чёрной дыры, соответствующий скорости света. Для массы Солнца он равен примерно км.

Горизонт событий — поверхность чёрной дыры радиусом : события внутри этой сферы мы наблюдать не можем, так как свет не может выйти наружу.

Ответ

Выйти из чёрной дыры можно было бы только со скоростью, большей , а она недостижима. Радиус Шварцшильда — критический радиус чёрной дыры; поверхность этого радиуса — горизонт событий, за которым события для внешнего наблюдателя недоступны.

Помогло?

Нет твоего задания?Сфоткай, и ДЗмэн решит за пару секунд.

Решить по фото