ню

Училищното образование и есета от средното училище
Търсене за училище

Черните дупки

InledningVad наистина е една черна дупка? Толкова важно ли е? В медиите, не е имало говори много за черните дупки, след като ги е открил. Черните дупки са може би един от най-интересните и интересни явления Знаем съществуват. Но все пак ние знаем толкова малко за тях.
Как можем да бъдем сигурни, че са те? Те са както казах черно, не можете да ги видите.
Можем ли да се възползваме от тях по някакъв начин?
Светлина

Терминът черна дупка е въведен през 1969 г. от американския учен Джон Уилър. Това не е нова идея, идеята датира най-малко от два века, до времето, когато имаше две теории за светлина. Първият, който Newton предпочитан е, че светлината се състои от частици, и другата, че се състои от вълни. Днес ние знаем, че и двете верни благодарение на квантовата механика, светлина може да се види и като вълна и като частица. Ако светлината е вълна, не знам как, или ако тя се влияе от гравитацията. Но ако той се състои от частици ще бъдат засегнати най-много от гравитацията, както и всеки друг въпрос. Вярвало се е, че светлината пътува безкрайно бързо, и това е защо светлината не е засегната, но това не е като учен на име Roemer открил, че светлината се движи с ограничен скорост.
За тези, които вярват в вълновата теория, не е било ясно, че светлината ще бъдат засегнати от гравитацията на всички. Факт е, че теорията за гравитацията на Нютон не може да се използва за светлината, защото светлината е винаги една и съща скорост. Тази светлина е била повлияна от гравитацията и как не беше до Айнщайн представи своята теория на относителността.
Жизнен цикъл на звезда

За да се разбере черни дупки, ние трябва първо да разберем жизнения цикъл на звездата. Една звезда образува, когато голямо количество газ (предимно водород) се срине, благодарение на гравитацията. Повишава температурата на газ, тъй като те идват близо един до друг и ще има повече сблъсъци. В края на краищата, температурата ще бъде толкова голяма, че водородните атоми започват да се сливат, за да образуват хелиеви атоми. Тя е на този етап, че нашето собствено слънце е. В края на краищата, да вземе горивото навън и звездата започва да се свива. Ако звездата, който тежи по-малко от 1,4ggr маса нашето слънце, ние се бяло джудже. Те са стабилни клетъчни благодарение принцип изключване някой си. Това е сила, която работи срещу гравитацията на тези звезди и да ги направи стабилна. Изключване Принцип е отблъскваща сила между електроните в атомите.
За звезди, които имат маса от 1,4 слънчеви маси, има две възможности. Един от тях е, че звездата е стабилна, благодарение на принципа на изключването между неутрони и протони в атомните ядра. Те се наричат ​​неутронни звезди. Другият вариант е, ако тежестта на звездата е толкова високо, че дори не е на принципа на изключването може да се справи звездата. Той така образувания е една черна дупка.
Черните дупки

Черната дупка може с простота описан като небесно тяло, което има толкова много гравитацията, че неговата втора космическа скорост е по-висока от скоростта на светлината. Черната дупка е без радиус. Gravity има мачкам цялата материя, за да не се обем на всички. Това е сингулярност на безкрайна плътност маса. Черната дупка има богохулство хоризонт. Това би могло да се разглежда като радиус, но това е наистина ограничение в черната дупка. Event Horizon forecloses всички съобщения между черната дупка и отвън. Всичко, което идва отвътре хоризонта на събитията на погълнат от черната дупка, вътре хоризонта на събитията, няма връщане назад. Разстоянието между черната дупка и хоризонта на събитията зависи от тежестта на дупката.
Както знаем, нищо не може да се движи по-бързо от светлината. Затова никога не изчезват, без значение от тялото. Matter вляза в хоризонта на събитията на черна дупка се смъкнаха до сингулярността на центъра на черната дупка, черната дупка расте. По този начин, черни дупки растат, но не намаляват.
Гравитационни вълни и черни дупки форма

На общата теория на относителността на Айнщайн предсказва, че наистина тежки предмети, които се движат ще излъчва "вълни" в пространство-времето, движи със скоростта на светлината. Тези вълни са подобни на светлинните вълни, но са много по-трудни за откриване. Можете да ги видите от преместванията на различни частици, които са движи свободно. Вие се съгласявате, днес, за да се изгради детектори в САЩ, Европа и Япония, за да се измери това. Само като светлинни вълни, тъй като те носят енергията от източника. След това се очаква, че източникът, който в крайна сметка ще дойде на почивка.
Движението на Земята в своята орбита около Слънцето също е повод за гравитационни вълни. Енергийните загуби от тях ще се променят орбитата на Земята около Слънцето, така че Земята постепенно ще се доближи до него. Но тъй като енергийните загуби са толкова малки (може да се експлоатира Отоплителна печка на загубите), това няма да означава нищо за нас, защото това ще отнеме около хиляда милиона милиона милиона 1,000 милиона години за Земята, за да отидат в слънцето. Промяна Почва курс е твърде малък, за да може да бъде измерено, но е виждал подобни явления в звездната система
PSR B1913 + 16 (това е Pulsar). Системата се състои от две неутронни звезди, обикалящи около един на друг и на загубите на енергия в резултат на гравитационни вълни ги прави скитат в една спирала един към друг и те в крайна сметка ще се сблъскат.
По време на гравитационен колапс, когато една звезда образува черна дупка, движението е много по-висока, а коефициентът на радиация на гравитационните вълни е много по-висока. Поради това е доста бързо, за да се стигне до състояние в покой. Това е последният етап на звездата, преди да се превърне в черна дупка.
1967 беше изследовател Werner Израел да невъртяща черна структура дупка е много проста. Той каза, че дизайна на черната дупка не е изобщо означаваше, относно характеристиките на оригиналния си звезда са имали (освен когато на масата, разбира се). Те са идеално сферична, и размерът му е съставен само от нейната маса. Две черни дупки на равни маси следователно са идентични. Много хора смятаха, че тази теза не е работил, защото черната дупка след това тя трябва да е оформена от перфектно сферична звезда (което не е). Въпреки това, имаше, друга интерпретация. Когато черната дупка премина през последната си фаза, той се превръща в перфектен сферичната форма на резултата от многото гравитационни вълни. Що се отнася до т почивка ще бъде идеално сферична. Според тази гледна точка, всички звезди невъртяща, независимо под каква форма, спрете да го като съвършен сферично тяло и неговия размер ще зависи само от нейната маса. Теорията е ограничена до небесни тела, които не се въртят, но през 1963 г. направи изследователят Рой Кер, колекция от допълнителни уравнения на общата теория на относителността на Айнщайн, които описват въртящ черни дупки. Ако въртенето беше нула, както биха черната дупка да бъде идеално сферична. Но ако тя се върти там ще "стърчи" на полюсите. 1970 потвърждава тази теория на доказателства от Дейвид Робинсън. Всички черни дупки ще в крайна сметка за vilostånd, където те могат да се въртят. Той доказа също, че си форма и сам размер се дължи на неговата маса и неговата скорост на въртене, а не от характеристиките на звездата си имал. Този резултат стана известен като максимата: "Черна дупка е без коса".
Как да се открие черни дупки

Тъй като черните дупки са големите гравитационната сила, което светлината не идва от тях, ние не можем да ги видим. Въпреки това, има и други начини за откриване на черни дупки.
Светлината от звездите в околностите на черните дупки се огъват много за тях, защото те имат толкова много гравитацията. Ако светлината идва отвътре хоризонта на събитията, което не виждаме, но ако става въпрос само близо до границата, той ще бъде наведе рязко. Мнозина твърдят също, че ако светлината влиза в специален ъгъл в хоризонта на събитията, той ще "излезе" около черната дупка заедно с хоризонта на събитията.
Най-често срещаните и най-вероятно най-лесният начин за откриване на черните дупки е да погледнете техните близки съседи. Човек може в някои места се види как големи звезди се въртят около един "невидим" точка. Това не означава, че има черни дупки, може би е бил много слаб звезда. Но това може да означава, че тя е една черна дупка. Такава система се нарича Cygnus X-1. В този случай, с помощта на изчисления на орбитата на видима небесно тяло е бил в състояние да разбера "невидим" минимална маса, която в този случай е шест слънчеви маси. Които по този начин не допуска, че това е черно джудже. Pulp също е твърде голям, за да възразят трябва да е неутронна звезда.
Предполагаме днес, че има черни дупки в нашата собствена галактика, Млечния път, защото масата на звездите, които виждаме в нашата галактика не е достатъчно, за да даде на галактическия въртенето, че има. Ние също така вярваме, че има черни дупки да има маса от около сто милиона слънчеви маси. Например, наблюдения с телескопа Хъбъл на галактиката M87 разкри, че тя е с формата на диск галактика, която се върти около централна обект, който не може да бъде нищо друго освен една черна дупка. Въпрос, който попада в място като това супер черна дупка, слизат към дупката в спираловидна траектория (като, ако позволим на вода от ваната) и след това получи черна дупка се върти в същата дупка. Това предизвиква магнитно поле, подобна на Земята. Близо до черната дупка ще образува високоенергийна материя от частиците на инцидента. Магнитното поле е толкова силна, че "хвърля" този въпрос направо от диск с форма на галактиката. Това е наблюдавано в много галактики и квазари.
Един от начините да се наблюдава черни дупки е да се измери гравитационни вълни, това не е съвсем възможно днес, но ние смятаме, че ще бъде така в близко бъдеще.
Черните дупки миниатюри

Можем да си представим възможността, че има много по-малко черни дупки, които имат по-малко маса, отколкото дори и собствената ни слънце. Такива дупки не може да бъде оформена от гравитационните kolapps тъй маса е под Чандрасекар лимит. Миниатюрни черни дупки могат да се образуват само по въпроса се компресира от външен натиск. Според Джон Уилър ще образуват миниатюрни черни дупки, ако сте взели всички тежък водород на в океаните на Земята и прави една голяма водород него бомба. Смята се, че е оформен много от тези малки черни дупки в ранен етап на Вселената. Очевидно дори Големия взрив ще има достатъчно мощност, за да компресирате масата, така че да образува миниатюрни черни дупки. Много учени смятат, че има повече миниатюри на черни дупки от "редовни" черни дупки.
Използването на черни дупки

Ако в бъдеще ще може да "хване" миниатюра на черна дупка от тежестта му ще бъде в състояние да спечелят много от него. Тъй като цялата материя, която се движи надолу към черната дупка излъчва енергия. Завинаги ще са решени проблеми енергия.
Друг сценарий би могъл да бъде, че ние "бум" в черна дупка в пътя орбитално около Земята (една много малка миниатюрни черни дупки), тогава ние изпращаме постоянен поток от водород, който току-що се допре си хоризонт на събитията. След това водородът се загрява до сливане, благодарение на приливна ефект, а от друга страна, хелий. Това тогава е най-простият и най-безопасния възможен реактор за ядрен синтез, и енергията може да се съхранява и се изпраща на Земята.
Червейни дупки

Пътуването във времето е с дългогодишен очарован хора. През 1950-те години имаше много учени, които направиха изследвания в точно това. Нещо, което ни е очарован е дали е възможно да пътуват до отдалечени места бързо. Според теориите на Айнщайн не може fördas-бързо от светлината. Една утеха, обаче, да бъде така наречения парадокс на близнаците, което означава, че ако пътувате със скоростта на светлината, времето е спряло. Теорията на относителността предполага обаче, че ако пътувате по-бързо от светлината тогава пътува назад във времето. Проблемът тогава е, че колкото по-близо от скоростта на светлината, толкова повече мощност ще бъде повлиян от, и вие никога няма да се откаже от скоростта на светлината. За сравнение, споделяне на един век по две. Можете да получите по-близо и по-близо до нула, но никога не го достигне.
Това изглежда да се изключи както бързо пътуване в космоса и пътуване назад във времето. Въпреки това, има и друга възможност. Ако някой може да деформира пространство-времето, така че да създадете пряк път между две точки в пространството, а дупка. По този начин може да се пътува по-бързо между две точки в пространството. Но тя също така ще позволи на tidresor. Червейни дупки не са нещо, което писателите фантасти са дошли, но това беше Айнщайн и Nathan Росен, който през 1935 г. написа есе за нещо, което те наричат ​​"мостове", която днес е известна като червейни дупки. Но те също така заяви, че тези, които пътували с дупка ще улея направо в сингулярност, черна дупка. Той също така не би било в състояние да поддържа дупка отворена достатъчно дълго.
Заключения

Които съществуват черни дупки, повечето са съгласни. Мнозина твърдят, само по себе си е все още, че черните дупки не съществуват и че не е сигурно, защото повечето от това, което е около черните дупки не се основава на наблюдение, но по-скоро на математически изчисления. Изследването на черните дупки са може би първият в историята, който е попаднал на този начин с точните изчисления преди наблюдения. Мисля, че черните дупки ще бъде това, което е изследван в в бъдеще.
Много от тези, които вярват, че Вселената е сътворена от Големия взрив също вярвам, че тя ще приключи в голяма криза, едно голямо свиване. Голяма част от теориите за това колко черни дупки не е възможно да се унищожи и как цялата материя във Вселената като се придържат към различни черни дупки и как те в крайна сметка се сблъскат един с друг, докато има само една голяма черна дупка с цялата маса във Вселената. Но ние живеем във време, когато през цялото време да се стигне до това, което са общоприети и постоянно пада неща, които са били широко приети. Сега обсъжда, е дали Вселената е плоска. И това може да помогне да се изясни картината имаме на Вселената. Лично аз не, че черните дупки са вярваме "безсмъртен" (или може би аз не искам да го повярвам?!), Че Вселената завършва с голяма криза аз не вярвам на. Човекът е запален създание, ние винаги се опитваме да разберем всичко. Ние се "улики" от всеки друг наука, но не може да го предвиди, ние трябва да се обединят наука!
За да се спекулира по въпроси, съдбата на Вселената е повече, отколкото можем да се справим, ние трябва да отнеме малко в даден момент, за да видите голямата картина. Отговорите са там, ние просто трябва да зададем правилните въпроси.

От: Isaac Fahlin

based on 20 ratings Черните дупки, 2.9 от 5 въз основа на 20 оценки
Курсове Black Holes


Подобни училищни проекти
По-долу са училищни проекти, занимаващи се с черни дупки или по някакъв начин свързани с черните дупки.

Коментар Black Holes

« | »