เนื่องจากความสนใจในการสร้างภาพยนตร์วิทยาศาสตร์ยอดนิยมเกี่ยวกับการสำรวจอวกาศมีเพิ่มขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ ผู้ชมยุคใหม่จึงเคยได้ยินเกี่ยวกับปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น ภาวะเอกฐานหรือหลุมดำมามากมาย อย่างไรก็ตาม เห็นได้ชัดว่าภาพยนตร์ไม่ได้เปิดเผยธรรมชาติที่สมบูรณ์ของปรากฏการณ์เหล่านี้ และบางครั้งก็บิดเบือนทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่สร้างขึ้นเพื่อให้เกิดผลมากขึ้น ด้วยเหตุนี้ความคิดของคนสมัยใหม่จำนวนมากเกี่ยวกับปรากฏการณ์เหล่านี้จึงเป็นเพียงผิวเผินหรือผิดพลาดโดยสิ้นเชิง. วิธีแก้ปัญหาอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นคือบทความนี้ซึ่งเราจะพยายามทำความเข้าใจผลการวิจัยที่มีอยู่และตอบคำถาม - หลุมดำคืออะไร?

ในปี พ.ศ. 2327 นักบวชชาวอังกฤษและนักธรรมชาติวิทยา จอห์น มิเชลล์ กล่าวถึงวัตถุขนาดใหญ่ในสมมุติฐานที่มีแรงดึงดูดแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงในจดหมายถึง Royal Society เป็นครั้งแรก ซึ่งความเร็วจักรวาลที่สองของมันจะเกินความเร็วแสง ความเร็วจักรวาลประการที่สองคือความเร็วที่วัตถุที่มีขนาดค่อนข้างเล็กจะต้องเอาชนะแรงโน้มถ่วงของเทห์ฟากฟ้าและออกจากวงโคจรปิดรอบวัตถุนี้ จากการคำนวณของเขา วัตถุที่มีความหนาแน่นของดวงอาทิตย์และมีรัศมี 500 รัศมีสุริยะจะมีความเร็วจักรวาลที่สองบนพื้นผิวของมันเท่ากับความเร็วแสง ในกรณีนี้ แม้แต่แสงก็จะไม่ออกไปจากพื้นผิวของวัตถุดังกล่าว ดังนั้นวัตถุนี้จะดูดซับเฉพาะแสงที่เข้ามาและยังคงมองไม่เห็นแก่ผู้สังเกต ซึ่งเป็นจุดดำชนิดหนึ่งที่ตัดกับพื้นหลังของพื้นที่มืด

อย่างไรก็ตาม แนวคิดเรื่องวัตถุมวลมหาศาลที่เสนอโดยมิเชลไม่ได้ดึงดูดความสนใจมากนักจนกระทั่งผลงานของไอน์สไตน์ โปรดจำไว้ว่าอย่างหลังกำหนดความเร็วแสงเป็นความเร็วจำกัดของการถ่ายโอนข้อมูล นอกจากนี้ ไอน์สไตน์ยังได้ขยายทฤษฎีแรงโน้มถ่วงสำหรับความเร็วที่ใกล้เคียงกับความเร็วแสง () เป็นผลให้การนำทฤษฎีนิวตันมาใช้กับหลุมดำไม่เกี่ยวข้องอีกต่อไป

สมการของไอน์สไตน์

จากการใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปกับหลุมดำและการแก้สมการของไอน์สไตน์ ตัวแปรหลักของหลุมดำจึงถูกเปิดเผย ซึ่งมีเพียง 3 ตัวเท่านั้น ได้แก่ มวล ประจุไฟฟ้า และโมเมนตัมเชิงมุม ควรสังเกตการมีส่วนร่วมที่สำคัญของนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอินเดีย Subramanyan Chandrasekhar ผู้สร้างเอกสารพื้นฐาน: "ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ของหลุมดำ"

ดังนั้น การแก้สมการของไอน์สไตน์จึงแสดงด้วยตัวเลือกสี่ตัวเลือกสำหรับหลุมดำที่เป็นไปได้สี่ประเภท:

• หลุมดำที่ไม่มีการหมุนและไม่มีประจุ - วิธีแก้ปัญหาของชวาร์สไชลด์ คำอธิบายแรกๆ ของหลุมดำ (พ.ศ. 2459) โดยใช้สมการของไอน์สไตน์ แต่ไม่คำนึงถึงพารามิเตอร์ 2 ใน 3 ของร่างกาย วิธีแก้ปัญหาของนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Karl Schwarzschild ช่วยให้คุณสามารถคำนวณสนามโน้มถ่วงภายนอกของวัตถุทรงกลมขนาดใหญ่ได้ คุณลักษณะหนึ่งของแนวคิดเรื่องหลุมดำของนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันคนนี้คือการมีอยู่ของขอบฟ้าเหตุการณ์และที่อยู่ด้านหลังมัน ชวาร์สไชลด์ยังคำนวณรัศมีความโน้มถ่วงเป็นครั้งแรก ซึ่งได้รับชื่อของเขา ซึ่งกำหนดรัศมีของทรงกลมที่จะวางขอบฟ้าเหตุการณ์สำหรับวัตถุที่มีมวลที่กำหนด
• หลุมดำที่ไม่มีการหมุนโดยมีประจุ - สารละลายไรส์เนอร์-นอร์ดสตรอม วิธีแก้ปัญหาที่หยิบยกขึ้นมาในปี พ.ศ. 2459-2461 โดยคำนึงถึงประจุไฟฟ้าที่เป็นไปได้ของหลุมดำ ประจุนี้ไม่สามารถมีขนาดใหญ่ตามอำเภอใจได้ และถูกจำกัดเนื่องจากผลลัพธ์ของแรงผลักทางไฟฟ้า อย่างหลังจะต้องได้รับการชดเชยด้วยแรงดึงดูดโน้มถ่วง
• หลุมดำที่หมุนรอบตัวและไม่มีประจุ - สารละลายของเคอร์ (1963) หลุมดำที่หมุนรอบตัวของเคอร์แตกต่างจากหลุมคงที่ตรงที่มีสิ่งที่เรียกว่าเออร์โกสเฟียร์ (อ่านต่อเกี่ยวกับเรื่องนี้และส่วนประกอบอื่นๆ ของหลุมดำ)
• BH พร้อมการหมุนและการประจุ - โซลูชันของ Kerr-Newman โซลูชันนี้คำนวณในปี 1965 และปัจจุบันสมบูรณ์แบบที่สุด เนื่องจากคำนึงถึงพารามิเตอร์ BH ทั้งสามตัวด้วย อย่างไรก็ตาม ยังคงสันนิษฐานได้ว่าหลุมดำในธรรมชาติมีประจุไม่มีนัยสำคัญ

การก่อตัวของหลุมดำ

มีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับวิธีการก่อตัวและปรากฏของหลุมดำ ทฤษฎีที่มีชื่อเสียงที่สุดคือการเกิดขึ้นของดาวฤกษ์ที่มีมวลเพียงพออันเป็นผลมาจากการยุบตัวของแรงโน้มถ่วง การอัดดังกล่าวสามารถยุติวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ได้ เมื่อปฏิกิริยาแสนสาหัสภายในดาวดังกล่าวเสร็จสิ้น พวกมันก็เริ่มหดตัวลงอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นความหนาแน่นยิ่งยวด หากความดันของก๊าซของดาวนิวตรอนไม่สามารถชดเชยแรงโน้มถ่วงได้ นั่นก็คือมวลของดาวฤกษ์จะมีชัยเหนือสิ่งที่เรียกว่า ขีดจำกัดออพเพนไฮเมอร์-วอลคอฟ จากนั้นการล่มสลายยังคงดำเนินต่อไป อันเป็นผลให้สสารถูกบีบอัดให้เป็นหลุมดำ

สถานการณ์ที่สองที่อธิบายการกำเนิดของหลุมดำคือการอัดของก๊าซก่อกำเนิดกาแลคซี ซึ่งก็คือก๊าซระหว่างดาวที่อยู่ในขั้นตอนของการเปลี่ยนแปลงเป็นกาแลคซีหรือกระจุกดาวบางประเภท ในกรณีที่แรงดันภายในไม่เพียงพอที่จะชดเชยแรงโน้มถ่วงเท่าเดิม หลุมดำอาจเกิดขึ้นได้

อีกสองสถานการณ์ยังคงเป็นสมมุติ:

• ผลที่ตามมาคือการเกิดหลุมดำ - สิ่งที่เรียกว่า หลุมดำดึกดำบรรพ์
• เกิดขึ้นอันเป็นผลจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่มีพลังงานสูง ตัวอย่างของปฏิกิริยาดังกล่าวคือการทดลองกับชนกัน

โครงสร้างและฟิสิกส์ของหลุมดำ

โครงสร้างของหลุมดำตาม Schwarzschild กล่าวไว้มีเพียงสององค์ประกอบที่ถูกกล่าวถึงก่อนหน้านี้: ภาวะเอกฐานและขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ เมื่อพูดถึงภาวะเอกฐานโดยสังเขป สามารถสังเกตได้ว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะลากเส้นตรงผ่านมัน และทฤษฎีทางกายภาพที่มีอยู่ส่วนใหญ่ก็ใช้ไม่ได้ผลภายในนั้น ดังนั้นฟิสิกส์ของเอกภาวะจึงยังคงเป็นปริศนาสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน หลุมดำ - นี่คือขอบเขตชนิดหนึ่งที่ข้ามซึ่งวัตถุทางกายภาพสูญเสียความสามารถในการถอยกลับออกไปและ "ตกลง" ไปสู่ภาวะเอกฐานของหลุมดำอย่างชัดเจน

โครงสร้างของหลุมดำค่อนข้างซับซ้อนกว่าในกรณีของสารละลายเคอร์ กล่าวคือ เมื่อมีการหมุนของ BH คำตอบของเคอร์บอกเป็นนัยว่าหลุมนั้นมีเออร์โกสเฟียร์ Ergosphere - พื้นที่บางแห่งที่อยู่นอกขอบฟ้าเหตุการณ์ ซึ่งภายในนั้นวัตถุทั้งหมดเคลื่อนที่ไปในทิศทางการหมุนของหลุมดำ บริเวณนี้ยังไม่น่าตื่นเต้นและสามารถออกไปได้ไม่เหมือนกับขอบฟ้าเหตุการณ์ Ergosphere น่าจะเป็นอะนาล็อกชนิดหนึ่งของจานสะสมมวลสาร ซึ่งแสดงถึงสสารที่หมุนรอบวัตถุขนาดใหญ่ หากหลุมดำชวาร์สไชลด์แบบคงที่แสดงเป็นทรงกลมสีดำ หลุมดำเคอร์รีเนื่องจากมีเออร์โกสเฟียร์ จึงมีรูปร่างเป็นรูปวงรีทรงรี oblate ในรูปแบบที่เรามักจะเห็นหลุมดำในภาพวาดในสมัยก่อน ภาพยนตร์หรือวิดีโอเกม

• หลุมดำมีน้ำหนักเท่าใด? - ที่ใหญ่ที่สุด วัสดุทางทฤษฎีการปรากฏตัวของหลุมดำนั้นมีให้สำหรับสถานการณ์การปรากฏตัวของมันอันเป็นผลมาจากการล่มสลายของดาวฤกษ์ ในกรณีนี้ มวลสูงสุดของดาวนิวตรอนและมวลต่ำสุดของหลุมดำถูกกำหนดโดยขีดจำกัดออพเพนไฮเมอร์-วอลคอฟ ซึ่งขีดจำกัดล่างของมวล BH คือ 2.5 - 3 มวลดวงอาทิตย์ หลุมดำที่หนักที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ (ในกาแลคซี NGC 4889) มีมวล 21 พันล้านมวลดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับหลุมดำ ซึ่งสมมุติว่าเป็นผลจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่พลังงานสูง เช่น ที่เครื่องชน มวลของหลุมดำควอนตัม หรืออีกนัยหนึ่งคือ "หลุมดำพลังค์" มีลำดับคือ 2 10 −5 กรัม
• ขนาดของหลุมดำ รัศมี BH ขั้นต่ำสามารถคำนวณได้จากมวลขั้นต่ำ (2.5 - 3 มวลดวงอาทิตย์) ถ้ารัศมีความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์คือบริเวณที่ขอบฟ้าเหตุการณ์อยู่ที่ประมาณ 2.95 กม. รัศมีต่ำสุดของ BH ที่ 3 มวลดวงอาทิตย์จะอยู่ที่ประมาณ 9 กิโลเมตร ขนาดที่ค่อนข้างเล็กเช่นนี้ไม่พอดีกับศีรษะเมื่อพูดถึงวัตถุขนาดใหญ่ที่ดึงดูดทุกสิ่งรอบตัว อย่างไรก็ตาม สำหรับหลุมดำควอนตัม มีรัศมี -10 −35 เมตร
• ความหนาแน่นเฉลี่ยของหลุมดำขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์สองตัว ได้แก่ มวลและรัศมี ความหนาแน่นของหลุมดำที่มีมวลประมาณ 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์คือประมาณ 6 · 10 26 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ในขณะที่ความหนาแน่นของน้ำคือ 1,000 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ไม่พบหลุมดำขนาดเล็กเช่นนี้ BH ที่ตรวจพบส่วนใหญ่มีมวลมากกว่า 105 มวลดวงอาทิตย์ มีรูปแบบที่น่าสนใจคือ ยิ่งหลุมดำมีมวลมากเท่าใด ความหนาแน่นก็จะยิ่งลดลงเท่านั้น ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงมวล 11 ลำดับความสำคัญ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่น 22 ลำดับความสำคัญ ดังนั้น หลุมดำที่มีมวล 1 ·10 9 มวลดวงอาทิตย์จึงมีความหนาแน่น 18.5 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ซึ่งน้อยกว่าความหนาแน่นของทองคำหนึ่งเท่า และหลุมดำที่มีมวลมากกว่า 10 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์สามารถมีความหนาแน่นเฉลี่ยน้อยกว่าความหนาแน่นของอากาศได้ จากการคำนวณเหล่านี้ มีเหตุผลที่จะสรุปได้ว่าการก่อตัวของหลุมดำไม่ได้เกิดจากการอัดตัวของสสาร แต่เป็นผลมาจากการสะสมของสสารจำนวนมากในปริมาตรหนึ่ง ในกรณีของหลุมดำควอนตัม ความหนาแน่นของพวกมันจะอยู่ที่ประมาณ 10,94 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
• อุณหภูมิของหลุมดำก็มีสัดส่วนผกผันกับมวลของมันเช่นกัน อุณหภูมินี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับ สเปกตรัมของรังสีนี้เกิดขึ้นพร้อมกับสเปกตรัมของวัตถุสีดำสนิท ซึ่งก็คือวัตถุที่ดูดซับรังสีที่ตกกระทบทั้งหมด สเปกตรัมการแผ่รังสีของวัตถุสีดำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของมันเท่านั้น จากนั้นจึงสามารถกำหนดอุณหภูมิของหลุมดำได้จากสเปกตรัมรังสีฮอว์กิง ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น การแผ่รังสีนี้ยิ่งมีพลังมากเท่าใด หลุมดำก็จะยิ่งเล็กลงเท่านั้น ในขณะเดียวกัน รังสีฮอว์กิงยังคงเป็นสมมุติฐาน เนื่องจากนักดาราศาสตร์ยังไม่ได้สังเกตการณ์ จากนี้ไป ถ้ามีรังสีฮอว์กิงอยู่ อุณหภูมิของ BH ที่สังเกตได้จะต่ำมากจนไม่สามารถตรวจจับรังสีที่ระบุได้ จากการคำนวณ แม้แต่อุณหภูมิของหลุมที่มีมวลเรียงตามมวลดวงอาทิตย์ก็ยังน้อยมาก (1 ·10 -7 K หรือ -272°C) อุณหภูมิของหลุมดำควอนตัมสามารถสูงถึงประมาณ 10 12 K และด้วยการระเหยอย่างรวดเร็ว (ประมาณ 1.5 นาที) หลุมดำดังกล่าวสามารถปล่อยพลังงานเท่ากับระเบิดปรมาณูสิบล้านลูก แต่โชคดีที่การสร้างวัตถุสมมุติดังกล่าวจะต้องใช้พลังงานมากกว่าที่เครื่องชนอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ในปัจจุบันถึง 10 ถึง 14 เท่า นอกจากนี้นักดาราศาสตร์ไม่เคยสังเกตปรากฏการณ์ดังกล่าวมาก่อน

CHD ทำมาจากอะไร?

คำถามอีกข้อหนึ่งทำให้ทั้งนักวิทยาศาสตร์และผู้ที่ชื่นชอบดาราศาสตร์ฟิสิกส์กังวล - หลุมดำประกอบด้วยอะไร? ไม่มีคำตอบเดียวสำหรับคำถามนี้ เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะมองข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ที่อยู่รอบๆ หลุมดำใดๆ นอกจากนี้ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น แบบจำลองทางทฤษฎีของหลุมดำมีองค์ประกอบเพียง 3 ส่วนเท่านั้น ได้แก่ เอโกสเฟียร์ ขอบฟ้าเหตุการณ์ และเอกภาวะ มีเหตุผลที่จะสรุปได้ว่าในเออร์โกสเฟียร์มีเพียงวัตถุเหล่านั้นที่ถูกหลุมดำดึงดูดและตอนนี้หมุนรอบมัน - วัตถุจักรวาลและก๊าซจักรวาลประเภทต่างๆ ขอบฟ้าเหตุการณ์เป็นเพียงเส้นขอบบางๆ โดยนัย เมื่อไกลออกไปแล้ว วัตถุในจักรวาลเดียวกันนี้จะถูกดึงดูดอย่างไม่อาจเพิกถอนไปยังองค์ประกอบหลักสุดท้ายของหลุมดำ นั่นก็คือเอกภาวะ ยังไม่มีการศึกษาธรรมชาติของภาวะเอกฐานในปัจจุบัน และยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงองค์ประกอบของมัน

ตามสมมติฐานบางประการ หลุมดำอาจประกอบด้วยนิวตรอน หากเราติดตามสถานการณ์การเกิดหลุมดำอันเป็นผลมาจากการอัดดาวฤกษ์ไปยังดาวนิวตรอนด้วยการอัดที่ตามมา ดังนั้นส่วนหลักของหลุมดำอาจประกอบด้วยนิวตรอนซึ่งมีดาวนิวตรอนอยู่ด้วย ประกอบไปด้วย ด้วยคำพูดง่ายๆ: เมื่อดาวฤกษ์ยุบตัว อะตอมของมันถูกบีบอัดในลักษณะที่อิเล็กตรอนรวมตัวกับโปรตอน จึงเกิดเป็นนิวตรอน ปฏิกิริยาดังกล่าวเกิดขึ้นในธรรมชาติจริง ๆ เมื่อเกิดนิวตรอน การปล่อยนิวตริโนก็เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงการคาดเดาเท่านั้น

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณตกลงไปในหลุมดำ?

การตกลงไปในหลุมดำทางดาราศาสตร์ทำให้เกิดการยืดตัวของร่างกาย ลองนึกถึงนักบินอวกาศฆ่าตัวตายสมมุติที่กำลังมุ่งหน้าไปยังหลุมดำโดยไม่ได้สวมชุดอวกาศเลย โดยให้เท้าไปก่อน เมื่อข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ นักบินอวกาศจะไม่สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงใด ๆ แม้ว่าเขาจะไม่มีโอกาสกลับมาอีกต่อไปก็ตาม เมื่อถึงจุดหนึ่ง นักบินอวกาศจะไปถึงจุด (หลังขอบฟ้าเหตุการณ์เล็กน้อย) ซึ่งจะเริ่มเกิดการเสียรูปของร่างกาย เนื่องจากสนามโน้มถ่วงของหลุมดำไม่สม่ำเสมอและถูกแทนด้วยแรงไล่ระดับที่เพิ่มขึ้นเข้าหาศูนย์กลาง ขาของนักบินอวกาศจึงได้รับอิทธิพลจากโน้มถ่วงมากกว่าศีรษะอย่างเห็นได้ชัด จากนั้นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงหรือแรงขึ้นน้ำลง ขาจึง "ล้ม" เร็วขึ้น ดังนั้นร่างกายจึงเริ่มยืดยาวออกไปทีละน้อย เพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้ใช้คำที่ค่อนข้างสร้างสรรค์ - สปาเก็ตติฟิเคชัน การยืดตัวของร่างกายออกไปอีกอาจจะสลายตัวออกเป็นอะตอม ซึ่งไม่ช้าก็เร็วก็จะถึงภาวะเอกภาวะ เราเดาได้แค่ว่าบุคคลจะรู้สึกอย่างไรในสถานการณ์นี้ เป็นที่น่าสังเกตว่าผลของการยืดลำตัวนั้นแปรผกผันกับมวลของหลุมดำ กล่าวคือ ถ้า BH ที่มีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์สามดวงยืดหรือหักวัตถุออกไปในทันที หลุมดำมวลมหาศาลก็จะมีแรงน้ำขึ้นน้ำลงน้อยกว่า และมีข้อเสนอแนะว่าวัสดุทางกายภาพบางชนิดสามารถ “ทนต่อ” การเสียรูปดังกล่าวได้โดยไม่สูญเสียโครงสร้างของมันไป

ดังที่คุณทราบ เวลาอยู่ใกล้วัตถุขนาดใหญ่จะไหลช้ากว่า ซึ่งหมายความว่าเวลาสำหรับนักบินอวกาศที่ฆ่าตัวตายจะไหลช้ากว่ามนุษย์โลกมาก ในกรณีนั้น บางทีเขาอาจจะอายุยืนยาวไม่เพียงแต่เพื่อนของเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโลกด้วย จะต้องคำนวณเพื่อกำหนดเวลาที่นักบินอวกาศจะช้าลง แต่จากที่กล่าวมาข้างต้นสามารถสันนิษฐานได้ว่านักบินอวกาศจะตกลงไปในหลุมดำอย่างช้าๆ และอาจอยู่ไม่ได้เพื่อดูช่วงเวลาที่ร่างกายของเขาเริ่มเปลี่ยนรูป .

เป็นที่น่าสังเกตว่าสำหรับผู้สังเกตการณ์ภายนอก วัตถุทั้งหมดที่บินขึ้นไปถึงขอบฟ้าเหตุการณ์จะยังคงอยู่ที่ขอบขอบฟ้านี้จนกว่าภาพจะหายไป สาเหตุของปรากฏการณ์นี้ก็คือการเคลื่อนที่ไปทางสีแดงของแรงโน้มถ่วง เพื่อให้ง่ายขึ้น เราสามารถพูดได้ว่าแสงที่ตกบนร่างของนักบินอวกาศฆ่าตัวตาย "แช่แข็ง" ที่ขอบฟ้าเหตุการณ์จะเปลี่ยนความถี่เนื่องจากเวลาที่ช้าลง เมื่อเวลาผ่านไปช้าลง ความถี่ของแสงจะลดลงและความยาวคลื่นจะเพิ่มขึ้น จากปรากฏการณ์นี้ ที่เอาท์พุต นั่นคือ สำหรับผู้สังเกตการณ์ภายนอก แสงจะค่อยๆ เลื่อนไปทางความถี่ต่ำ - สีแดง การเปลี่ยนแปลงของแสงตามสเปกตรัมจะเกิดขึ้น ในขณะที่นักบินอวกาศฆ่าตัวตายเคลื่อนตัวออกห่างจากผู้สังเกตการณ์มากขึ้นเรื่อยๆ แม้ว่าจะแทบจะมองไม่เห็นก็ตาม และเวลาของเขาก็ดำเนินไปอย่างช้าๆ มากขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นแสงที่สะท้อนจากร่างกายของเขาจะไปไกลกว่าสเปกตรัมที่มองเห็นได้ในไม่ช้า (ภาพจะหายไป) และในอนาคตร่างกายของนักบินอวกาศสามารถตรวจพบได้เฉพาะในบริเวณอินฟราเรดเท่านั้น ต่อมาในบริเวณความถี่วิทยุ และผลที่ตามมาก็คือ รังสีจะเข้าใจยากโดยสิ้นเชิง

แม้จะมีสิ่งที่เขียนไว้ข้างต้น สันนิษฐานว่าในหลุมดำมวลมหาศาลขนาดใหญ่มาก แรงขึ้นน้ำลงไม่เปลี่ยนแปลงมากนักตามระยะทางและกระทำเกือบจะสม่ำเสมอกับวัตถุที่ตกลงมา ในกรณีเช่นนี้ ยานอวกาศที่ตกลงมาจะยังคงโครงสร้างของมันไว้ มีคำถามที่สมเหตุสมผลเกิดขึ้น - หลุมดำนำไปสู่ที่ไหน? งานของนักวิทยาศาสตร์บางคนสามารถตอบคำถามนี้ได้ โดยเชื่อมโยงปรากฏการณ์สองอย่าง เช่น รูหนอนและหลุมดำ

ย้อนกลับไปในปี 1935 Albert Einstein และ Nathan Rosen ได้คำนึงถึงการมีอยู่ของสิ่งที่เรียกว่ารูหนอนซึ่งเชื่อมโยงจุดสองจุดของกาลอวกาศโดยวิธีในสถานที่ที่มีความโค้งอย่างมีนัยสำคัญของจุดหลัง - สะพาน Einstein-Rosen หรือรูหนอน สำหรับความโค้งอันทรงพลังของอวกาศ จำเป็นต้องมีวัตถุที่มีมวลขนาดมหึมา โดยมีบทบาทที่หลุมดำจะรับมือได้อย่างสมบูรณ์แบบ

สะพานไอน์สไตน์-โรเซนถือเป็นรูหนอนที่เจาะเข้าไปไม่ได้ เนื่องจากมีขนาดเล็กและไม่มั่นคง

รูหนอนที่เคลื่อนที่ผ่านได้นั้นเป็นไปได้ตามทฤษฎีหลุมดำและหลุมขาว โดยที่หลุมขาวเป็นข้อมูลที่ตกลงไปในหลุมดำ หลุมขาวอธิบายไว้ในกรอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แต่ปัจจุบันยังคงเป็นเรื่องสมมุติและยังไม่มีการค้นพบ แบบจำลองรูหนอนอีกแบบหนึ่งเสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Kip Thorne และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของเขา Mike Morris ซึ่งสามารถผ่านได้ อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับในกรณีของรูหนอนมอร์ริส-ธอร์น ในกรณีของหลุมดำและหลุมขาว ความเป็นไปได้ของการเดินทางจำเป็นต้องมีสิ่งที่เรียกว่าสสารแปลกใหม่ซึ่งมีพลังงานเชิงลบและยังคงเป็นสมมุติฐาน

หลุมดำในจักรวาล

การมีอยู่ของหลุมดำได้รับการยืนยันค่อนข้างเร็ว ๆ นี้ (กันยายน 2558) แต่ก่อนหน้านั้น มีเนื้อหาทางทฤษฎีมากมายเกี่ยวกับธรรมชาติของหลุมดำอยู่แล้ว เช่นเดียวกับวัตถุที่เข้าข่ายเป็นหลุมดำอีกมากมาย ก่อนอื่น เราควรคำนึงถึงขนาดของหลุมดำด้วย เนื่องจากธรรมชาติของปรากฏการณ์นั้นขึ้นอยู่กับพวกมัน:

• หลุมดำมวลดาวฤกษ์. วัตถุดังกล่าวเกิดขึ้นจากการยุบตัวของดาวฤกษ์ ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น มวลขั้นต่ำของวัตถุที่สามารถก่อตัวหลุมดำได้คือ 2.5 - 3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์
• หลุมดำมวลปานกลาง. หลุมดำชนิดกลางที่มีเงื่อนไขซึ่งเพิ่มขึ้นเนื่องจากการดูดกลืนของวัตถุใกล้เคียง เช่น การสะสมก๊าซ ดาวฤกษ์ข้างเคียง (ในระบบดาวสองดวง) และวัตถุในจักรวาลอื่นๆ
• หลุมดำมวลมหาศาล. วัตถุขนาดกะทัดรัดที่มีมวล 10 5 -10 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ คุณสมบัติที่โดดเด่นของ BH ดังกล่าวคือความหนาแน่นต่ำที่ขัดแย้งกัน เช่นเดียวกับแรงน้ำขึ้นน้ำลงที่อ่อนแรง ซึ่งได้มีการกล่าวถึงก่อนหน้านี้ มันเป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่อยู่ใจกลางกาแลคซีทางช้างเผือกของเรา (ราศีธนู A*, Sgr A*) เช่นเดียวกับกาแลคซีอื่นๆ ส่วนใหญ่

ผู้สมัครสำหรับ CHD

หลุมดำที่ใกล้ที่สุดหรืออาจเป็นหลุมดำแทนคือวัตถุ (V616 ยูนิคอร์น) ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 3,000 ปีแสง (ในกาแลคซีของเรา) ประกอบด้วยสององค์ประกอบ: ดาวฤกษ์ที่มีมวลครึ่งหนึ่งของมวลดวงอาทิตย์ และวัตถุขนาดเล็กที่มองไม่เห็น ซึ่งมีมวล 3 - 5 มวลดวงอาทิตย์ หากวัตถุนี้กลายเป็นหลุมดำขนาดเล็กที่มีมวลดาวฤกษ์ ทางด้านขวามือก็จะเป็นหลุมดำที่ใกล้ที่สุด

ตามวัตถุนี้ หลุมดำที่ใกล้ที่สุดเป็นอันดับสองคือ Cyg X-1 (Cyg X-1) ซึ่งเป็นหลุมดำที่เป็นตัวเลือกแรก ระยะทางไปประมาณ 6,070 ปีแสง มีการศึกษาค่อนข้างดี: มีมวล 14.8 มวลดวงอาทิตย์ และรัศมีขอบฟ้าเหตุการณ์ประมาณ 26 กม.

แหล่งอ้างอิงบางแห่งระบุว่าผู้สมัครที่ใกล้เคียงที่สุดสำหรับบทบาทของหลุมดำอาจเป็นวัตถุในระบบดาว V4641 Sagittarii (V4641 Sgr) ซึ่งตามการประมาณการในปี 2542 นั้นตั้งอยู่ที่ระยะทาง 1,600 ปีแสง อย่างไรก็ตาม การศึกษาต่อมาได้เพิ่มระยะห่างนี้อย่างน้อย 15 เท่า

มีหลุมดำกี่หลุมในกาแล็กซีของเรา?

ไม่มีคำตอบที่แน่ชัดสำหรับคำถามนี้ เนื่องจากเป็นการยากที่จะสังเกตพวกมัน และในระหว่างการศึกษาท้องฟ้าทั้งหมด นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจพบหลุมดำประมาณสิบโหลภายในทางช้างเผือกได้ เราสังเกตว่าในกาแลคซีของเรามีดาวประมาณ 100 - 400 พันล้านดวง และดาวฤกษ์ประมาณทุกๆ พันดวงมีมวลเพียงพอที่จะก่อตัวเป็นหลุมดำ เป็นไปได้ว่าหลุมดำหลายล้านหลุมอาจก่อตัวขึ้นระหว่างการดำรงอยู่ของทางช้างเผือก เนื่องจากหลุมดำขนาดใหญ่สามารถลงทะเบียนได้ง่ายกว่า จึงมีเหตุผลที่จะสรุปได้ว่า BH ส่วนใหญ่ในกาแลคซีของเราไม่มีมวลมหาศาล เป็นที่น่าสังเกตว่าการวิจัยของ NASA ในปี 2548 ชี้ให้เห็นว่ามีหลุมดำจำนวนหนึ่ง (10,000-20,000 หลุม) ที่โคจรรอบใจกลางกาแลคซี นอกจากนี้ในปี 2559 นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวญี่ปุ่นได้ค้นพบดาวเทียมขนาดใหญ่ใกล้กับวัตถุ * ซึ่งเป็นหลุมดำซึ่งเป็นแกนกลางของทางช้างเผือก เนื่องจากรัศมีเล็ก (0.15 ปีแสง) ของวัตถุนี้ เช่นเดียวกับมวลมหาศาล (100,000 เท่าของมวลดวงอาทิตย์) นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าวัตถุนี้ก็เป็นหลุมดำมวลมหาศาลเช่นกัน

แกนกลางของกาแลคซีของเราคือหลุมดำของทางช้างเผือก (ราศีธนู A *, Sgr A * หรือราศีธนู A *) นั้นมีมวลมหาศาลและมีมวล 4.31 10 6 มวลดวงอาทิตย์ และมีรัศมี 0.00071 ปีแสง (6.25 ชั่วโมงแสง หรือ 6.75 พันล้านกิโลเมตร) อุณหภูมิของชาวราศีธนู A* รวมกระจุกโดยรอบอยู่ที่ประมาณ 1 10 7 K

หลุมดำที่ใหญ่ที่สุด

หลุมดำที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลที่นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจพบได้คือหลุมดำมวลมหาศาลที่เรียกว่า FSRQ blazar ซึ่งอยู่ใจกลางกาแลคซี S5 0014+81 ที่ระยะห่าง 1.2·10 10 ปีแสงจากโลก จากผลการสังเกตเบื้องต้น ด้วยความช่วยเหลือของหอดูดาวอวกาศ Swift มวลของหลุมดำคือ 40 พันล้าน (40 10 9) มวลดวงอาทิตย์ และรัศมี Schwarzschild ของหลุมดังกล่าวคือ 118.35 พันล้านกิโลเมตร (0.013 ปีแสง) . นอกจากนี้ ตามการคำนวณ มันเกิดขึ้นเมื่อ 12.1 พันล้านปีก่อน (1.6 พันล้านปีหลังบิ๊กแบง) หากหลุมดำขนาดยักษ์นี้ไม่ดูดซับสสารที่อยู่รอบๆ มัน มันก็จะมีชีวิตอยู่จนถึงยุคของหลุมดำ ซึ่งเป็นยุคหนึ่งของการพัฒนาของจักรวาล ซึ่งเป็นช่วงที่หลุมดำจะครอบงำอยู่ในนั้น หากแกนกลางของกาแลคซี S5 0014+81 ยังคงเติบโตต่อไป มันก็จะกลายเป็นหนึ่งในหลุมดำสุดท้ายที่มีอยู่ในจักรวาล

หลุมดำอีกสองหลุมที่รู้จักแม้จะไม่ได้ตั้งชื่อก็มี มูลค่าสูงสุดสำหรับการศึกษาหลุมดำเนื่องจากพวกเขายืนยันการมีอยู่ของพวกมันโดยการทดลอง และยังให้ผลลัพธ์ที่สำคัญสำหรับการศึกษาแรงโน้มถ่วงอีกด้วย เรากำลังพูดถึงเหตุการณ์ GW150914 ที่เรียกว่าการชนกันของหลุมดำสองแห่งเป็นหนึ่งเดียว กิจกรรมนี้อนุญาตให้ลงทะเบียนได้

การตรวจจับหลุมดำ

ก่อนที่จะพิจารณาวิธีการตรวจจับหลุมดำ เราควรตอบคำถามว่าทำไมหลุมดำถึงเป็นสีดำ - คำตอบไม่จำเป็นต้องมีความรู้เชิงลึกในด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์และจักรวาลวิทยา ความจริงก็คือหลุมดำดูดซับรังสีทั้งหมดที่ตกลงมาและไม่แผ่รังสีเลยหากคุณไม่คำนึงถึงสมมุติฐาน หากเราพิจารณาปรากฏการณ์นี้โดยละเอียดมากขึ้น เราก็สรุปได้ว่าไม่มีกระบวนการใดภายในหลุมดำที่นำไปสู่การปลดปล่อยพลังงานในรูปของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ถ้าหลุมดำแผ่รังสี มันก็จะอยู่ในสเปกตรัมของฮอว์กิง (ซึ่งตรงกับสเปกตรัมของวัตถุสีดำสนิทที่ได้รับความร้อน) อย่างไรก็ตาม ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ตรวจไม่พบรังสีนี้ ซึ่งบ่งชี้ว่าหลุมดำมีอุณหภูมิต่ำมาก

ทฤษฎีที่ยอมรับกันโดยทั่วไปอีกทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่ารังสีแม่เหล็กไฟฟ้าไม่สามารถออกไปจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้เลย เป็นไปได้มากว่าโฟตอน (อนุภาคแสง) จะไม่ถูกดึงดูดโดยวัตถุขนาดใหญ่ เนื่องจากตามทฤษฎีแล้วพวกมันไม่มีมวล อย่างไรก็ตาม หลุมดำยังคง "ดึงดูด" โฟตอนของแสงผ่านการบิดเบือนของกาล-อวกาศ หากเราจินตนาการว่าหลุมดำในอวกาศเป็นการยุบตัวบนพื้นผิวเรียบของอวกาศ-เวลา ก็จะมีระยะห่างจากศูนย์กลางของหลุมดำอยู่ระยะหนึ่ง ซึ่งแสงจะไม่สามารถเคลื่อนตัวออกไปได้อีกต่อไป . กล่าวคือโดยคร่าวๆ แสงเริ่ม "ตก" ลงใน "หลุม" ซึ่งไม่มี "ก้น" ด้วยซ้ำ

นอกจากนี้ หากเราคำนึงถึงผลกระทบของการเคลื่อนไปทางสีแดงของแรงโน้มถ่วง ก็เป็นไปได้ที่แสงในหลุมดำจะสูญเสียความถี่ของมัน และเคลื่อนไปตามสเปกตรัมไปยังบริเวณของการแผ่รังสีคลื่นยาวความถี่ต่ำ จนกระทั่งสูญเสียพลังงานไปโดยสิ้นเชิง

ดังนั้นหลุมดำจึงเป็นสีดำจึงยากต่อการตรวจจับในอวกาศ

วิธีการตรวจจับ

พิจารณาวิธีการที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการตรวจจับหลุมดำ:

นอกเหนือจากวิธีการที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังมักเชื่อมโยงวัตถุต่างๆ เช่น หลุมดำ และ ควาซาร์คือการสะสมของวัตถุและก๊าซในจักรวาล ซึ่งเป็นหนึ่งในวัตถุทางดาราศาสตร์ที่สว่างที่สุดในจักรวาล เนื่องจากมีความเข้มของการเรืองแสงสูงในขนาดที่ค่อนข้างเล็ก จึงมีเหตุผลให้เชื่อได้ว่าศูนย์กลางของวัตถุเหล่านี้เป็นหลุมดำมวลมหาศาลซึ่งดึงดูดสสารที่อยู่รอบๆ เข้ามาหาตัวมันเอง เนื่องจากแรงดึงดูดอันทรงพลังดังกล่าว สสารที่ถูกดึงดูดจึงได้รับความร้อนมากจนแผ่กระจายอย่างเข้มข้น การตรวจจับวัตถุดังกล่าวมักจะถูกเปรียบเทียบกับการตรวจจับหลุมดำ บางครั้งควาซาร์สามารถแผ่รังสีไอพ่นของพลาสมาร้อนออกมาได้สองทิศทาง - ไอพ่นเชิงสัมพัทธภาพ สาเหตุของการกำเนิดเจ็ตดังกล่าวยังไม่ชัดเจนนัก แต่อาจมีสาเหตุมาจากอันตรกิริยาของสนามแม่เหล็กของ BH และจานสะสมมวลสาร และไม่ได้ปล่อยออกมาจากหลุมดำโดยตรง

เครื่องบินไอพ่นในกาแล็กซี M87 พุ่งชนจากใจกลางหลุมดำ

เมื่อสรุปข้างต้น ใครๆ ก็สามารถจินตนาการได้ในระยะใกล้ มันเป็นวัตถุทรงกลมสีดำ ซึ่งมีสสารที่ได้รับความร้อนสูงหมุนรอบตัว ก่อตัวเป็นแผ่นสะสมมวลสารเรืองแสง

การรวมตัวกันและการชนกันของหลุมดำ

ปรากฏการณ์ที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่งในดาราศาสตร์ฟิสิกส์คือการชนกันของหลุมดำ ซึ่งทำให้สามารถตรวจจับวัตถุทางดาราศาสตร์ขนาดใหญ่เช่นนี้ได้ กระบวนการดังกล่าวเป็นที่สนใจไม่เพียงแต่สำหรับนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เท่านั้น เนื่องจากส่งผลให้นักฟิสิกส์ศึกษาปรากฏการณ์ได้ไม่ดีนัก ตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดคือเหตุการณ์ที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เรียกว่า GW150914 เมื่อหลุมดำสองหลุมเข้าใกล้มากจนเป็นผลจากแรงดึงดูดระหว่างกัน พวกมันจึงรวมเป็นหนึ่งเดียว ผลที่ตามมาที่สำคัญของการชนครั้งนี้คือการเกิดขึ้นของคลื่นความโน้มถ่วง

ตามคำจำกัดความของคลื่นความโน้มถ่วง สิ่งเหล่านี้คือการเปลี่ยนแปลงในสนามโน้มถ่วงที่แพร่กระจายในลักษณะคล้ายคลื่นจากวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ขนาดใหญ่ เมื่อวัตถุสองชิ้นเข้าใกล้กัน พวกมันจะเริ่มหมุนรอบจุดศูนย์ถ่วงทั่วไป เมื่อพวกเขาเข้าใกล้กัน การหมุนรอบแกนของมันจะเพิ่มขึ้น คล้ายกัน ความผันผวนของตัวแปรสนามโน้มถ่วงในบางจุดสามารถก่อให้เกิดคลื่นโน้มถ่วงอันทรงพลังที่สามารถแพร่กระจายในอวกาศเป็นเวลาหลายล้านปีแสง ดังนั้น ที่ระยะห่าง 1.3 พันล้านปีแสง จึงเกิดการชนกันของหลุมดำ 2 หลุม ซึ่งก่อให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วงอันทรงพลังที่มาถึงโลกเมื่อวันที่ 14 กันยายน 2558 และบันทึกโดยเครื่องตรวจจับ LIGO และ VIRGO

หลุมดำตายได้อย่างไร?

แน่นอนว่าเพื่อให้หลุมดำหยุดดำรงอยู่ หลุมดำจะต้องสูญเสียมวลทั้งหมดไป อย่างไรก็ตาม ตามคำจำกัดความของเธอ ไม่มีสิ่งใดสามารถออกจากหลุมดำได้หากมันข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์ของมันไปแล้ว เป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นครั้งแรกที่นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีของสหภาพโซเวียต Vladimir Gribov กล่าวถึงความเป็นไปได้ของการปล่อยอนุภาคโดยหลุมดำในการหารือกับ Yakov Zeldovich นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียตอีกคน เขาแย้งว่าจากมุมมองของกลศาสตร์ควอนตัม หลุมดำสามารถเปล่งอนุภาคผ่านเอฟเฟกต์อุโมงค์ได้ ต่อมาด้วยความช่วยเหลือของกลศาสตร์ควอนตัม เขาได้สร้างทฤษฎีของเขาเองซึ่งค่อนข้างแตกต่างออกไป นั่นคือ Stephen Hawking นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชาวอังกฤษ คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ได้ กล่าวโดยสรุป มีสิ่งที่เรียกว่าอนุภาคเสมือนในสุญญากาศ ซึ่งเกิดเป็นคู่และทำลายล้างกันอย่างต่อเนื่อง โดยที่ไม่มีการโต้ตอบกับโลกโดยรอบ แต่หากคู่ดังกล่าวเกิดขึ้นที่ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ แรงโน้มถ่วงที่รุนแรงก็สามารถแยกพวกมันออกจากกันได้ โดยสมมุติว่าอนุภาคหนึ่งตกลงไปในหลุมดำ และอีกอนุภาคหนึ่งเคลื่อนตัวออกจากหลุมดำ และเนื่องจากสามารถสังเกตอนุภาคที่ลอยออกจากรูได้จึงมีพลังงานเชิงบวก อนุภาคที่ตกลงไปในหลุมจึงต้องมีพลังงานเชิงลบ ดังนั้นหลุมดำจะสูญเสียพลังงานและจะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการระเหยของหลุมดำ

ตามแบบจำลองหลุมดำที่มีอยู่ ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น เมื่อมวลของมันลดลง การแผ่รังสีของมันก็จะมีความเข้มข้นมากขึ้น จากนั้นในขั้นตอนสุดท้ายของการดำรงอยู่ของหลุมดำ เมื่อมันอาจลดขนาดลงเหลือเท่ากับหลุมดำควอนตัมได้ ก็จะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาในรูปของการแผ่รังสี ซึ่งเทียบเท่ากับหลายพันหรือแม้แต่ล้าน ของระเบิดปรมาณู เหตุการณ์นี้ค่อนข้างชวนให้นึกถึงการระเบิดของหลุมดำเหมือนกับระเบิดลูกเดียวกัน จากการคำนวณ หลุมดำยุคดึกดำบรรพ์อาจถือกำเนิดขึ้นอันเป็นผลมาจากบิ๊กแบง และหลุมดำเหล่านั้นซึ่งมีมวลประมาณ 10,12 กิโลกรัม น่าจะระเหยและระเบิดไปแล้วในยุคของเรา อาจเป็นไปได้ว่านักดาราศาสตร์ไม่เคยเห็นการระเบิดเช่นนี้มาก่อน

แม้ว่าฮอว์คิงจะเสนอกลไกการทำลายหลุมดำ แต่คุณสมบัติของรังสีฮอว์คิงก็ทำให้เกิดความขัดแย้งในกรอบของกลศาสตร์ควอนตัม หากหลุมดำดูดกลืนวัตถุบางส่วน แล้วสูญเสียมวลที่เกิดจากการดูดซับของวัตถุนี้ ไม่ว่าวัตถุนั้นจะมีลักษณะอย่างไร หลุมดำก็จะไม่แตกต่างจากที่เคยเป็นก่อนการดูดซึมของวัตถุ ในกรณีนี้ข้อมูลเกี่ยวกับร่างกายจะสูญหายไปตลอดกาล จากมุมมองของการคำนวณทางทฤษฎี การเปลี่ยนแปลงสถานะบริสุทธิ์เริ่มต้นไปเป็นสถานะผสม (“ความร้อน”) ที่ได้จะไม่สอดคล้องกับทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมในปัจจุบัน ความขัดแย้งนี้บางครั้งเรียกว่าการหายตัวไปของข้อมูลในหลุมดำ ไม่เคยพบวิธีแก้ปัญหาที่แท้จริงสำหรับความขัดแย้งนี้ ตัวเลือกที่รู้จักกันดีในการแก้ไขความขัดแย้ง:

• ความไม่สอดคล้องกันของทฤษฎีของฮอว์คิง สิ่งนี้นำมาซึ่งความเป็นไปไม่ได้ที่จะทำลายหลุมดำและการเติบโตอย่างต่อเนื่อง
• การปรากฏตัวของหลุมสีขาว ในกรณีนี้ข้อมูลที่ดูดซับจะไม่หายไป แต่เพียงถูกโยนออกไปในจักรวาลอื่น
• ความไม่สอดคล้องกันของทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป

ปัญหาที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขของฟิสิกส์หลุมดำ

เมื่อพิจารณาจากทุกสิ่งที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ หลุมดำ แม้ว่าพวกมันจะได้รับการศึกษามาเป็นเวลานาน แต่ก็ยังมีคุณสมบัติมากมาย แต่กลไกที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบ

• ในปี 1970 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้คิดค้นสิ่งที่เรียกว่า "หลักการเซ็นเซอร์จักรวาล" - "ธรรมชาติรังเกียจเอกภาวะที่เปลือยเปล่า" ซึ่งหมายความว่าเอกภาวะจะเกิดขึ้นเฉพาะในสถานที่ที่มองไม่เห็น เช่น ศูนย์กลางของหลุมดำ อย่างไรก็ตามหลักการนี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ นอกจากนี้ยังมีการคำนวณทางทฤษฎีที่อาจเกิดภาวะเอกฐาน "เปล่า" ได้
• “ทฤษฎีบทไม่มีขน” ซึ่งหลุมดำมีพารามิเตอร์เพียงสามตัวเท่านั้น ยังไม่ได้รับการพิสูจน์เช่นกัน
• ทฤษฎีที่สมบูรณ์ของแมกนีโตสเฟียร์หลุมดำยังไม่ได้รับการพัฒนา
• ยังไม่ได้มีการศึกษาธรรมชาติและฟิสิกส์ของเอกภาวะโน้มถ่วง
• ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าเกิดอะไรขึ้นในขั้นตอนสุดท้ายของหลุมดำ และจะเกิดอะไรขึ้นหลังจากการสลายตัวของควอนตัม

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับหลุมดำ

โดยสรุปข้างต้นเราสามารถเน้นได้หลายอย่างที่น่าสนใจและ คุณสมบัติที่ผิดปกติลักษณะของหลุมดำ:

• หลุมดำมีเพียงสามพารามิเตอร์เท่านั้น ได้แก่ มวล ประจุไฟฟ้า และโมเมนตัมเชิงมุม เนื่องจากคุณลักษณะจำนวนเล็กน้อยของร่างกายนี้ ทฤษฎีบทที่ระบุว่าสิ่งนี้จึงเรียกว่า "ทฤษฎีบทไม่มีขน" นี่เป็นที่มาของวลี "หลุมดำไม่มีขน" ซึ่งหมายความว่าหลุมดำสองหลุมเหมือนกันทุกประการ โดยพารามิเตอร์ทั้งสามที่กล่าวถึงนั้นเหมือนกัน
• ความหนาแน่นของหลุมดำอาจน้อยกว่าความหนาแน่นของอากาศ และอุณหภูมิใกล้เคียงกับศูนย์สัมบูรณ์ จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่าการก่อตัวของหลุมดำไม่ได้เกิดจากการอัดสสาร แต่เป็นผลมาจากการสะสมของสสารจำนวนมากในปริมาตรหนึ่ง
• เวลาสำหรับวัตถุที่ถูกหลุมดำดูดกลืนจะช้ากว่าผู้สังเกตการณ์ภายนอกมาก นอกจากนี้ วัตถุที่ถูกดูดซับยังถูกยืดออกไปอย่างมากภายในหลุมดำ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่าสปาเก็ตติฟิเคชัน
• อาจมีหลุมดำประมาณล้านหลุมในกาแลคซีของเรา
• อาจมีหลุมดำมวลมหาศาลอยู่ใจกลางกาแลคซีทุกแห่ง
• ในอนาคตตามแบบจำลองทางทฤษฎี จักรวาลจะเข้าสู่ยุคที่เรียกว่าหลุมดำ ซึ่งหลุมดำจะกลายเป็นวัตถุหลักในจักรวาล

ทะเลดำก่อตัวขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ เมื่อประมาณ 12,000 ปีที่แล้ว มีทะเลสาบน้ำจืดอยู่ที่นี่ นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย William Ryan และ Walter Pitman เชื่อมโยงตำนานการเพิ่มขึ้นของระดับทะเลเมดิเตอร์เรเนียนทั่วโลกและการก่อตัวของทะเลดำด้วยเหตุนี้

สาระสำคัญของทฤษฎีมีดังนี้: ระดับของทะเลเมดิเตอร์เรเนียนเพิ่มขึ้นเนื่องจากการละลายของธารน้ำแข็ง เป็นผลให้น้ำพุ่งผ่าน Bosphorus และ Dardanelles มากกว่า 200 เท่า นี่คือวิธีที่ทะเลดำก่อตัวขึ้นและเกิดขึ้นเมื่อ 7 พันปีก่อน

น้ำมาถึงด้วยความเร็วมหาศาลและท่วมชายฝั่งชายฝั่งทุกวันสูง 15 ซม. ผู้รอดชีวิตจากภัยพิบัติอันเลวร้ายนี้เล่าเรื่องราวนี้จากรุ่นสู่รุ่น ต่อมาเรื่องนี้เริ่มเป็นรูปเป็นร่างขึ้นในโนอาห์

นักสำรวจทางทะเล Bob Ballard กำลังพยายามค้นหาการยืนยันทฤษฎีที่ด้านล่างของทะเลดำ การสำรวจบัลลาร์ดในปี 1999 ค้นพบแนวชายฝั่งโบราณ มีการพบเปลือกหอยทั้งหอยน้ำจืดและน้ำเค็ม และการหาอายุของคาร์บอนกัมมันตภาพรังสีของเปลือกหอยเหล่านี้สนับสนุนทฤษฎีทะเลสาบน้ำจืดที่ถูกกลืนหายไปโดยทะเลดำเมื่อ 7,000 ปีก่อน

Bob Ballard พบซากสิ่งที่เขาเชื่อว่าเป็นการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์โบราณที่ด้านล่างสุด มีทฤษฎีที่อธิบายความอุดมสมบูรณ์ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในน้ำของทะเลดำ ความตายครั้งใหญ่สัตว์น้ำจืดในช่วงน้ำท่วม ผู้คนอาจอาศัยอยู่ตามชายฝั่งทะเลดำในเวลานั้น และหลังน้ำท่วมพวกเขาก็ย้ายไปตั้งถิ่นฐานในยุโรปตะวันออก

ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวว่ายุโรปนั้นมีลักษณะคล้ายกับป่าพลบค่ำจากนวนิยายเรื่องเดอะลอร์ดออฟเดอะริงส์ของโทลคีนเนื่องจากในเวลานั้นมีดอกลินเดนสามร้อยเมตรเติบโตในดินแดนของยุโรป

พื้นที่ทะเลดำคือ 422,000 กม. ² (อ้างอิงจากแหล่งอื่น - 436,400 กม. ²) โครงร่างของทะเลดำมีลักษณะคล้ายวงรีโดยมีแกนที่ใหญ่ที่สุดประมาณ 1,150 กม. ความยาวทะเลที่ใหญ่ที่สุดจากเหนือจรดใต้คือ 580 กม. ความลึกสูงสุดคือ 2210 ม. ค่าเฉลี่ยคือ 1240 ม.

ทะเลล้างชายฝั่งของรัสเซีย ยูเครน โรมาเนีย บัลแกเรีย ตุรกี และจอร์เจีย บนชายฝั่งตะวันออกเฉียงเหนือของทะเลดำมีสิ่งที่ไม่รู้จัก การศึกษาสาธารณะอับคาเซีย

คุณลักษณะเฉพาะของทะเลดำคือการไม่มีชีวิตที่สมบูรณ์ (ยกเว้นแบคทีเรียไร้ออกซิเจนจำนวนหนึ่ง) ที่ระดับความลึกมากกว่า 150-200 ม. เนื่องจากความอิ่มตัวของชั้นน้ำลึกที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ ทะเลดำเป็นพื้นที่สำคัญ การขนส่งรวมถึงหนึ่งในภูมิภาครีสอร์ทที่ใหญ่ที่สุดในยูเรเซีย

นอกจากนี้ ทะเลดำยังคงมีความสำคัญทางยุทธศาสตร์และการทหารที่สำคัญ ฐานทัพหลักของกองเรือทะเลดำรัสเซียตั้งอยู่ในเซวาสโทพอลและโนโวรอสซีสค์

ชื่อทะเลในภาษากรีกโบราณคือ Pont Aksinsky (กรีก Πόντος Ἄξενος, "ทะเลที่ไม่เอื้ออำนวย") ใน "ภูมิศาสตร์" ของสตราโบ สันนิษฐานว่าทะเลได้รับชื่อดังกล่าวเนื่องจากความยากลำบากในการเดินเรือ เช่นเดียวกับชนเผ่าที่ไม่เป็นมิตรที่อาศัยอยู่ในชายฝั่ง ต่อมา หลังจากที่ชาวอาณานิคมกรีกพัฒนาชายฝั่งได้สำเร็จ ทะเลก็กลายเป็นที่รู้จักในชื่อ Pontus Euxinus (กรีก Πόντος Εὔξενος, “ทะเลอัธยาศัย”) อย่างไรก็ตาม สตราโบ (1.2.10) กล่าวไว้ว่าในสมัยโบราณทะเลดำยังถูกเรียกง่ายๆ ว่า "ทะเล" (ปอนโตส)

ใน มาตุภูมิโบราณศตวรรษ X-XVI ในพงศาวดารมีชื่อ "ทะเลรัสเซีย" ในบางแหล่งทะเลเรียกว่า "ไซเธียน" ชื่อสมัยใหม่ "ทะเลดำ" พบภาพสะท้อนที่สอดคล้องกันในภาษาส่วนใหญ่: กรีก Μαύρη θάladασσα, Bolg. ทะเลดำสินค้า เหล้ารัม. มารีอา เนียกรา อังกฤษ ทัวร์ทะเลดำ คาราเดนิซ, ยูเครน Chorne มากขึ้นและอื่น ๆ แหล่งข้อมูลแรกสุดที่กล่าวถึงชื่อนี้มีอายุย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 13 แต่มีสัญญาณบางอย่างที่บ่งบอกว่ามีการใช้ก่อนหน้านี้ มีหลายสมมติฐานเกี่ยวกับสาเหตุของการเกิดขึ้นของชื่อดังกล่าว:

ชาวเติร์กและผู้พิชิตอื่น ๆ ที่พยายามพิชิตประชากรชายฝั่งทะเลได้พบกับการปฏิเสธอย่างดุเดือดจาก Circassians, Adygs และชนเผ่าอื่น ๆ ซึ่งพวกเขาเรียกว่าทะเล Karadengiz - สีดำซึ่งไม่เอื้ออำนวย

นักวิจัยบางคนกล่าวว่า เหตุผลอีกประการหนึ่งอาจเป็นความจริงที่ว่าในช่วงที่เกิดพายุ น้ำในทะเลจะมืดมาก อย่างไรก็ตาม พายุในทะเลดำไม่ได้เกิดขึ้นบ่อยนัก และน้ำจะมืดลงในช่วงที่มีพายุในทะเลทั้งหมดของโลก สมมติฐานอีกประการหนึ่งของที่มาของชื่อนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าวัตถุที่เป็นโลหะ (เช่นสมอเรือ) ซึ่งจุ่มลงในน้ำทะเลลึกกว่า 150 เมตรเป็นเวลานานถูกเคลือบด้วยสีดำเนื่องจากการกระทำของไฮโดรเจนซัลไฟด์ .

สมมติฐานอีกประการหนึ่งเชื่อมโยงกับการกำหนด "สี" ของจุดสำคัญที่นำมาใช้ในหลายประเทศในเอเชียโดยที่ "สีดำ" หมายถึงทางตอนเหนือตามลำดับทะเลดำ - ทะเลทางเหนือ

หนึ่งในสมมติฐานที่พบบ่อยที่สุดคือการสันนิษฐานว่าชื่อนี้เกี่ยวข้องกับความทรงจำเกี่ยวกับความก้าวหน้าของบอสฟอรัสเมื่อ 7,500-5,000 ปีก่อน ซึ่งส่งผลให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้นอย่างหายนะเกือบ 100 เมตร ซึ่งส่งผลให้เกิดน้ำท่วมใน โซนหิ้งอันกว้างใหญ่และการก่อตัวของทะเลอาซอฟ

มีตำนานของตุรกีซึ่งมีดาบผู้กล้าหาญวางอยู่ในน่านน้ำของทะเลดำซึ่งถูกโยนไปที่นั่นตามคำร้องขอของพ่อมดอาลีที่กำลังจะตาย ด้วยเหตุนี้ ทะเลจึงกังวลใจ โดยพยายามโยนอาวุธร้ายแรงออกจากส่วนลึก และทาสีดำ

ชายฝั่งทะเลดำแทบไม่มีรอยเว้าและส่วนใหญ่อยู่ทางตอนเหนือ คาบสมุทรขนาดใหญ่เพียงแห่งเดียวคือไครเมีย อ่าวที่ใหญ่ที่สุด: Yagorlytsky, Tendrovsky, Dzharylgachsky, Karkinitsky, Kalamitsky และ Feodosia ในยูเครน, Varna และ Burgassky ในบัลแกเรีย, Sinopsky และ Samsunsky - ที่ชายฝั่งทางใต้ของทะเลในตุรกี ทางทิศเหนือและทิศตะวันตกเฉียงเหนือ ปากแม่น้ำจะล้นบริเวณจุดบรรจบของแม่น้ำ ความยาวรวมของแนวชายฝั่งคือ 3,400 กม.

ชายฝั่งทะเลหลายแห่งมีชื่อเป็นของตัวเอง: ชายฝั่งทางใต้ของแหลมไครเมียในยูเครน, ชายฝั่งทะเลดำของเทือกเขาคอเคซัสในรัสเซีย, ชายฝั่ง Rumeli และชายฝั่งอนาโตเลียในตุรกี ทางทิศตะวันตกและทิศตะวันตกเฉียงเหนือชายฝั่งเป็นที่ราบต่ำและสูงชันในที่ต่างๆ ในแหลมไครเมีย - ส่วนใหญ่เป็นที่ราบลุ่มยกเว้นชายฝั่งภูเขาทางตอนใต้ บนชายฝั่งตะวันออกและทางใต้ เดือยของเทือกเขาคอเคซัสและภูเขาปอนติกเข้ามาใกล้ทะเล

มีเกาะไม่กี่เกาะในทะเลดำ ที่ใหญ่ที่สุดคือ Berezan และ Serpentine (ทั้งสองมีพื้นที่น้อยกว่า 1 กม. ²)

แม่น้ำที่ใหญ่ที่สุดต่อไปนี้ไหลลงสู่ทะเลดำ: แม่น้ำดานูบ, นีเปอร์, นีสเตอร์รวมถึง Mzymta, Bzyb, Rioni, Kodor (Kodori), Inguri (ทางตะวันออกของทะเล), Chorokh, Kyzyl-Irmak , Ashli-Irmak, Sakarya (ทางใต้ ), Bug ใต้ (ทางเหนือ) ทะเลดำเติมเต็มพื้นที่ลุ่มที่แยกจากกันซึ่งตั้งอยู่ระหว่างยุโรปตะวันออกเฉียงใต้และคาบสมุทรของเอเชียไมเนอร์ ความหดหู่นี้เกิดขึ้นในยุค Miocene ในกระบวนการสร้างภูเขาซึ่งแบ่งมหาสมุทร Tethys โบราณออกเป็นอ่างเก็บน้ำหลายแห่งแยกกัน (ซึ่งต่อมานอกเหนือจากทะเลดำแล้ว ทะเล Azov, Aral และ Caspian ก็ก่อตัวขึ้นในเวลาต่อมา)

หนึ่งในสมมติฐานของการกำเนิดของทะเลดำ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อสรุปของผู้เข้าร่วมการสำรวจทางทะเลระหว่างประเทศบนเรือวิทยาศาสตร์ "Akvanavt" ในปี 1993) กล่าวว่าเมื่อ 7,500 ปีที่แล้วมันเป็นทะเลสาบน้ำจืดที่ลึกที่สุดในโลก ระดับนั้นต่ำกว่าวันนี้มากกว่าหนึ่งร้อยเมตร ในตอนท้ายของยุคน้ำแข็ง ระดับของมหาสมุทรโลกเพิ่มสูงขึ้น และคอคอดบอสฟอรัสก็ถูกทำลายลง น้ำท่วมทั้งหมด 100,000 ตารางกิโลเมตร (พื้นที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดที่ผู้คนปลูกฝังแล้ว) น้ำท่วมในดินแดนอันกว้างใหญ่เหล่านี้อาจกลายเป็นต้นแบบของตำนานเรื่องน้ำท่วม การเกิดขึ้นของทะเลดำตามสมมติฐานนี้คาดว่าจะมาพร้อมกับการตายจำนวนมากของโลกที่มีน้ำจืดทั้งหมดของทะเลสาบซึ่งผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวซึ่ง - ไฮโดรเจนซัลไฟด์ - มีความเข้มข้นสูงที่ก้นทะเล

ภาวะซึมเศร้าในทะเลดำประกอบด้วยสองส่วน - ตะวันตกและตะวันออก แยกจากกันด้วยการยกขึ้น ซึ่งเป็นความต่อเนื่องตามธรรมชาติของคาบสมุทรไครเมีย ส่วนทางตะวันตกเฉียงเหนือของทะเลมีลักษณะเป็นแนวหิ้งที่ค่อนข้างกว้าง (สูงถึง 190 กม.) ชายฝั่งทางใต้ (เป็นของตุรกี) และทางตะวันออก (จอร์เจีย) มีความสูงชันกว่า แนวชั้นวางมีความยาวไม่เกิน 20 กม. และมีหุบเขาและหุบเขาหลายแห่งเยื้อง ความลึกนอกชายฝั่งไครเมียและชายฝั่งทะเลดำของเทือกเขาคอเคซัสเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมาก โดยสูงถึงระดับกว่า 500 เมตร ห่างจากแนวชายฝั่งไม่กี่กิโลเมตร ทะเลมีความลึกสูงสุด (2,210 ม.) ในภาคกลางทางใต้ของยัลตา

เป็นส่วนหนึ่งของ หิน, การพับก้นทะเลในเขตชายฝั่งทะเลถูกครอบงำด้วยตะกอนเนื้อหยาบ: กรวด, กรวด, ทราย เมื่ออยู่ห่างจากชายฝั่งจะถูกแทนที่ด้วยทรายละเอียดและตะกอน ในส่วนตะวันตกเฉียงเหนือของทะเลดำ มีหินเปลือกหอยแพร่หลาย สำหรับความลาดเอียงและพื้นของแอ่งทะเล มักมีน้ำไหลซึมจากน้ำมูกไหล

ในบรรดาแร่ธาตุหลักซึ่งมีอยู่ที่ด้านล่างของทะเล: น้ำมันและก๊าซธรรมชาติบนไหล่ทางตะวันตกเฉียงเหนือ ที่วางชายฝั่งของทรายไททาโนแมกเนติก (คาบสมุทรทามัน, ชายฝั่งคอเคซัส) ทะเลดำเป็นแหล่งน้ำแบบเมโรมิกติกที่ใหญ่ที่สุดในโลก (ที่มีระดับน้ำไม่ผสม) ชั้นบนของน้ำ (มิกซ์โซลิมเนียน) ซึ่งอยู่ที่ระดับความลึก 150 ม. นั้นเย็นกว่า มีความหนาแน่นน้อยกว่าและมีน้ำเกลือน้อยกว่า อิ่มตัวด้วยออกซิเจน ถูกแยกออกจากชั้นล่าง อุ่นกว่า เค็มและหนาแน่น (มอนนิโมลิมเนียน) อิ่มตัวด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ โดยเคโมไคลน์ (ชั้นขอบเขตระหว่างโซนแอโรบิกและแอนแอโรบิก) ไม่มีคำอธิบายที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปเกี่ยวกับกำเนิดของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในทะเลดำ มีความเห็นว่าไฮโดรเจนซัลไฟด์ในทะเลดำเกิดขึ้นส่วนใหญ่เป็นผลมาจากกิจกรรมที่สำคัญของแบคทีเรียที่ลดซัลเฟตการแบ่งชั้นของน้ำที่เด่นชัดและการแลกเปลี่ยนในแนวดิ่งที่อ่อนแอ นอกจากนี้ยังมีทฤษฎีที่ว่าไฮโดรเจนซัลไฟด์เกิดขึ้นจากการย่อยสลายของสัตว์น้ำจืดที่เสียชีวิตระหว่างการแทรกซึมของน้ำทะเลเมดิเตอร์เรเนียนที่มีรสเค็มระหว่างการก่อตัวของ Bosphorus และ Dardanelles

การศึกษาบางชิ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาทำให้เราสามารถพูดถึงทะเลดำในฐานะแหล่งกักเก็บขนาดยักษ์ที่ไม่เพียงแต่ไฮโดรเจนซัลไฟด์เท่านั้น แต่ยังมีเทนอีกด้วย ซึ่งน่าจะปล่อยออกมาในระหว่างการทำงานของจุลินทรีย์เช่นเดียวกับจากก้นทะเล

ความสมดุลของน้ำในทะเลดำประกอบด้วยองค์ประกอบดังต่อไปนี้:

• ปริมาณน้ำฝนในบรรยากาศ (230 km³ต่อปี)
• การไหลบ่าของทวีป (310 km³ต่อปี);
• น้ำที่ไหลมาจากทะเลอะซอฟ (30 กม. ต่อปี)
• การระเหยของน้ำจากผิวน้ำทะเล (-360 km³ต่อปี)
• น้ำไหลออกผ่านบอสฟอรัส (-210 km³ต่อปี)

ปริมาณน้ำฝนรายได้จากทะเลอะซอฟและน้ำไหลบ่าของแม่น้ำเกินปริมาณการระเหยออกจากพื้นผิวซึ่งเป็นผลมาจากระดับของทะเลดำเกินระดับมาร์มารา ด้วยเหตุนี้กระแสน้ำบนจึงก่อตัวขึ้นซึ่งส่งตรงจากทะเลดำผ่านช่องแคบบอสฟอรัส กระแสน้ำด้านล่างซึ่งสังเกตได้ในชั้นน้ำด้านล่างจะเด่นชัดน้อยกว่าและไหลผ่านบอสฟอรัสในทิศทางตรงกันข้าม ปฏิสัมพันธ์ของกระแสน้ำเหล่านี้ยังสนับสนุนการแบ่งชั้นของทะเลในแนวดิ่งอีกด้วย และยังใช้โดยปลาเพื่อการอพยพระหว่างทะเลอีกด้วย

ควรสังเกตว่าเนื่องจากการแลกเปลี่ยนน้ำที่ยากลำบากกับมหาสมุทรแอตแลนติกในทะเลดำจึงแทบไม่มีกระแสน้ำใด ๆ การไหลเวียนของน้ำในทะเลครอบคลุมเฉพาะชั้นผิวน้ำเท่านั้น ชั้นน้ำนี้มีความเค็มประมาณ 18 ppm (ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน - 37 ppm) และอิ่มตัวด้วยออกซิเจนและองค์ประกอบอื่น ๆ ที่จำเป็นสำหรับการทำงานของสิ่งมีชีวิต ชั้นเหล่านี้ในทะเลดำจะมีการหมุนเวียนเป็นวงกลมในทิศทางแอนติไซโคลนตลอดขอบเขตทั้งหมดของอ่างเก็บน้ำ ในเวลาเดียวกันในส่วนตะวันตกและตะวันออกของทะเลจะมีการไหลเวียนของน้ำในทิศทางพายุไซโคลน อุณหภูมิของชั้นผิวน้ำ ขึ้นอยู่กับฤดูกาล อยู่ระหว่าง 8 ถึง 30 °C

ชั้นล่างเนื่องจากความอิ่มตัวของไฮโดรเจนซัลไฟด์ไม่มีสิ่งมีชีวิตยกเว้นแบคทีเรียซัลเฟอร์แบบไม่ใช้ออกซิเจนจำนวนหนึ่ง (ผลิตภัณฑ์คือไฮโดรเจนซัลไฟด์) ความเค็มที่นี่เพิ่มขึ้นเป็น 22-22.5 ppm อุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ที่ ~8.5°C

ภูมิอากาศของทะเลดำเนื่องจากตำแหน่งตอนกลางของทวีป ส่วนใหญ่เป็นทวีป เฉพาะชายฝั่งทางใต้ของแหลมไครเมียและชายฝั่งทะเลดำของเทือกเขาคอเคซัสเท่านั้นที่ได้รับการคุ้มครองจากภูเขาจากความหนาวเย็น ลมเหนือและส่งผลให้มีภูมิอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียนที่อบอุ่น

สภาพอากาศเหนือทะเลดำได้รับอิทธิพลอย่างมากจากมหาสมุทรแอตแลนติก ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของพายุไซโคลนส่วนใหญ่ ส่งผลให้สภาพอากาศเลวร้ายและพายุลงสู่ทะเล บนชายฝั่งตะวันออกเฉียงเหนือของทะเลโดยเฉพาะในภูมิภาค Novorossiysk ภูเขาเตี้ย ๆ ไม่เป็นอุปสรรคต่อมวลอากาศหนาวเย็นทางตอนเหนือซึ่งลุยข้ามพวกมันทำให้เกิดลมหนาวแรง (โบรา) ชาวบ้านเรียกมันว่า Nord-Ost ลมตะวันตกเฉียงใต้มักจะนำมวลอากาศเมดิเตอร์เรเนียนที่อบอุ่นและค่อนข้างชื้นมาสู่ภูมิภาคทะเลดำ เป็นผลให้บริเวณทะเลส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นฤดูหนาวที่อบอุ่นและเปียกชื้น และฤดูร้อนที่ร้อนและแห้ง

อุณหภูมิเฉลี่ยเดือนมกราคมทางตอนเหนือของทะเลดำอยู่ที่ -3 °C แต่สามารถลดลงได้ถึง -30 °C ในพื้นที่ที่อยู่ติดกับชายฝั่งทางใต้ของแหลมไครเมียและชายฝั่งคอเคซัส ฤดูหนาวอากาศจะอุ่นขึ้นมาก อุณหภูมิแทบจะไม่ลดลงต่ำกว่า 0 °C อย่างไรก็ตาม หิมะตกเป็นระยะๆ ในทุกพื้นที่ของทะเล อุณหภูมิเฉลี่ยเดือนกรกฎาคมทางตอนเหนือของทะเลอยู่ที่ 22-23°C อุณหภูมิสูงสุดไม่สูงมากนักเนื่องจากการทำให้อ่างเก็บน้ำอ่อนตัวลง และโดยปกติจะไม่เกิน 35 °C

ปริมาณน้ำฝนที่มากที่สุดในภูมิภาคทะเลดำตกบนชายฝั่งคอเคซัส (สูงถึง 1,500 มม. ต่อปี) น้อยที่สุด - ในส่วนตะวันตกเฉียงเหนือของทะเล (ประมาณ 300 มม. ต่อปี) เมฆปกคลุมตลอดทั้งปีโดยเฉลี่ย 60% โดยสูงสุดในฤดูหนาวและต่ำสุดในฤดูร้อน

ตามกฎแล้วน้ำในทะเลดำจะไม่ถูกแช่แข็งยกเว้นบริเวณชายฝั่งทางตอนเหนือของอ่างเก็บน้ำ น้ำชายฝั่งในสถานที่เหล่านี้กลายเป็นน้ำแข็งนานถึงหนึ่งเดือนหรือมากกว่านั้น ปากแม่น้ำและแม่น้ำ - นานถึง 2-3 เดือน

พืชในทะเลประกอบด้วยสาหร่ายหลายเซลล์สีเขียว, สีน้ำตาล, สาหร่ายก้นแดง 270 ชนิด (cystoseira, phyllophora, งูสวัด, cladophora, ulva, enteromorph ฯลฯ ) แพลงก์ตอนพืชในทะเลดำมีอย่างน้อยหกร้อยชนิด ในหมู่พวกเขามีไดโนแฟลเจลเลต - แฟลเจลเลตหุ้มเกราะ (prorocentrum micans, ceratium furca, scripsiella Scrippsiella trochoidea ขนาดเล็ก ฯลฯ ), ไดโนแฟลเจลเลต (dinophysis, protoperidinium, alexandrium), ไดอะตอมต่างๆ ฯลฯ สัตว์ในทะเลดำนั้นยากจนกว่าทะเลเมดิเตอร์เรเนียนอย่างเห็นได้ชัด สัตว์ 2.5 พันสายพันธุ์อาศัยอยู่ในทะเลดำ (โดย 500 สายพันธุ์เป็นเซลล์เดียว, สัตว์มีกระดูกสันหลัง 160 สายพันธุ์ - ปลาและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง 500 สายพันธุ์, หอย 200 สายพันธุ์, ส่วนที่เหลือเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ประเภทต่างๆ) สำหรับการเปรียบเทียบในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน - ประมาณ 9,000 ชนิด สาเหตุหลักสำหรับความยากจนของสัตว์โลกในทะเล: ความเค็มของน้ำที่หลากหลายปานกลาง น้ำเย็นการปรากฏตัวของไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ระดับความลึกมาก

ในเรื่องนี้ทะเลดำเหมาะสำหรับการอยู่อาศัยของสายพันธุ์ที่ไม่โอ้อวดในทุกขั้นตอนของการพัฒนาซึ่งไม่จำเป็นต้องมีความลึกมาก

ที่ด้านล่างของทะเลดำมีหอยแมลงภู่หอยนางรมเพกเตนรวมถึงหอยราปาน่าที่กินสัตว์อื่นที่นำมากับเรือจากตะวันออกไกล ปูจำนวนมากอาศัยอยู่ในซอกหินชายฝั่งและในหมู่หินก็มีกุ้งก็มี ประเภทต่างๆแมงกะพรุน (cornerot และ aurelia เป็นเรื่องธรรมดาที่สุด), ดอกไม้ทะเล, ฟองน้ำ

ในบรรดาปลาที่พบในทะเลดำ: ปลาบู่ประเภทต่างๆ (ปลาบู่ - ปลาบู่, ปลาบู่ - แส้, ปลาบู่กลม, ปลาบู่ - มาร์โตวิค, ปลาบู่ - โรตัน), ปลากะตัก Azov, ปลากะตักทะเลดำ (ปลากะตัก), ปลาฉลาม - คาทราน ปลาลิ้นหมา-กลอสซ่า, ปลากระบอกห้าสายพันธุ์, ปลาบลูฟิช, ปลาฮาเกะ (ปลาฮาเกะ), สร้อยทะเล, ปลากระบอกแดง (สุลต่านกาทะเลดำทั่วไป), ปลาแฮดด็อค, ปลาทู, ปลาทู, ปลาทูม้า, ปลาเฮอริ่งทะเลดำ-อาซอฟ, ปลาทะเลดำทะเล-อาซอฟ ฯลฯ เป็นปลาสเตอร์เจียน (เบลูก้า, ปลาสเตอร์เจียนสเตเลท, ทะเลดำ-อาซอฟ ( รัสเซีย) และปลาสเตอร์เจียนแอตแลนติก)

ในบรรดาปลาที่เป็นอันตรายในทะเลดำ ได้แก่ มังกรทะเล (ที่อันตรายที่สุดคือหนามที่มีพิษของครีบหลังและเหงือก), ทะเลดำและปลาแมงป่องที่เห็นได้ชัดเจน, ปลากระเบน (แมวทะเล) ที่มีหนามแหลมพิษที่หาง

ในบรรดานก นกนางนวล นกนางแอ่น เป็ดดำน้ำ นกกาน้ำ และอีกหลายชนิดมีอยู่ทั่วไป สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลดำเป็นตัวแทนของโลมาสองสายพันธุ์ (โลมาทั่วไปและโลมาปากขวด), โลมาทะเลอาซอฟ-ทะเลดำ (มักเรียกว่าโลมาอาซอฟ) และแมวน้ำท้องขาว

สัตว์บางชนิดที่ไม่ได้อาศัยอยู่ในทะเลดำมักถูกนำเข้ามาทางช่องแคบบอสฟอรัสและดาร์ดาแนลส์ตามกระแสน้ำหรือว่ายน้ำด้วยตัวมันเอง

ประวัติศาสตร์การศึกษาทะเลดำเริ่มต้นขึ้นในสมัยโบราณ ควบคู่ไปกับการเดินทางของชาวกรีกผู้ก่อตั้งถิ่นฐานของตนบนชายฝั่งทะเล ในศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราช มีการรวบรวม peripluses - ทิศทางการเดินเรือโบราณของทะเล ในอนาคตมีข้อมูลที่ไม่เป็นชิ้นเป็นอันเกี่ยวกับการเดินทางของพ่อค้าจาก Novgorod และ Kyiv ไปยังกรุงคอนสแตนติโนเปิล

เหตุการณ์สำคัญอีกประการหนึ่งในเส้นทางการสำรวจทะเลดำคือการเดินทางของเรือ "Krepost" จาก Azov ไปยังกรุงคอนสแตนติโนเปิลในปี 1696 Peter I ซึ่งเตรียมเรือสำหรับการเดินเรือได้ออกคำสั่งให้ทำงานเขียนแผนที่ตลอดเส้นทางการเคลื่อนที่ . เป็นผลให้มีการวาด "ภาพวาดโดยตรงของทะเลดำจาก Kerch ถึง Tsar Grad" และทำการวัดความลึก

การศึกษาทะเลดำอย่างจริงจังมากขึ้นเกิดขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 18-19 โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเปลี่ยนศตวรรษเหล่านี้ Peter Pallas และ Middendorf นักวิชาการนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้ศึกษาคุณสมบัติของน้ำและสัตว์ต่างๆ ในทะเลดำ ในปี พ.ศ. 2359 คำอธิบายของชายฝั่งทะเลดำจัดทำโดย F. F. Bellingshausen ปรากฏขึ้นในปี พ.ศ. 2360 มีการออกแผนที่ทะเลดำชุดแรกในปี พ.ศ. 2385 - แผนที่แรกในปี พ.ศ. 2394 - ใบเรือทะเลดำ

เริ่มต้นอย่างเป็นระบบ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทะเลดำถูกวางลงโดยเหตุการณ์สองเหตุการณ์ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ได้แก่ การศึกษากระแสน้ำบอสฟอรัส (พ.ศ. 2424-2425) และการสำรวจเชิงลึกทางทะเลสองครั้ง (พ.ศ. 2433-2434)

สถานีชีวภาพเปิดดำเนินการในเซวาสโทพอลตั้งแต่ปี พ.ศ. 2414 (ปัจจุบันคือสถาบันชีววิทยา) ทะเลทางใต้) มีส่วนร่วมในการศึกษาอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับโลกแห่งสิ่งมีชีวิตในทะเลดำ ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 คณะสำรวจที่นำโดยเจ. บี. สปินด์เลอร์ได้ค้นพบความอิ่มตัวของชั้นทะเลลึกด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ ต่อมาสมาชิกคณะสำรวจ N.D. Zelinsky นักเคมีชาวรัสเซียผู้โด่งดังได้ให้คำอธิบายเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้

การศึกษาทะเลดำยังคงดำเนินต่อไปหลังการปฏิวัติเดือนตุลาคม พ.ศ. 2460 ในปีพ.ศ. 2462 มีการจัดตั้งสถานีวิทยาวิทยาขึ้นในเมืองเคิร์ช (ต่อมาได้เปลี่ยนเป็นสถาบันประมงและสมุทรศาสตร์ Azov-Chernomorsk ปัจจุบันเป็นสถาบันวิจัยภาคใต้ด้านการประมงและสมุทรศาสตร์ทางทะเล (YugNIRO)) ในปี 1929 มีการเปิดสถานีไฮโดรฟิสิกส์ทางทะเลในไครเมียใน Katsiveli (ปัจจุบันเป็นสาขาของ Sevastopol Marine Hydrophysical Institute สถาบันการศึกษาแห่งชาติวิทยาศาสตร์ของประเทศยูเครน)

ในรัสเซีย องค์กรวิจัยหลักที่ศึกษาทะเลดำคือสาขาทางใต้ของสถาบันสมุทรศาสตร์ของ Russian Academy of Sciences (Gelendzhik, Golubaya Bukhta) และอีกหลายแห่ง

ความสำคัญในการขนส่งของทะเลดำต่อเศรษฐกิจของรัฐที่ถูกล้างโดยอ่างเก็บน้ำนี้นั้นยิ่งใหญ่ การขนส่งทางทะเลปริมาณมากประกอบด้วยเที่ยวบินบรรทุกน้ำมันที่รับประกันการส่งออกน้ำมันและผลิตภัณฑ์น้ำมันจากท่าเรือรัสเซีย (ส่วนใหญ่มาจาก Novorossiysk และ Tuapse) และท่าเรือจอร์เจีย (Batumi) อย่างไรก็ตาม การส่งออกไฮโดรคาร์บอนถูกจำกัดอย่างมากจากกำลังการผลิตที่จำกัดของช่องแคบบอสพอรัสและดาร์ดาแนล ใน Ilyichevsk คลังน้ำมันที่ใหญ่ที่สุดถูกสร้างขึ้นเพื่อรับน้ำมันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของท่อส่งน้ำมัน Odessa-Brody นอกจากนี้ยังมีโครงการก่อสร้างท่อส่งน้ำมัน Burgas-Alexandrupolis ข้ามช่องแคบทะเลดำ คลังน้ำมันใน Novorossiysk สามารถรับ supertankers ได้ นอกจากน้ำมันและผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปแล้ว โลหะ ปุ๋ยแร่ เครื่องจักรและอุปกรณ์ ไม้ ไม้แปรรูป เมล็ดพืช ฯลฯ ยังถูกส่งออกจากท่าเรือรัสเซียและยูเครนของทะเลดำ วัตถุดิบ ฯลฯ ในลุ่มน้ำทะเลดำ การขนส่งตู้คอนเทนเนอร์ได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวาง มีท่าเทียบเรือตู้คอนเทนเนอร์ขนาดใหญ่ การขนส่งกำลังได้รับการพัฒนาโดยใช้ไฟแช็ก เรือข้ามฟากรถไฟข้าม Ilyichevsk (ยูเครน) - Varna (บัลแกเรีย) และ Ilyichevsk (ยูเครน) - Batumi (จอร์เจีย) กำลังเปิดให้บริการ การขนส่งผู้โดยสารทางทะเลก็ได้รับการพัฒนาในทะเลดำเช่นกัน (อย่างไรก็ตามหลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียตปริมาณก็ลดลงอย่างมาก) ทางเดินขนส่งระหว่างประเทศ TRACECA (ทางเดินขนส่งยุโรป - คอเคซัส - เอเชีย, ยุโรป - คอเคซัส - เอเชีย) ผ่านทะเลดำ ท่าเรือทะเลดำเป็นจุดสิ้นสุดของทางเดินขนส่งทั่วยุโรปหลายแห่ง เมืองท่าที่ใหญ่ที่สุดในทะเลดำ: Novorossiysk, Sochi, Tuapse (รัสเซีย); เบอร์กาส, วาร์นา (บัลแกเรีย); บาทูมิ, ซูคูมิ, โปติ (จอร์เจีย); คอนสแตนตา (โรมาเนีย); ซัมซุน, แทรบซอน (ตุรกี); โอเดสซา, อิลยีเชฟสค์, ยูซนี, เคิร์ช, เซวาสโตโพล, ยัลตา (ยูเครน) บนแม่น้ำดอนซึ่งไหลลงสู่ทะเล Azov มีแม่น้ำทางน้ำที่เชื่อมระหว่างทะเลดำกับทะเลแคสเปียน (ผ่านคลองขนส่งสินค้าโวลก้า - ดอนและแม่น้ำโวลก้า) กับทะเลบอลติกและทะเลสีขาว ( ผ่านแม่น้ำโวลก้า-บอลติก และคลองทะเลขาว-บอลติก) แม่น้ำดานูบเชื่อมต่อกับทะเลเหนือผ่านระบบคลอง ท่อส่งก๊าซน้ำลึกที่เป็นเอกลักษณ์ "Blue Stream" ถูกวางที่ด้านล่างของทะเลดำซึ่งเชื่อมต่อรัสเซียและตุรกี ความยาวของส่วนใต้น้ำของไปป์ไลน์ซึ่งวิ่งระหว่างหมู่บ้าน Arkhipo-Osipovka บนชายฝั่งทะเลดำของเทือกเขาคอเคซัสและชายฝั่งของตุรกีซึ่งอยู่ห่างจากเมืองซัมซุน 60 กม. คือ 396 กม. มีแผนที่จะขยายกำลังการผลิตท่อส่งก๊าซโดยการวางท่อสาขาเพิ่มเติม

ปลาประเภทต่อไปนี้มีความสำคัญทางการค้าในทะเลดำ: ปลากระบอก, ปลากะตัก (แฮมซา), ปลาแมคเคอเรล, ปลาทูม้า, ปลาไพค์คอน, ทรายแดง, ปลาสเตอร์เจียน, ปลาเฮอริ่ง ท่าเรือประมงหลัก: Odessa, Kerch, Novorossiysk ฯลฯ

ในช่วงปีสุดท้ายของศตวรรษที่ 20 - ต้นศตวรรษที่ 21 การตกปลาลดลงอย่างมากเนื่องจากการประมงมากเกินไปและการเสื่อมสภาพของสภาพนิเวศน์ของทะเล การห้ามลากอวนลากและการลักลอบล่าสัตว์ก็เป็นปัญหาสำคัญเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปลาสเตอร์เจียน ดังนั้นในช่วงครึ่งหลังของปี 2548 ผู้เชี่ยวชาญจากการบริหารลุ่มน้ำของรัฐทะเลดำเพื่อการคุ้มครองทรัพยากรสิ่งมีชีวิตทางน้ำของยูเครน (“ Chernomorrybvod”) ในดินแดนของแหลมไครเมียได้ค้นพบการละเมิดกฎหมายคุ้มครองปลาในปี 1909 โดยยึดปลาได้ 33 ตัน ถูกจับโดยเครื่องมือประมงที่ผิดกฎหมายหรือในสถานที่ต้องห้าม

สภาพภูมิอากาศที่เอื้ออำนวยในภูมิภาคทะเลดำเป็นตัวกำหนดการพัฒนาให้เป็นภูมิภาครีสอร์ทที่สำคัญ พื้นที่รีสอร์ทที่ใหญ่ที่สุดในทะเลดำ ได้แก่: ชายฝั่งทางใต้ของแหลมไครเมีย (ยัลตา, Alushta, Sudak, Koktebel, Feodosia) ในยูเครน, ชายฝั่งทะเลดำของเทือกเขาคอเคซัส (Anapa, Gelendzhik, Sochi) ในรัสเซีย, Pitsunda, Gagra และ บาทูมิในจอร์เจีย, หาดทรายสีทองและหาดซันนี่ในบัลแกเรีย, มามาเอีย, เอโฟริเอในโรมาเนีย

ชายฝั่งทะเลดำของเทือกเขาคอเคซัสเป็นพื้นที่ตากอากาศหลัก สหพันธรัฐรัสเซีย. ในปี พ.ศ. 2548 มีนักท่องเที่ยวมาเยี่ยมชมประมาณ 9 ล้านคน ในปี 2549 ตามการคาดการณ์ของเจ้าหน้าที่ ดินแดนครัสโนดาร์ภูมิภาคนี้ควรมีนักท่องเที่ยวมาเยี่ยมชมอย่างน้อย 11-11.5 ล้านคน มีหอพัก โรงพยาบาล และโรงแรมมากกว่า 1,000 แห่งบนชายฝั่งทะเลดำของรัสเซีย และมีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ชายฝั่งทะเลดำของรัสเซียที่ต่อเนื่องตามธรรมชาติคือชายฝั่งของ Abkhazia ซึ่งเป็นรีสอร์ทที่สำคัญที่สุดที่ Gagra และ Pitsunda ได้รับความนิยมในสมัยโซเวียต การพัฒนาอุตสาหกรรมรีสอร์ทบนชายฝั่งทะเลดำของเทือกเขาคอเคซัสนั้นถูก จำกัด ด้วยฤดูกาลที่ค่อนข้างสั้น (เช่นเมื่อเปรียบเทียบกับทะเลเมดิเตอร์เรเนียน) ปัญหาสิ่งแวดล้อมและการขนส่งและใน Abkhazia ด้วยความไม่แน่นอนของสถานะและการคุกคามของ การระบาดครั้งใหม่ของความขัดแย้งทางทหารกับจอร์เจีย

ชายฝั่งทะเลดำและแอ่งแม่น้ำที่ไหลลงสู่พื้นที่นั้นเป็นพื้นที่ที่มีผลกระทบต่อมนุษย์สูง โดยมีมนุษย์อาศัยอยู่อย่างหนาแน่นมาตั้งแต่สมัยโบราณ สภาพทางนิเวศวิทยาของทะเลดำโดยทั่วไปไม่เอื้ออำนวย

ท่ามกลางปัจจัยหลักที่รบกวนความสมดุลค่ะ ระบบนิเวศน์ควรแยกแยะทะเล:

มลพิษอย่างหนักจากแม่น้ำที่ไหลลงสู่ทะเล โดยเฉพาะน้ำที่ไหลบ่าจากทุ่งที่มีปุ๋ยแร่ โดยเฉพาะไนเตรตและฟอสเฟต สิ่งนี้ทำให้เกิดการปฏิสนธิซ้ำ (ยูโทรฟิเคชัน) ของน้ำทะเล และเป็นผลให้แพลงก์ตอนพืชเติบโตอย่างรวดเร็ว ("การบานของทะเล" - การพัฒนาอย่างเข้มข้นของสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว) ความโปร่งใสของน้ำลดลง และการเสียชีวิต ของสาหร่ายหลายเซลล์

มลพิษทางน้ำด้วยน้ำมันและผลิตภัณฑ์น้ำมัน (พื้นที่ที่มีมลพิษมากที่สุดคือทางตะวันตกของทะเลซึ่งคิดเป็น ปริมาณมากที่สุดการสัญจรทางเรือบรรทุกน้ำมันและทางน้ำในท่าเรือ) ส่งผลให้สัตว์ทะเลที่ติดอยู่ในคราบน้ำมันเสียชีวิต รวมไปถึงมลพิษทางอากาศเนื่องจากการระเหยของน้ำมันและผลิตภัณฑ์น้ำมันจากผิวน้ำ

มลภาวะของน้ำทะเลพร้อมของเสียจากมนุษย์ - การปล่อยของเสียที่ไม่ผ่านการบำบัดหรือบำบัดไม่เพียงพอ น้ำเสียและอื่น ๆ

การตกปลาจำนวนมาก

ห้ามใช้ แต่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการลากอวนลากด้านล่างเพื่อทำลาย biocenoses ก้น

การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ การลดลงของจำนวนบุคคล และการกลายพันธุ์ของโลกใต้น้ำภายใต้อิทธิพลของปัจจัยทางมานุษยวิทยา (รวมถึงการทดแทนสายพันธุ์พื้นเมือง โลกธรรมชาติแปลกใหม่อันเป็นผลจากผลกระทบของมนุษย์) ตัวอย่างเช่นตามที่ผู้เชี่ยวชาญจาก YugNIRO สาขาโอเดสซาในเวลาเพียงหนึ่งทศวรรษ (ตั้งแต่ปี 1976 ถึง 1987) ประชากรของโลมาปากขวดทะเลดำลดลงจาก 56,000 คนเป็นเจ็ดพันคน

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญจำนวนหนึ่งระบุว่า สภาพทางนิเวศน์ของทะเลดำได้เสื่อมโทรมลงในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา แม้ว่ากิจกรรมทางเศรษฐกิจในประเทศแถบทะเลดำหลายประเทศจะลดลงก็ตาม

Viktor Tarasenko ประธานสถาบันวิทยาศาสตร์ไครเมีย แสดงความเห็นว่าทะเลดำเป็นทะเลที่สกปรกที่สุดในโลก

สำหรับการป้องกัน สิ่งแวดล้อมในพื้นที่ทะเลดำในปี 2541 ได้มีการนำข้อตกลง ACCOBAMS (“ข้อตกลงว่าด้วยการอนุรักษ์สัตว์จำพวกวาฬในทะเลดำ ทะเลเมดิเตอร์เรเนียน และพื้นที่แอตแลนติกที่อยู่ติดกัน”) ซึ่งหนึ่งในประเด็นหลักคือการคุ้มครองโลมาและปลาวาฬ เอกสารระหว่างประเทศหลักที่ควบคุมการคุ้มครองทะเลดำคืออนุสัญญาว่าด้วยการคุ้มครองทะเลดำจากมลพิษซึ่งลงนามโดยประเทศทะเลดำหกประเทศ - บัลแกเรีย, จอร์เจีย, รัสเซีย, โรมาเนีย, ตุรกี และยูเครนในปี 1992 ในบูคาเรสต์ (อนุสัญญาบูคาเรสต์) . นอกจากนี้ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2537 ตัวแทนของออสเตรีย บัลแกเรีย โครเอเชีย สาธารณรัฐเช็ก, เยอรมนี, ฮังการี, มอลโดวา, โรมาเนีย, สโลวาเกีย, สโลวีเนีย, ยูเครน และสหภาพยุโรป อนุสัญญาว่าด้วยความร่วมมือเพื่อการคุ้มครองและการพัฒนาที่ยั่งยืนของแม่น้ำดานูบได้ลงนามในโซเฟีย จากข้อตกลงเหล่านี้ ได้มีการจัดตั้งคณะกรรมาธิการทะเลดำ (อิสตันบูล) และคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศเพื่อการคุ้มครองแม่น้ำดานูบ (เวียนนา) หน่วยงานเหล่านี้ทำหน้าที่ประสานงานโครงการด้านสิ่งแวดล้อมที่ดำเนินการภายใต้อนุสัญญา วันที่ 31 ตุลาคมของทุกปี จะมีการเฉลิมฉลองวันทะเลดำสากลในทุกประเทศในภูมิภาคทะเลดำ

ทะเลดำมีอายุเท่าไหร่?

เป็นเวลาหลายสิบล้านปีที่ซึ่งปัจจุบันเป็นที่ตั้งของยุโรปตอนใต้และแอฟริกาเหนือ ตั้งแต่มหาสมุทรแอตแลนติกไปจนถึงมหาสมุทรแปซิฟิก มหาสมุทรเทธิสได้ทะลักไปทั่วโลก ประมาณแปดล้านปีก่อน กระจกบานใหญ่ของมันเริ่มแตกสลาย และชาวบอลข่านและคาร์พาเทียน แหลมไครเมีย และคอเคซัสก็ลุกขึ้นจากด้านล่างในรูปแบบของภูเขาลูกเล็กที่กำลังเติบโต นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าในระหว่างการพัฒนา เปลือกโลกแอ่งน้ำที่เรากำลังพูดถึงนั้นรวมเข้ากับทะเลเมดิเตอร์เรเนียนสองครั้งและสามครั้งกับทะเลแคสเปียน เวลาผ่านไปเพียง 6-7 พันปีนับตั้งแต่ทะเลดำได้รับรูปลักษณ์ที่ทันสมัยในที่สุด

ความลึกของทะเลดำคืออะไร?

นี่เป็นหนึ่งในทะเลภายในที่ลึกที่สุด ประกอบด้วยน้ำมากกว่าทะเลแคสเปียนถึงหกเท่า และมากกว่าทะเลบอลติกถึงสิบหกเท่า แม้ว่าพื้นที่ของอ่างเก็บน้ำทั้งสามแห่งจะใกล้เคียงกันก็ตาม ความลึกเฉลี่ยของทะเลดำคือ 1,280 ม. และที่ใหญ่ที่สุด (สังเกตใกล้ชายฝั่งตุรกีในภูมิภาค Sinop) คือ 2,245 ม. ชายฝั่งที่อ่อนโยนที่สุดอยู่ทางตอนเหนือใกล้กับโอเดสซาและแหลมไครเมียตะวันตกเฉียงเหนือ บนชายหาด Evpatoria คุณสามารถเดินไปตามหาดทรายและไปถึงทุ่นได้ อ่าวตื้นๆ เหล่านี้ดูเหมือนจะถูกสร้างขึ้นมาเป็นพิเศษสำหรับผู้ที่เพิ่งหัดว่ายน้ำ

ลมที่เลวร้ายที่สุดมาจากไหน?

ลมที่ชั่วร้ายและอันตรายที่สุดในทะเลดำคือโนโวรอสซีสค์โบรา โดยเฉพาะในฤดูหนาว ท่ามกลางน้ำค้างแข็งและน้ำแข็ง Novorossiysk ปิดจากทางตะวันออกเฉียงเหนือ เทือกเขา Varada นั่นคือราวกับได้รับการปกป้อง "การป้องกัน" นี้ในตอนแรกจะหยุดยั้งลมตะวันออกเฉียงเหนือ โดยสะสมอากาศเย็นไว้ในหุบเขาที่มีลักษณะคล้ายจานรอง แต่มวลอากาศก็ค่อย ๆ ปกคลุมหุบเขาและลอยขึ้นเหนือสันเขาจนตกลงมาอย่างสุดกำลังในเมือง บนชายฝั่ง บนเรือและเรือในท่าเรือและในทะเลหลวง พายุทำลายหลังคาบ้าน บรรทุกกระดานและกระเบื้องขึ้นไปในอากาศ พลิกเกวียน เขย่าเรือที่ไม่มีเวลาออกทะเลไกลหรือซ่อนตัวในท่าเรือที่ปลอดภัยอย่างโหดร้าย ชนกันจมอยู่ตรงนั้นกี่คน! พายุรุนแรงไม่มากก็น้อยเกิดขึ้นใน Novorossiysk ประมาณสิบครั้งต่อปี แถวเมืองไม่มีต้นไม้สูง ลมพัดเอาต้นไม้ออกหรือกิ่งก้านหัก การพัฒนาลมตะวันออกเฉียงเหนือที่คล้ายกัน (เฉพาะที่มีแรงน้อยกว่า) เกิดขึ้นบนชายฝั่งทางใต้ของแหลมไครเมีย เมื่อสะสมที่เชิงเขาอากาศเย็นก็บินลงสู่ทะเลผ่านทางผ่านและผ่านทุกสิ่งในคราวเดียวราวกับไหลผ่านรางน้ำธรรมชาติขนาดยักษ์ ลมพัดเมฆที่ห้อยอยู่บนภูเขามา เมฆปกคลุมเพดานสวรรค์ วิ่งหนีข้ามทะเลไปเป็นฝูงที่บ้าคลั่ง ภูเขาก็ปิดล้อมได้นานที่สุดเท่าที่จะทำได้ และดูเถิด ลมก็ชนะ น้ำสงบมีระลอกคลื่นเบา ๆ แต่เมื่ออยู่ห่างจากชายฝั่งไปแล้วหนึ่งกิโลเมตรก็ถูกปกคลุมไปด้วยเบรกเกอร์สีขาวทั้งหมดจากนั้น ... เรือและเรือยืนหยั่งรากอยู่ที่จุดที่ท่าเรือมีเพียงสายจอดเรือเท่านั้นที่ทอดยาวไปทางขอบฟ้า . ไม่จำเป็นต้องแก้เชือกและยิ่งกว่านั้นนั่งลงที่พาย: พวกเขาจะพาพวกเขาไปที่ทะเลเปิด! สภาพอากาศที่เป็นลางไม่ดีเช่นนี้เป็นลักษณะเฉพาะของฤดูหนาวของเรามากกว่า แต่ถ้ามันเกิดขึ้นในช่วงฤดูร้อนตามกฎแล้วในช่วงปลายเดือนสิงหาคมราวกับวาดเส้นใต้เวลาที่ดีที่สุดของปี - อบอุ่นไร้กังวลและน่ารัก

เหตุใดคลื่นบนชายฝั่งคอเคซัสจึงยาวกว่าในไครเมียหรือตุรกี

บนชายฝั่งคอเคซัสโดยเฉพาะในบาทูมีคลื่นซัดกระจายไปทั่วทะเลจากบัลแกเรียเอง ไปยังแหลมไครเมียจากตุรกี เส้นทางนี้สั้นกว่าเกือบห้าเท่า

สึนามิเกิดขึ้นในทะเลดำหรือไม่?

สึนามิในภาษาญี่ปุ่นแปลว่า "คลื่นในท่าเรือ" เกิดจากแผ่นดินไหวใต้น้ำหรือภูเขาไฟระเบิด คลื่นดังกล่าวพุ่งเข้าหาชายฝั่งด้วยความเร็ว 50 ถึง 1,000 กม./ชม. ในมหาสมุทรเปิด โดยปกติจะไม่เป็นอันตราย แม้ว่ามันจะเติบโตจากความสูง 1 เมตรเป็น 5 เมตรก็ตาม แต่บริเวณใกล้ชายฝั่งกระแสน้ำสูงถึง 10-15 (และบางครั้งอาจสูงถึง 50) เมตร และพังทลายลงมากวาดหิน ท่าเรือ บ้าน ต้นไม้ ที่ขวางทางออกไป ...

สึนามิยังเกิดขึ้นในทะเลดำซึ่งอยู่บริเวณด้านล่างสุดซึ่งมีและอาจเป็นศูนย์กลางของแผ่นดินไหว คลื่นกระแทกในทะเลดำแทบจะไม่มีความสูงแม้แต่เมตรด้วยซ้ำ และความเร็วเฉลี่ยอยู่ที่ 120-160 กม./ชม. แต่มีข้อยกเว้น! สิ่งที่เลวร้ายที่สุดคือในศตวรรษที่ 1 ก่อนคริสต์ศักราช เมื่อเขาเสียชีวิตจากสึนามิ เมือง Dioscuria ซึ่งตั้งอยู่บนพื้นที่ของ Sukhumi สมัยใหม่ก็ถูกกลืนหายไปในทะเล

มีกระแสน้ำในทะเลดำหรือไม่?

สาเหตุของปรากฏการณ์เหล่านี้ก็คือแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ซึ่งดึงเข้าหาตัวมันเองเล็กน้อย มวลน้ำผ่านมหาสมุทร (น้ำลง) และปล่อยตัวไปเมื่อซ่อนตัวอยู่หลังขอบฟ้า (น้ำขึ้น) บนชายฝั่งมหาสมุทรและทะเลเปิด ระดับน้ำจะขึ้นลงทุกๆ 12 ชั่วโมง ทะเลดำอยู่ในแผ่นดิน การขึ้นลงของน้ำนั้นเล็กมากจนแทบจะมองไม่เห็น

พายุอะไรอยู่ในทะเลดำ?

มีทะเลที่มีพายุเกือบตลอดเวลา เหล่านี้คือน้ำในมหาสมุทรระหว่างแนวที่สี่สิบถึงห้าสิบ กะลาสีเรือพูดถึงละติจูดเหล่านั้น: วัยสี่สิบเป็นอันตรายถึงชีวิต, ห้าสิบกำลังคำราม ในทางกลับกัน มหาสมุทรจะสงบเกือบทั้งปี ใกล้กับเส้นศูนย์สูตร ฝูงบิน Magellap ข้ามมหาสมุทรใหญ่เป็นเวลา 110 วันและไม่พบพายุแม้แต่ลูกเดียว ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงเรียกเขาว่าเงียบ

ทะเลดำในฤดูร้อนมักจะสงบราวกับสร้างขึ้นเพื่อการว่ายน้ำโดยเฉพาะ ในเดือนกันยายนเริ่มกังวลและในฤดูหนาวจะมีพายุจนเสางอและหักเสาคอนกรีต - ต้องซ่อมแซมในช่วงเทศกาลวันหยุดแต่ละช่วง ในทะเลเปิดคลื่นฤดูหนาวสูงถึง 6-7 ม. และบางครั้งก็มากกว่านั้นโดยซ่อนเรือขนาดเล็กและขนาดกลางไว้จนถึงเสากระโดงเรือแล้วโยนมันขึ้นเพื่อให้ใบพัดถูกเปิดเผยและส่งเสียงพึมพำอย่างดุเดือดในอากาศ

ในฤดูหนาวปี 2512 พายุเก้าแต้มถล่มยัลตาหลายวัน คลื่นซัดท่าเรือและเดินไปตามท่าเรือหลักอย่างอิสระ มีเรือยนต์อยู่ในสต็อกเพื่อซ่อมแซม - พวกมันถูกโยนลงทะเล พอร์ทัลเครนล้มลง รางที่มีบล็อกฉีกขาดของคอนกรีตพลังน้ำที่ทรงพลังที่สุดโค้งงอและพันกันเหมือนการเสริมแรงบาง ๆ ผู้ดูแลประภาคารที่ปฏิบัติหน้าที่ไม่มีเวลาขึ้นฝั่งและไม่สามารถเคลื่อนย้ายเขาออกทางเรือหรือเฮลิคอปเตอร์ได้ โชคดีที่ประภาคารรอดชีวิตมาได้ แต่เรือแตกออกจากสมอและแนวจอดเรือต่อสู้กันที่ท่าเรือและจมน้ำตายกันเอง เชิงเทินของเขื่อนแตกไม่มีเขื่อนกันคลื่นช่วย โคมไฟกระจัดกระจาย ต้นไม้และพุ่มไม้งอตามน้ำหนักของน้ำแข็งเค็ม...

แต่เวลาผ่านไปและทุกอย่างก็ถูกลืม พระจันทร์อีกครั้ง เส้นทางสีทอง เสียงคลื่นที่ดังแทบไม่ได้ยินที่เท้าของคนอื่นๆ ทะเลมีอัธยาศัยดี

เกาะภูเขาไฟโคลนก่อตัวได้อย่างไร?

ภูเขาไฟจริงเพียงแห่งเดียวในทะเลดำที่ปะทุขึ้นในช่วงกลางยุคจูราสสิกของยุคมีโซโซอิก (150-160 ล้านปีก่อน) ถูกดับลงโดยทะเลและก่อตัวเป็นเทือกเขาคุ้มครอง Kara-Dag

ในทางกลับกัน ภูเขาไฟโคลนจะทำงานเมื่อก๊าซที่ติดไฟได้หลุดออกมาจากพื้นดินที่ก้นทะเล เมื่อรวมกับก๊าซซึ่งบางครั้งก็ลุกเป็นไฟ น้ำก็ไหลออกมา กักดินเหนียว หิน และทรายไว้ เนินเขาที่มีปล่องภูเขาไฟเติบโตที่ด้านล่าง และหากความลึกของสถานที่แห่งนี้ตื้นเขิน ก็สามารถสูงขึ้นเหนือพื้นผิวและก่อตัวเป็นเกาะโคลนได้ ภูเขาไฟโคลนที่พบในตอนกลางของทะเลดำทางใต้ของเซวาสโทพอลอยู่ไกลจากพื้นผิวมากเกินไป (2,000 ม.) แต่ในน้ำตื้นในพื้นที่ช่องแคบเคิร์ชในช่องแคบและทางใต้ของทะเลอาซอฟจะเกิดก๊าซวูบวาบเป็นระยะและเกาะโคลนก่อตัว จนกว่าเกาะเหล่านี้จะถูกพายุพัดพา พวกมันอาจรบกวนการเดินเรืออย่างรุนแรง

ตามคำอธิบายของพยานผู้เห็นเหตุการณ์นักวิชาการเมื่อวันที่ 5 กันยายน พ.ศ. 2342 เกิดการระเบิดครั้งใหญ่ในทะเลใกล้กับเมือง Temryuk เสาไฟและควันดำลอยขึ้นมาจากนั้นเกาะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 ม. และ 2 ม. สูงก่อตัวขึ้น ย้ายไปที่ชายฝั่ง การระเบิดครั้งนี้และเกาะที่เพิ่งค้นพบใหม่ทำให้เกิดความสยองขวัญลึกลับ

D. Tarasenko "โมเสกแห่งทะเลดำ"