سیاهچاله ها [بایگانی]

بازدید نسخه کامل شده : سیاهچاله ها

antivirus

03-02-2006, 01:03 PM

باور غلط : سیاهچاله ها اجرامی هستند که هیچ نوری از خود منتشر نمی کنند و هر جسمی که درون آنها گرفتار شود، سرنوشتی نامعلوم خواهد داشت.

باور درست : سیاهچاله ها دارای تابشی به نام تابش هاوکینگ هستند. پروفسور هاوکینگ ثابت کرد که این تابش، اطلاعاتی از دورن سیاهچاله به ما می دهد.

در ابتدا یک اصطلاح در باره سیاهچاله را تعریف می کنم. طبق تعریف "افق رویداد" یک سیاهچاله مرزی است که هر چیزی که وارد آن شود گرفتار میدان گرانشی سیاهچاله خواهد شد.

مردم عادی فکر می کنند که سیاهچاله ها هیچ نور و اطلاعاتی منتشر نمی کنند، و اگر جسمی توسط سیاهچاله بلعیده شود، سرنوشت نامعلومی خواهد داشت. اما پروفسور هاوکینگ در سال 1974 با محاسبات رياضي بر روی سياهچاله ها متوجه نکته بسيار عجيبي شد.

هاوکینگ نشان داد که اين اجرام دارای نوعي تابش هستند، که این تابش بعدها به تابش هاوکينگ معروف شد. اما در آن سال پروفسور معتقد بود که اين تابش با ديگر تابشها متفاوت است و بلافاصله پس از آن که بخواهد از افق رويداد خارج شود تمام اطلاعات خود را ازدست مي دهد و نابود می شود.

براساس محاسبات هاوکينگ، اين تابش اطلاعاتی از ماهیت جسم تابش کننده (سیاهچاله) را همراه نداشت و تمام اين اطلاعات به نوعي گم مي شدند. این مساله غير عادي موجب بروز پارادوکسي به نام پارادوکس اطلاعاتي سياهچاله شد.

مدت 30 سال بسياري از دانشمندان تلاش کردند تا بتوانند اين پارادوکس را حل کنند، اما کوشش آنها با شکست مواجه شد.

تا اینکه خود پروفسور در سال گذشته به حل این پارادوکس پرداخت و با استفاده از مکانیک کوانتومی نشان داد که بخشی از تابش هاوکینگ می تواند از افق رویداد سیاهچاله خارج شود و اطلاعاتی را با خود به خارج حمل کند.
اين مساله بدين معني است که اين توانايي را پيدا کرده ايم تا درباره اتفاقاتي که درون يک سياهچاله رخ مي دهد اظهار نظر کنيم و درباره آينده و سرنوشت اجرامي که به درون آن سقو ط مي کنند حرف بزنيم.

تصويري جديدي كه پروفسور هاوكينگ از سياهچاله‌ها ارائه مي‌دهد ناقض نظريه‌ي قبلي اوست. نظریه قبلی می گفت که سیاهچاله ها به تدریج بخار می شوند و از بین می روند و با از بین رفتنشان تمام اطلاعاتی که در درون آن هست نیز از بین خواهد رفت و این اطلاعات به بیرون درز نمی کند. اما در نظريه‌ي جديد گفته می شود که اطلاعات كاملاً از بين نمي‌رود بلكه سياهچاله ذره ذره آن را تابش مي‌كند تا نهايتاً اطلاعات آن در دسترس قرار گيرد. و سیاهچاله با تابش هاوکینگ انرژی خود را ذره ذره از دست می دهد تا از بین برود. در نتيجه مي‌توان راجع به گذشته سیاهچاله ها مطمئن بود و آينده آنها را با قطعيت نسبتاً خوبي پيش‌بيني كرد.

یعنی امکان دارد که پروفسور هاوکینگ در 30 سال آینده نظریه جدیدی در باره سیاهچاله ها ارائه دهد و باز هم گفته های خود را نقض کند؟!!
منبع تبیان
احتمالا ادامه دارد...

vmf

03-02-2006, 01:14 PM

تاحدودی در مورد تابش هاوکینگ مطالعه کردم ، ولی نتونستم بفهمم چه جوری تابشی هست و آیا قابل اندازه گیری هست یا نه.
اما تا اونجایی که می دونم سیاهچاله رو به شکل دقیق نمیشه دید ، بلکه از روی آثارش نسبت به نور های اطرافش میشه تشخیص داد که سیاهچاله ایی در فلان منطقه وجود داره.

emad86_20011

03-02-2006, 01:17 PM

emad86_20011

03-02-2006, 02:06 PM

http://www.cosmicastronomy.com/3310hole.jif

antivirus

03-03-2006, 03:20 AM

سیاهچاله‌ها اجرام فضایی دارای شعاع بسیار کم (در حدود یک دهم شعاع زمین) و جرم بسیار زیاد می باشند ( بیش از 1.4 برابر جرم خورشید). یکی از خصوصیات آن‌ها گرانش زیاد آن‌ها است که حتی نور را هم در خود جذب می کند.(این برداشت که نور جذب سیاه چاله ها میشود کاملا غلط است چون در نظریه نسبیت عام اینشتین گفته شده است که فضا-زمان به علت وجود ماده انحنا پیدا می‌کند که در سیاه چاله ها حتی انحنا باعث ناپیوستگی در فضا زمان میشود و چون نور در این فضا-زمان حرکت می‌کند به ناچار وارد سیاه چاله میشود) گفتنی است این سیاهچاله ها از فرو پاشی (Collapse) ستارهای نوترونی و پس از آنکه هسته اتمها در آن به قدری بزرگ شدند که نیروی گرانش دیگر نتواند انرژی لازم برای جوش هسته‌ای را در آنها تامین کند به وجود می آیند.

سیاهچاله‌ها جذاب‌ترین و اسرارآمیزترین اشیاء فضایی هستند. مهم‌ترین یافته‌های اخترشناسی سالهای 1960 تپ‌اخترها و اخترنماها هستند. تپ اختر ها منابع رادیویی و (حداقل در یک مورد) منبع نوری تپنده منظم هستند. اختر نماها منابع نوری و رادیویی بسیار شدیدی هستند که ظاهراً از زمین فاصله زیادی دارند. کشف تپ اختر ها و اخترنماها بیشتر در نتیجه پیشترفتهای اخترشناسی رادیویی تحقق یافت که در سالهای 1970 منجر به جستجوی طبقه تازه‌ای از اشیای آسمانی شد که عجیب‌ترین پدیده‌های فیزیکی در جهانند.

این پدیده ها، سیاهچاله‌ نامیده می شوند. آنها را از این رو به این نام خوانده‌اند که بی نورند و چون یک جارو برقی اختری، ماده و انرژی را از فضا می مکند. اخترفیزیکدانان، سیاهچاله‌ها را که بسیار کوچکند، آخرین مرحله تاریخ رندگی ستارگان بسیار بزرگ می دانند. دانشمندان، سیاهچاله‌ها را که بر اثر نیروی گرانش خودشان فرومی‌پاشند، از نظریه نسبیت عمومی آلبرت اینشتین استنتاج کرده اند. نظریه اینشتین در نظریه جاذبه (گرانش) نیوتون کاملاً تجدید نظر کرده است. اگر یک سیاهچاله‌ در فضای خارجی کشف شود. این رویدادها برای فیزیک و اختر‌شناسی با اهمیت خواهد بود. فیزیک کلاسیک نمی‌تواند سیاهچاله‌ را تبیین کند. اگر یک سیاهچاله‌ وجود داشته باشد، نسبیت عمومی به طور واقعی مورد تایید قرار خواهند گرفت.

antivirus

03-03-2006, 03:26 AM

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/fa/thumb/d/d4/BlackHole.jpg/250px-BlackHole.jpg
نگاره‌ای تخیلی از صفحه تجمع پلاسمای داغ بر گِرد یک سیاهچاله (برگرفته از ناسا).

antivirus

03-03-2006, 03:37 AM

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/6/62/hubble_38122_Mstar.gif
سعی شده مراحل زیاد شدن فشار یک ستاره و تبدیل اون به ستاره نوترونی نشون داده بشه

antivirus

03-11-2006, 04:39 PM

فيزيكدانان در بررسيهاي نظري درباره سياهچاله‌ها به راز حيرت انگيزي دست يافته و متوجه شده‌اند كه در يك فضاي پنج بعدي در دل اين اجرام اسرار آميز امكان بقاي حيات به مراتب بيشتر از بخشهايي از سياهچاله است كه در آن قوانين جهان چهار بعدي حكمفرما ست.
ادعاي شگفت‌انگيزتر اين فيزيكدانان آن است كه كيهان كنوني همراه با سياره زمين با همه ساكنان آن هم اكنون در درون يكي از همين فضاهاي پنج بعدي و در دل يك سياهچاله عظيم قرار دارد.
در فضاي چهار بعدي در داخل سياهچاله نيروهاي جزرومدي كه در فواصل كوتاه دچار تغييرات گسترده مي‌شوند به جسمي كه به دام سياهچاله افتاده فشار مي‌آورند و اجزا آن را از يكديگر مي‌گسلند و آن را پاره پاره مي كنند.
اما به اعتقاد برخي از فيزيكدانان در فضاي ‪ ۵‬بعدي درون سياهچاله شدت نيروهاي جزرو مدي ناچيز است و هرآنچه كه در اين فضا در درون سياهچاله جاي گيرد به بقاي خود ادامه مي‌دهد.
براساس يك مدل رياضي كه در نشريه علمي "جنرال رلتيويتي‌اند گراويتيشن" ‪ ) General Relativity and Gravitation‬نسبيت عام و گرانش) به چاپ رسيده كيهاني كه سياره زمين بخشي از آن به شمار مي‌آيد در درون يك چنين فضاي ‪۵‬ بعدي در دل يك سياهچاله جاي دارد.
اين نكته براي كيهانشناسان امري عجيب و غيرعادي نيست. علت اين امر آن است كه از ديد فيزيك جديد كيهان داراي ابعادي بيش از چهار بعد آشنا (سه بعد مكان و يك بعد زمان) است. بعد پنجم صرفا يك امر فانتزي نيست. فيزيكدانان از دهه ‪ ۱۹۲۰‬تاكنون در تلاش بوده‌اند تا بعد پنجمي را به ابعاد چهارگانه فيزيك نسبيت اينشتين اضافه كنند.
روايت ‪ ۵‬بعدي از نظريه نسبيت از مواجهه با آزمونهاي تجربي سربلند بيرون مي‌ايد و همه شواهدي كه روايت چهاربعدي را مورد تاييد قرار مي دهند در مورد آن نيز صادق است.
روايت چهاربعدي از نسبيت در موارد متعددي مورد آزمايش قرار گرفته است. از جمله اين موارد استفاده از "عدسي‌هاي كيهاني" است. عدسي‌هاي كيهاني عبارت از ستارگان بسيار بزرگ يا كهكشانهايي هستند كه ميدان جاذبه عظيم آنها نوري را كه از يك ستاره دور دست به زمين مي‌رسد، درست مانند نوري كه از درون يك عدسي محدب عبور مي‌كند، در يك نقطه كانوني (يعني زمين) متمركز مي‌سازند و به اين ترتيب پرتوهاي ضعيف ستارگان دور دست را تقويت مي‌كنند.
در سال ‪ ۱۹۹۵‬ديميتري كاليگاس و همكارانش در دانشگاه استنفورد نشان دادند كه روايت ‪ ۵‬بعدي از نسبيت اينشتين نيز عينا مي‌تواند از عهده اين آزمون عدسهاي كيهاني موفق بيرون آيد.
از نظر شماري از فيزيكدانان روايت ‪ ۵‬بعدي نسبيت به مراتب طبيعي تر از روايت ‪ ۴‬بعدي آن است و بسياري از مسائل را بهتر پاسخ مي‌دهد. به عنوان نمونه مسله آغاز كيهان را در نظر بگيريد فيزكدانان از مدتها قبل كوشيده‌اند تا ديلي براي نظريه مه بانگ پيشنهاد كنند.
يكي از راههاي توضيح اين حالت استفاده از نظريه نسبيت و ارائه مدلي بوده كه در آن كيهان حالتهايي انقباضي و انبساطي را به صورت نوساني و ادواري تجربه مي‌كند: همه جرم و انرژي كيهان در يك نقطه متمركز مي‌شود و سپس در اثر انفجاري اين جرم و انرژي رو به انبساط مي‌گذارد. بعد از گذشت ميلياردها سال مجددا اين جرم و انرژي در يك نقطه جمع مي شوند و چرخه انفجار و انبساط دوباره تكرار مي‌شود
اما همين سناريو در روايت ‪ ۵‬بعدي از نسبيت بهتر توضيح داده مي‌شود. در مدل چهاربعدي ماده موجود در كيهان مفروض گرفته مي‌شود بدون آنكه روشن باشد اين ماده از كجا آمده است.
در مدل ‪ ۵‬بعدي ، نوسان كيهان از نقطه انقباض به سمت انبساط با خلق و ايجاد ذرات بنيادي همراه است. فيزيكدانان نشان داده‌اند كه اين امر با آنچه كه در فيزيك تغيير حالت يا تغيير فاز ناميده مي‌شود ارتباط دارد

antivirus

03-11-2006, 04:41 PM

فکر کنید چه می شود اگر الکترون که تمام اشیأ حتی خود ما از آن تشکیل شده ایم یک سیاهچاله باشد. آیا واقعا الکترون سیاهچاله است؟
دانشمندان شباهتهایی را بین سیاهچاله و الکترون کشف کرده اند مثلا دریافته اند که ضریب ژیرومغناطیسی الکترون و سیاهچاله با هم مساوی است. ضریب ژیرو مغناطیسی کمیتی است که میزان تاثیرپذیری ماده از میدان مغناطیسی را نشان می دهد. در واقع ضریب ژیرومغناطیسی برای هسته هر اتمی یک عدد خاص و معین است. مثلا ضریب ژیرومغناطیسی هیدروژن با هلیم و با سایر عناصر متفاوت است. ضریب ژیرومغناطیسی هم در مورد الکترون و هم سیاهچاله 2 است. از سویی دیگر الکترون جزء ذرات بنیادی از نوع لپتون است. لپتون باردار فضا – زمان را چنان منحنی می کند که روی خودش بسته می شود. می دانیم که بر طبق نظریه انیشتین اجسام سنگین مثل سیاهچاله ها فضا – زمان را خمیده می کنند. با بسته شدن فضا – زمان الکترون فقط یک نقطه اتکا به فضا – زمان ماده معمولی (چهر بعدی) را دارد به این صورت الکترون یک جهان واقعی کاملا منزوی دارد و هیچ چیز نمی تواند وارد این فضا شود یا از آن خارج گردد.
با تمام این شباهت ها آنچه سیاهچاله بودن یک جسم را تعیین می کند شعاع شوارتز شیلد جسم است. اگر شعاع جسمی کوچکتر از شعاع شعاع شوارتزشیلدش باشد آن جسم یک سیاهچاله است چراکه اجسام دیگر قبل از رسیدن به سطح جسم در شعاع شوارتزشیلد گرفتار جاذبه خیلی شدیدی می شوند ولی اگر شعاع شوارتزشیلد درون شئ قرار بگیرد یعنی کوچکتر از شعاع آن باشد خواص سیاهچاله وجود ندارد
اما در مورد الکترون شعاع شوارتز شیلد بزرگ تر از شعاع الکترون است و الکترون یک سیاهچاله است!!!
ولی نکته قابل توجه این است که الکترون به دلیل شعاع بسیار کوچکش باید در حوزه نظری کوانتوم بررسی شود در نظریه کوانتوم تمام اجسام یک تابع موج دارند که احتمال واقع شدن آن جسم را در یک نقطه از فضا نشان می دهد در طی یک برخورد این تابع موج به طور لحظه ای فرو میریزد و ذزه واقعا در یک نقطه از فضا قرار می گیرد ( ذره نقطه ای) اما دوباره فورا شروع به گسترده شدن می کند گسترش واقعی تابع موج یک ذره نقطه ای بوسیله طول موج کامپتون نشان داده می شود این طول موج به عنوان اندازه ذره در مکانیک کوانتوم در نظر گرفته می شود هر چه جرم کمتر باشد این اندازه بزرگتر می شود در مورد الکترون شعاع یا اندازه آن بسیاربزرگتر از شوارتزشیلدش میشود البته از دیدگاه فیزیک کوانتوم پس بنابر مکانیک کوانتومی، الکترون سیاهچاله نیست. روش های دیگری هم برای رد یا اثبات سیاهچاله بودن الکترون وجود دارد ، اگر الکترون یک سیاهچاله باشد به دلیل گرانش خیلی زیادبایستی اجسامی که به آن خیلی نزدیک شوند را در خود فرو ببرد و افزایش جرم پیدا کند ولی آیا چنین است؟ پس دلایلی که سیاهچاله بودن الکترون را ثابت میکنند چه میشوند؟؟ اگر بتوانیم در مورد الکترون ها دقیق تر جرم و شعاع را اندازه گیری کنیم شاید کلید این سوال را بیابیم.
--------------------------------
با توجه به این دوتا پست این یعنی ما درون یه سیاهچاله ایم که میتونه نقش الکترون رو برای دنیای خودش بازی کنه واین نشون میده ما چقدر کوچکیم در عین حال از میلیارد ها الکترون تشکیل شدیم که شاید هر کدوم یه دنیا درون خودشون داشته باشن این یعنی ما چقدر بزرگیم، نمیدونم با این تضاد باید احساس حقارت بکنم یا عظمت
البته اینا همش نظریه هست:wink:

Nendoke

03-11-2006, 04:45 PM

چند روز پیش داشتم New Scientist می خوندم به یه چیز جالب بر خوردم ,

یه مقاله که وجود سیاهچاله رو زیر سوال می بره:

http://www.newscientist.com/article.ns?id=mg18925423.600&feedId=online-news_rss20

antivirus

03-24-2006, 07:19 AM

نتایج تحقیقات هاوکینگ
سیاهچاله‌ها می‌توانند وزن از دست بدهند.

مقداری از انرژی جاذبه‌ای آنها در خارج از محدوده شعاع شوارتز شیلد ستاره به ذرات ماده تبدیلمی‌شود.

ممکن است این ذرات به فضای بیرون بگریزند از این طریق مقداری از مواد تشکیل دهندهسیاهچاله‌های بزرگ که به اندازه یک ستاره وزن دارند، برای تبخیر همه مواد تشکیل دهنده‌اش میلیونها میلیون سال وقت لازم است. در حالی که در این مدت خیلی بیشتر از این مقدار ماده به آن اضافه می‌شود. بنابراین هیچگاه از طریق تبخیر وزن آن کاسته نمی‌شود.

هر چه سیاهچاله کوچکتر باشد سرعت تبخیر آن بیشتر است یک سیاهچاله کوچک واقعی بایدبیشتر از مقدار ماده‌ای که به خود جذب می‌کند وزن از دست بدهد. بنابراین سیاهچاله کوچک باید بوسیله تبخیر کوچکتر و کوچکتر شود و بالاخره هنگامی که دیگر خیلی خیلی کوچک شد یک مرتبه تبخیر آن حالت انفجاری به خود گرفته و تشعشعاتی حتی با انرژی بیشتر از اشعه ایکس منتشر کند. اشعه منتشر شده از این طریق اشعه گاما خواهد بود.

سیاهچاله‌های کوچکی که 15 میلیون سال پیش هنگام نخستین انفجار بزرگ جهان ایجاد شدهاند، اکنون ممکن است در حال ناپدید شدن باشند. هاوکینگ اندازه اولیه آنها و نوع اشعه گامایی را که هنگام انفجار تولید می‌کنند، حساب کرد.
-----------------------
کسی مطلب مرتبط پیدا کرد اینجا بذاره:)
نندوک جان مرسی

antivirus

03-27-2006, 01:15 AM

(اول این فرض را بکنیم که در هنگام ورود به داخل سیاه چاله ما نسوزیم)

حال بیایید فرض کنیم که با کشتی فضایی خود یکراست وارد سیاه چاله ی موجود در وسط کهکشان شدیم (البته وجود سیاه چاله در وسط کهکشان ما یک فرضیه است و هنوز اثبات نشده است ولی بیایید فرض وجود آن را بکنیم) هنگامی که وارد شدیم موتور راکت های خود را خاموش می کنیم چه اتفاقی خواهد افتاد ؟

در ابتدا شما به هیچ وجه میدان گرانشی را در اطراف خود احساس نمی کنید بعد شما سقوط می کنید تمام قسمت های بدن شما و کشتی فضایی شما کش می آیند و شما احساس سنگینی می کنید (این همان احساسی است که فضانوردان حین برگشتن به مدار زمین احساس می کنند) همان طور که به مرکز چاله نزدیک می شویم شما احساس نیروی گرانش به صورت جزر و مدی خواهید داشت به این صورت که پای شما به چاله نزدیک تر از سر شماست و اختلاف گرانش به حدی می شود که شما این احساس جزر و مدی را در بدن خود احساس می کنید به صورت خلاصه شما احساس کشیدگی در بدن خود می کنید ؛ این نیروهای جزر و مدی گرانش ثابت نمی مانند و تغییرات آن هرچه به مرکز بیشتر نزدیک می شوید بیشتر می شود و در نهایت شما قطعه قطعه خواهید شد .

برای سیاه چاله ها بلندی مانند آنچه در آن افتادیم در ابتدا نیروهای جزر و مدی گرانش اصلا قابل توجه نیستند و تا فاصله ی 600000 کیلومتری از مرکز سیاه چاله اصلا احساس نمی شوند ؛ حال اگر ما وارد سیاه چاله ی کوتاهی شده بودیم نیروهای جزر و مدی زودتر به اذیت کردن ما می پرداختند و از فاصله ی 6000 کیلومتری از مرکز به بعد اثرات خود را بروز می دادند (و دلیلی که ما سیاه چاله ی بلند را برای سقوط خود انتخاب کردیم این بود که بیشتر بتوانیم زنده بمانیم و تحقیق کنیم )

ممکن است سوال کنید که ما تا اینجا داشتین احساس می کردیم ما در حال سقوط چه چیزی خواهیم دید ؟ و جواب خواهید شنید که لزوما ما نباید چیزی ببینیم شاید ما شاهد تکه تکه شدن چیزهای دیگری باشیم که آنها هم مانند ما در حال سقوط هستند البته بعد از آنکه نور تابشی آنها به ما برسد شما در حال سقوط می توانید اجرامی را ببینید که هنوز سقوط نکرده اند ولی آنها به هیچ وجه شما را نخواهند دید و دلیل آن هم آشکار است که نوری که شما از خود منتشر می کنید قادر به گریز از افق نیست پس به چشم آن شخص خارج از افق رویداد نخواهد رسید .

سوال دیگر اینکه چقدر این فرآیند سقوط طول خواهد کشید ؟ جواب آن بستگی به این دارد که شما از کجا شروع کرده باشید بگذارید از آنجا آغاز کنیم که 10 برابر شعاع آن سیاه چاله از آن فاصله داشته باشیم خوب برای یک سیاه چاله با جرم یک میلیون برابر جرم منظومه شمسی ما این فرآیند و سقوط ما 8 دقیقه تا رسیدن به افق به طول خواهد انجامید بعد از آن 7 ثانیه دیگر مهلت خواهید داشت و بعد از 7 ثانیه شما به مرکز تکینگی یا مرکز سیاه چاله رسیده اید ! حال شما اگر این مسئله را برای سیاه چاله ای کوچکتر در نظر بگیرید این فرآیند سریع تر انجام خواهد شد هنگامی که شما در حال سقوط هستید تمامی موتور و توان خود را در 7 ثانیه به کار خواهید گرفت تا اینکه شاید بتوانید از چنگ سیاه چاله بگریزید اما این کار به شما کمک که نمی کند هیچ باعث می شود که شما به مرکز تکینگی بیشتر نزدیک شوید پس بهتر است که آرام بنشینیم و این شعر را بخوانیم :

خیام اگر ز باده مستی خوش باش با ماه رخی اگر نشستی خوش باش

چون عاقبت کار جهان نیستی است انگار که نیستی چون هستی خوش باش