Кип Торн - Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна

ядерный реактор

Устройство, в котором используется цепная реакция ядерного деления для производства энергии, плутония и в некоторых случаях — электричества.

ядро, атомное

Плотная сердцевина атома. Атомные ядра имеют положительный электрический заряд, состоят из нейтронов и протонов и удерживаются вместе ядерными силами.

Cyg А

Лебедь А; радиогалактика, которая похожа на две сталкивающиеся галактики, но не является ими. Первая надежно отождествленная радио-галакгика.

Cyg Х-1

Лебедь Х-1; массивный объект в нашей галактике, который, возможно, является черной дырой. Падающий на него горячий газ вызывает рентгеновское излучение, наблюдаемое на Земле.

LIGO

Лазерная Интерферометрическая Гравитационно-волновая Обсерватория. NSF (Национальный научный фонд)

Правительственное агентство в США, которое занимается поддержкой основных научных исследований.

Sco Х-1

Скорпион Х-1, самая яркая рентгеновская звезда на небе.

Что придает мне уверенности в том, что я говорю?

Все источники, цитируемые в этих примечаниях, перечислены в библиографии. В примечаниях использованы следующие сокращения:

ЕСР-1, ЕСР-2 — The Collected Papers of Albert Einstein , Volume 1, Volume 2, в библиографии указаны как ЕСР-1, ЕСР-2. [147] Русский перевод цитируемых работ самого А. Эйнштейна, см. его Собрание научных трудов, т. 1–4 — М.: Наука, 1965–1967. [Прим, ред.]

ИНТ — Интервью, взятые автором, перечисленные в начале библиографии.

МТУ — Мизнер, Торн и Уилер (Misner, Thorne and Wheeler, 1973). [148] Русское издание: Мизнер Ч., Торн К ., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х т. — М.: Мир, 1977. [Прим, ред.]

Страница

15 [Из всех порождений… большие трудности.] Этот параграф адаптирован из статьи (Thorne, 1974).

18 [Из периода обращения… («10 солнечных масс»).] Формула Ньютона: M h=C 0 3/(2πGP 0 2), где M h— масса дыры (или любого другого притягивающего тела), а С 0и Р 0 — окружность и период любой круговой орбиты вокруг дыры, π = 3,14159…, a G — гравитационная постоянная Ньютона = 1,327х 10 11км 3/с 2на солнечную массу. См. примечание далее по тексту на с. 21. Подставляя в эту формулу период обращения звездолета Р 0 = 5 минут 46 секунд и окружность орбиты С 0= 10 6километров, получаем, что M h=10 солнечных масс. (Одна солнечная масса равна 1,989 х 10 30кг.)

20-21 [Что касается размеров… тем больше ее горизонт.] Формула для окружности горизонта имеет вид C h= 4πGM h/c [148] Русское издание: Мизнер Ч., Торн К ., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х т. — М.: Мир, 1977. [Прим, ред.] = 18,5 км х (М/М 0), где M h— масса дыры, G — гравитационная постоянна Ньютона (см. выше), с = 2,998 х 10 5км/с — скорость света и М 0= 1,989 х 10 30кг — масса Солнца. См., например, главы 31 и 32 МТУ.

27 [Именно из-за этих приливов… приливной силой.] Приливная сила, выраженная как разность ускорений между вашей головой и вашими ногами (или между любыми другими объектами), определяется как Δa = 16 π [148] Русское издание: Мизнер Ч., Торн К ., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х т. — М.: Мир, 1977. [Прим, ред.] G(M h/C [148] Русское издание: Мизнер Ч., Торн К ., Уилер Дж. Гравитация. В 3-х т. — М.: Мир, 1977. [Прим, ред.] )L, где G — ньютоновская гравитационная постоянная (см. выше), M h — масса черной дыры, С — окружность, на которой вы находитесь, и L — расстояние между головой и ногами. Заметьте, что ускорение гравитации на Земле равно 9,81 м/с 2. См., например, с. 29 МТУ.

29 [ЗАРЯ напоминает, что согласно предсказаниям общей теории относительности… становятся слабее.] Приведенная в предыдущем примечании формула дает для приливной силы Δ а ~ M h/C 3. Когда окружность близка к горизонту, С ~ М ъ (примечание к с. 21), поэтому Δ а ~ 1 !М h 2

30 [Весь путь — расстояние в 30100 световых лет… займет всего 20 лет.] Время звездолета T ship, время на Земле Т Е и дальность полета D связаны соотношениями Т Е= (2c/g)sinh(gT ship/2c) и D = (2c 2/g)[cosh(gT ship/2c)-1], где g — ускорение корабля (для «земной гравитации» 9,81 м/с 2), с — скорость света, a cosh и sinh — гиперболические косинус и синус. См., например, главу 6 МТУ. Для полетов длительностью много большей одного года эти формулы дают приблизительно T E= D/c и T ship= ( 2c/g)ln(gD/c 2), где ln — натуральный логарифм.

31-32 [Чтобы оставаться на круговой орбите… швырнула вас к центру.] Математическое исследование круговых (и иных) орбит вокруг невращающейся черной дыры см., например, в главе 25 МТУ, особенно Врезку 25.6.