Μιλώντας για τις μαύρες τρύπες, ο όρος Μαύρη τρύπα υποβλήθηκε μόνο τον 19ο αιώνα, από τον Αμερικανό επιστήμονα (John Wheeler) ως ιδέα που υπήρχε από διακόσια χρόνια νωρίτερα, όταν υπήρχαν δύο θεωρίες για το φως—δυαδικότηταφως, Δηλαδή, είναι γνωστό ότι το φως μπορεί να συμπεριφέρεται τόσο ως κύματα όσο και ως σωματίδια (σωματίδια).
Εκείνη την εποχή, η υπόθεση της μαύρης τρύπας αντιμετώπισε αντίσταση επειδή οι επιστήμονες δεν είχαν επαρκή στοιχεία για αυτό. Το 1915, ο Άλμπερτ Αϊνστάιν εξέδωσε τη μεγαλύτερη ανακάλυψή του (Θεωρία της σχετικότητας) που πρότεινε ότι η βαρύτητα μπορεί να κάμψει τη διάσταση χωροχρόνου και γι 'αυτό τα σωματίδια φωτός (φωτόνια) που έχουν μάζα κοντά στο μηδέν μπορούν να επηρεαστούν από τη βαρύτητα και αυτό οδηγεί στο φαινόμενο Μαύρη τρύπα.
Όχι μια τρύπα
Μια μαύρη τρύπα δεν είναι μια τρύπα (κοίλη) στο σύμπαν (χωροχρόνος), σε αντίθεση με ό, τι νομίζετε! Μια μαύρη τρύπα είναι ένα αστέρι (με μικρή ακτίνα αλλά εξαιρετικά μεγάλη και συμπιεσμένη μάζα) που έχει καταρρεύσει κάτω από τη δική του βαρύτητα όταν το "καύσιμο" του αστεριού έχει εξαντληθεί και η μάζα του έχει συρρικνωθεί πολλές φορές από την αρχή (βεβαιωθείτε ότι καταλαβαίνετε τον κύκλο ζωής. αστέρια για να κατανοήσουν την προέλευση των μαύρων τρυπών). Ονομάζεται μαύρη τρύπα λόγω 2 πραγμάτων, δηλαδή:
- Αυτό το συμπιεσμένο αντικείμενο απορροφά οποιοδήποτε υλικό που βρίσκεται κοντά του, σαν μια τρύπα - ναι, είναι μια ηλεκτρική σκούπα!
- Οποιοδήποτε θέμα (ας πούμε φως), το φως που έχει απορροφηθεί δεν θα μπορεί πλέον να βγει από αυτό. Αυτό είναι σύμφωνο με την εξήγηση ακτινοβολία μαύρου σώματος- απορροφά πλήρως το φως (e = 1).
Είναι αδύνατο για οποιοδήποτε θέμα να ξεφύγει από μια μαύρη τρύπα, (μια ακτίνα) μόνο του φωτός είναι ανίκανη, πόσο μάλλον οποιαδήποτε άλλη ύλη, δεν υπάρχει! - γιατί τίποτα δεν μπορεί να υπερβεί την ταχύτητα του φωτός (σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας) τότε όλα δεν μπορούν να ξεφύγουν (και ποτέ δεν περιμένουν να ξεφύγουν από την αγκαλιά μιας μαύρης τρύπας!).
Σήμερα, οι επιστήμονες το σκέφτονται αν μπορούμε να δημιουργήσουμε μια ουσία / ύλη που μπορεί να έχει ταχύτητα (σε κενό)) ότιυπερβαίνει την ταχύτητα του φωτός; (και δεν είναι γνωστό πώς το φως θα ανταποκριθεί στη βαρύτητα.)
Πώς βρίσκετε μια μαύρη τρύπα εάν το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτήν; (Να θυμάστε ότι δεν μπορούμε να δούμε ένα αντικείμενο χωρίς τη βοήθεια του φωτός και το σύμπαν είναι πολύ σκοτεινό και κρύο.) Μπορούν να βρεθούν μαύρες τρύπες με τη βοήθεια υλικών στο διάστημα, ένα υλικό που βρίσκεται κοντά στη μαύρη τρύπα θα περιστραφεί και θα το περιβάλει επίσης, ένα επίπεδο δίσκο που ονομάζεται δίσκος συσσώρευσης θα δημιουργηθεί ως αποτέλεσμα αυτού.
Αυτή η περιστρεφόμενη ύλη χάνει την ενέργειά της και στη συνέχεια «εκνέμει» την ακτινοβολία με τη μορφή ακτίνων Χ καθώς και ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, προτού τελικά περάσει. ορίζοντας γεγονότων.Η μαύρη τρύπα που ονομάζεται Cygnus X-1 βρίσκεται σε ένα δυαδικό σύστημα αστεριών (δύο αστέρια σε τροχιά μεταξύ τους) που συμπεριφέρεται τόσο παράξενα, οι αστρονόμοι μπερδεύονται και αναρωτιούνται γιατί συμβαίνει αυτό; Μετά από περαιτέρω μελέτη, αποδείχθηκε ότι το αστέρι περιβάλλει πραγματικά μια μαύρη τρύπα (Cygnus X-1) που απέχει 6000 έτη φωτός από τη Γη.
Με βάση τη γενική θεωρία της σχετικότητας, αναφέρεται ότι η βαρύτητα μπορεί να κάμψει το χωροχρόνο. Η Γη βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο (σε πλήρη) σε 365,25 ημέρες. Αυτό οφείλεται στο (αποτέλεσμα της καμπυλότητας) της βαρύτητας του Ήλιου που κάνει τη Γη να την περιστρέφεται.Και η γη παραμορφώνει επίσης τον χωροχρόνο γύρω από αυτό και επομένως το φεγγάρι περιστρέφεται γύρω από αυτό (ακολουθώντας την καμπυλότητα).
Διαβάστε επίσης: Πού είναι η Παλιά Ζηλανδία;Η βαρύτητα αυτού του (μεγάλου) αντικειμένου λειτουργίας παραμορφώνει τον χωροχρόνο γύρω από αυτό, με αποτέλεσμα, οποιοδήποτε αντικείμενο κοντά σε αυτό θα περιστρέφεται έτσι ώστε να δημιουργεί τροχιακή διαδρομή (πλανήτες, φεγγάρια κ.λπ.) και σε διαφορετικές περιόδους για να ολοκληρώσει μια πλήρης περιστροφή (360 °). Στην παραπάνω εικόνα (Εικ. 1.2), δώστε προσοχή στις γραμμές που αποτελούν το δίχτυ, αυτό ονομάζεται χρονικός χώρος.
Απλά, φανταστείτε εσείς και ο φίλος σας να τεντώνετε ένα ύφασμα (μεταξύ σας) και να τοποθετείτε ένα μάρμαρο (θα δείξει στο κέντρο του υφάσματος) και τότε θα υπάρξει μια καμπύλη, έτσι; Αυτή είναι η πραγματική βαρυτική δύναμη, η βαρυτική δύναμη μιας μαύρης τρύπας είναι πολύ, πολύ ισχυρή σε σύγκριση με τον Ήλιο ή ένα αστέρι νετρονίων (Εικ. 1.1).
Τώρα, γνωρίζουμε ήδη ότι οι μαύρες τρύπες δεν είναι μια κοίλη τρύπα στο σύμπαν! (Μια μαύρη τρύπα είναι ένα αστέρι που έχει καταρρεύσει και έχει μια τόσο ισχυρή βαρυτική έλξη που ακόμη και το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτό!)
Λοιπόν, τι ακριβώς είναι μια μαύρη «τρύπα»;
Οι μαύρες τρύπες έχουν στην πραγματικότητα 3 μέρη, δηλαδή. Εργόσφαιρα, Ορίζοντας γεγονότων και Μοναδικότητα. (Πλησιάζοντας σε κάθε ένα από αυτά τα μέρη, θα νιώσουμε ένα διαφορετικό αποτέλεσμα.) Αν πλησιάσουμε μια μαύρη τρύπα, θα συναντήσουμε πρώτα την εργοσφαίρα πριν δούμε τον ορίζοντα του γεγονότος και την μοναδικότητα στο τέλος.
Εργόσφαιρα: είναι ένατο εξωτερικό τμήμα του περιστρεφόμενου ορίζοντα γεγονότος, όπου ο χωροχρόνος θα παραμορφωθεί λόγω αυτής της διατμητικής δύναμης.
Ορίζοντας γεγονότων: είναι το όριο μεταξύ χωροχρόνου στη μαύρη τρύπα, όλα τα γεγονότα που συμβαίνουν (εδώ) δεν μπορούν πλέον να επηρεαστούν.
Μοναδικότητα: είναι το κέντρο της μαύρης τρύπας, στη μοναδικότητα της πυκνότητας μάζας και στο άπειρο της καμπυλότητας χωροχρόνου (άπειρο).
Οποιοδήποτε υλικό που βρίσκεται στην εργοσφαίρα μπορεί να απελευθερωθεί με τη βοήθεια της περιστροφικής δύναμης (η οποία είναι πολύ γρήγορη) από την ίδια την εργοσφαιρία. Ωστόσο, εάν έχει εισέλθει στον ορίζοντα του γεγονότος, οποιοδήποτε θέμα δεν θα είναι σε θέση να ξεφύγει, οποιοδήποτε θέμα θα κατασταλεί περαιτέρω από τη βαρυτική δύναμη της μαύρης τρύπας και στο τέλος θα είναι σε μοναδικότητα (θα είναι εδώ για πάντα!).
Στην μοναδικότητα, όλοι οι νόμοι της φυσικής που γνωρίζουμε μέχρι τώρα δεν θα ισχύουν πλέον! - Και υπάρχει μια ενοποίηση των θεμελιωδών δυνάμεων του σύμπαντος (Βαρυτική δύναμη, ηλεκτρομαγνητική δύναμη, ισχυρή πυρηνική δύναμη και ασθενής πυρηνική δύναμη). Δεν είναι γνωστό πώς συμβαίνει το σχήμα της ένωσης δυνάμεων / συστατικών και δεν μπορεί να εξηγηθεί τι είναι στην πραγματικότητα η μοναδικότητα.
Σε αυτό το σημείο, γνωρίζουμε ήδη ένα προς ένα τι πραγματικά σημαίνουν η Ergosphere, το Event Horizon και το Singularity. Υποθέτοντας ότι μια μαύρη τρύπα είναι μια συμπαγής μπάλα, πρέπει να έχει ακτίνα και διάμετρο, σωστά;
Αυτή η ακτίνα είναι η απόσταση μεταξύ της μοναδικότητας και του ορίζοντα συμβάντων (Εικ. 1.3), που ονομάζεται ακτίνα Schwarszchild (που προέρχεται από έναν επιστήμονα που έχει αναγνωριστεί για την ανάπτυξη της θεωρίας των μαύρων οπών). Η ακτίνα του schwarszchild εξαρτάται από την τιμή της μάζας, όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα τόσο μεγαλύτερη είναι η ακτίνα.
Η ακτίνα του Schwarszchild εξηγεί ότι υπάρχουν δύο (σημαντικές) ενέργειες στην εργασία όταν βρίσκονται σε μια μαύρη τρύπα, οι δύο ενέργειες είναι η κινητική ενέργεια και η δυναμική ενέργεια βαρύτητας. Ναι, σχετίζονται πολύ στενά. Βρέθηκε ότι ο τύπος της ακτίνας schwarzschild είναι R = 2GM / c², Πώς μπορώ να βρω τον τύπο; Μην ανησυχείτε, προέρχεται από τη σχέση κινητικής ενέργειας (Ek) και δυναμικής βαρυτικής ενέργειας (Ep). Δεδομένου ότι Δρυς είναι η ποσότητα ενέργειας που οφείλεται στην κίνηση και Επ είναι η (συνολική) ενέργεια σε ηρεμία.
Ek = Ep1 / 2mv² = GMm / R
1 / 2v² = GM / R
v² = 2GM / R
γιατί είναι σε κενό, τότε v = γ.
c² = 2GM / R
R = 2GM / c².
(Έτσι προέρχεται ο τύπος για την ακτίνα schwarszchild.)
Χρησιμοποιώντας τους υπολογισμούς από τον τύπο, εάν θέλουμε να κάνουμε τη Γη μια μαύρη τρύπα, η Γη είναι μόνο το μέγεθος ενός μπιζελιού (αργότερα) αλλά περιέχει ολόκληρη τη μάζα της γης, φανταστείτε; Και αν ήταν ο ήλιος, θα είχε ακτίνα 3 χλμ. (Ακόμα κι αν η γη θα είναι τόσο μεγάλη όσο ένας σπόρος μπιζελιού αν γίνει μια μαύρη τρύπα, είμαι σίγουρος ότι δεν θα μπορείτε να το σηκώσετε!)
Διαβάστε επίσης: Τι είναι η υπέρυθρη ακτίνα;Πρέπει να θέσουμε την ερώτηση, "εάν κάποιος μπει σε μια μαύρη τρύπα, ποια θα είναι η τύχη του θέματος;" Κάθε θέμα που έχει εισέλθει στη μαύρη τρύπα θα μπορούσε να είναι οι επόμενες δύο δυνατότητες, και θα το κάνει.
- Εγγραφείτε στη μαύρη τρύπα, έτσι η μάζα της μαύρης τρύπας μεγαλώνει επίσης, ή
- Όντας στην μοναδικότητα για έναν άγνωστο χρόνο (αυτό εξηγείται ήδη στη θεωρία της κβαντικής φυσικής).
Παρόλο που μια μαύρη τρύπα είναι απίστευτα ισχυρή, στην πραγματικότητα μια μαύρη τρύπα δεν είναι αιώνια, έχει επίσης τον ίδιο κύκλο με τον άνθρωπο - «γεννιέται» και έτσι θα πεθάνει επίσης. Τι θα λέγατε για το θάνατο μιας τρύπαςμαύρος? Θυμηθείτε, οι μαύρες τρύπες περιστρέφονται επίσης και μερικές είναι σταθερές ή ακίνητες.
Σύμφωνα με τον Ρώσο φυσικό, ο Γιακόφ Ζέλντοβιτς (Яков Зелдовичь) και οι συνεργάτες του δήλωσαν ότι σύμφωνα με την αρχή της αβεβαιότητας της κβαντικής μηχανικής, Τα περιστρεφόμενα αντικείμενα πρέπει να παράγουν και να εκπέμπουν σωματίδια.
Ο φυσικός Stephen Hawking, επίσης, υποστήριξε ότι οι μαύρες τρύπες πρέπει να έχουν εκπέμψει κάποιο είδος ακτινοβολίας - αυτή η ακτινοβολία έγινε γνωστή ως ακτινοβολία γερακιού, είναι μια ακτινοβολία που προκαλείται από κβαντικά αποτελέσματα γύρω από τον ορίζοντα του συμβάντος.
Όσο περιστρέφεται, τόσο περισσότερη ακτινοβολία απελευθερώνεται, με αποτέλεσμα, μια μαύρη τρύπα να μειώνεται στη μάζα και να συρρικνώνεται, η οποία στο τέλος εξαφανίζεται. καλούπι! Ωστόσο, ως άνθρωποι δεν θα δούμε ποτέ το θάνατο μιας μαύρης τρύπας, γιατί με τη μαζική μάζα της χρειάζεται μια πολύς ώρα για να συρρικνωθεί μια μαύρη τρύπα, όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα τόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια ζωής της.
Οι μαύρες τρύπες έχουν πολλά μυστήρια - είναι μαύρες τρύπες! Αυτός είναι αγριότητα στο σκοτάδι του σύμπαντος. Ως άνθρωπος, μπορείτε να γνωρίζετε μόνο την εξωτερική εμφάνιση και, φυσικά, οι μαύρες τρύπες είναι πολύ πιο τρομακτικές από ό, τι έχω περιγράψει εδώ. Ναι, τουλάχιστον γνωρίζουμε ήδη τι και πώς είναι οι μαύρες τρύπες, γιατί συμβαίνει αυτό και γιατί είναι αυτό.
Αυτό είναι αρκετό, ελπίζω χρήσιμο και ευχαριστώ.
Αυτό το άρθρο είναι το έργο υποβολών από τον συγγραφέα. Μπορείτε επίσης να γράψετε το δικό σας γράψιμο, συμμετέχοντας στην Κοινότητα Saintif
