فیزیک و شگفتی های سیاه چاله ها

سیاه‌چاله ناحیه‌ای در فضا-زمان با گرانشی چنان نیرومند است که هیچ چیز حتی ذرات و تابش‌های الکترومغناطیسی مثل نور — نمی‌توانند از میدان گرانش آن بگریزند. نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش‌بینی می‌کند که یک جرم به اندازه کافی فشرده شده، می‌تواند سبب تغییر شکل و خمیدگی فضا-زمان و تشکیل سیاهچاله شود. مرز این ناحیه از فضازمان که هیچ چیزی پس از عبور از آن نمی‌تواند به بیرون برگردد را افق رویداد می‌نامند.

سیاه چاله ها، یکی از جذابترین و رمزآلودترین نتایج نظریه #نسبیت_عام اینشتین و گرانش هستند. پیش از آنکه در آسمان دیده شوند، از جوابهای معادلات نسبیت درآمدند. موجوداتی بسیار چگال که جرم عظیمی را در شعاع کوچکی تحمل می کنند.

🔺اگر زمین با کل جرمش در حدود 9 میلیمتر، و خورشید با شعاع ۷۰۰،۰۰۰ کیلومتری، در شعاعی کمتر از 3 متر متراکم شود تبدیل به سیاه چاله می شوند. البته بدلایل فیزیکی دیگری فقط اجرامی که حداقل 4 برابر خورشید جرم دارند امکان فشرده شدن در حد شعاع یک سیاه چاله را دارند. به این شعاع، افق رویداد سیاه چاله می گویند.

🔻افق رویداد از منظر هندسه منیفلد و نسبیت عام، موجودی بسیار جذاب، و به زبان ساده، سطحی است که رابطه علّی بین دو طرف سیاه چاله را قطع می کنند. یعنی اگر موجودی وارد سیاه چاله شود، هرگز هیچ اطلاعاتی از سمت او به ما نخواهد رسید و بالعکس. سطحی که حتی نور اجازه خروج از آن ندارد برای همین سیاه چاله ها را سیاه نامیده اند.

🔺به زبان کلاسیکی، وقتی بخواهیم با پرتاب چیزی به سمت بالا، آن جسم به زمین برنگردد، و از گرانش زمین فرار کند، باید سرعت اولیه ای به او بدهیم که از سرعت فرار روی زمین بیشتر باشد. این سرعت فرار برای هر جرمی چه یک سیب و یا یک شاتل فضایی به یک اندازه است، یعنی مقدار سرعت فرار از روی زمین به جرم جسم ربطی ندارد. بلکه به شعاع و جرم زمین و ثابت جهانی گرانش نیوتن (G) مرتبط است.

🔻سرعت فرار روی زمین بیشتر از سرعت فرار روی ماه است. برای یک سیاه چاله، سرعت فرار بیش از سرعت نور است. و چون هیچ چیز نمی تواند از نور سریعتر باشد، پس هیچ ذره ی و حتی نور هم امکان گریز از افق رویداد سیاه چاله را ندارد. لذا سیاه چاله یک مسیر یک طرفه است.

🔸فیزیکدانان زیادی از سراسر دنیا، به فیزیک سیاه چاله ها علاقمند هستند، نه تنها اخترفیزیکدانان، بلکه بیش از آنها فیزیکدانهای نظری فعال در زمینه های انرژی های بالا، نظریه ریسمان و ذرات بنیادی، از جوابهای نسبیت عامی سیاه چاله ای برای مطالعه ی جنبه های مختلف تئوری های گرانشی و گرانش کوانتومی بهره می برند.

نوشتهٔ پیشین
تولید الیاف نانویی دقیق و ارزان با پرینت سه بعدی
نوشتهٔ بعدی
فوتوداینامیک تراپی

پست های مرتبط

نتیجه‌ای پیدا نشد.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

فهرست