.com

Ve škole a eseje od střední školy
Hledat ve škole

Černé díry

Téma: Fyzika
| Více

InledningVad je opravdu černá díra? Je to tak důležité? V médiích, tam byl hovor hodně o černých dírách od objevu z nich. Černé díry jsou pravděpodobně jedním z nejvíce fascinujících a zajímavých jevů víme, existují. Přesto víme tak málo o nich.
Jak si můžeme být jisti, že jsou? Jsou to jak říkám černá, nemůžete vidět.
Můžeme využít jich nějakým způsobem?
Světlo

Termín černá díra byl vytvořen v roce 1969 americký vědec John Wheeler. Nebyl to nový koncept, myšlenka sahá nejméně dvě století, do doby, kdy tam bylo dvě teorie o světle. První z nich, který Newton přednost, bylo to, že světlo se skládala z částic, a druhé straně, že se skládal z vlny. Dnes je známo, že obě pravdivé díky kvantové mechaniky, světlo lze spatřovat jak jako vlna a jako částice. V případě, že světlo se skládala z vln nevěděl jak, nebo pokud je ovlivněna gravitací. Ale pokud to sestávalo z částic by byla stejně ovlivněny gravitací, jako jakékoli jiné záležitosti. Věřilo se, že světlo cestoval nekonečně rychle, a to byl důvod, proč se světlo není ovlivněna, ale to není jako vědec jménem Roemer objevil, že světlo cestoval konečnou rychlostí.
Pro ty, kteří věřili v teorii vln nebylo jasné, že světlo by být ovlivněn gravitací vůbec. Faktem je, že Newtonova teorie gravitace nemůže být použita na světlo, protože světlo je vždy stejná rychlost. Světlo vliv gravitace a jak Teprve Einstein představil svou teorii relativity.
Hvězda životní cyklus

Abychom pochopili, černé díry, musíme nejprve pochopit, hvězda životního cyklu. Hvězda tvořeny, když velké množství plynu (většinou vodík) se zhroutí, a to díky gravitaci. Teplota plynu se zvyšuje tak, jak přicházejí blíž k sobě a tam bude více kolize. Nakonec se teplota bude tak velká, že atomy vodíku začnou spojit spolu tvořit atomy helia. To je v této fázi, že naše Slunce je umístěn. Na konci, vezměte palivo ven a hvězda začne ke kontraktu. O Hvězda pak váží méně než 1,4ggr hmotnost našeho Slunce, dostaneme bílého trpaslíka. Jsou stabilní buněčné díky někdo jménem vylučovacího principu. To je síla, která bojovala proti závažnosti těchto hvězd a učinit je stabilní. Vylučovací princip je odpudivá síla mezi elektrony v atomech.
U hvězd, které mají hmotnost 1,4 hmotností Slunce, existují dvě možnosti. Jedním z nich je, že hvězda se stává stabilní díky principu vyloučení mezi neutrony a protony v atomových jader. Jedná se o tzv neutronové hvězdy. Druhou možností je v případě, že gravitace hvězdy je tak vysoká, že ani vylučovací princip schopna udržet krok hvězdy. Takto vzniklá Je to černá díra.
Černé díry

Černá díra může snadno být popsán jako nebeské těleso, které má tolik gravitaci, že jeho kosmická rychlost je vyšší než je rychlost světla. Černá díra nemá poloměr. Gravity má přebít veškerou hmotu k žádnému objem vůbec. Jedná se o jedinečnost nekonečné měrné hmotnosti. Černá díra je rouhání horizont. To si lze představit jako poloměr, ale není to limitní na černé díry. Horizont událostí znemožní jakoukoli komunikaci mezi černou dírou a venku. Vše, co přichází uvnitř horizontu událostí pohlcen černou dírou, uvnitř horizontu událostí, není cesty zpět. Vzdálenost mezi černé díry, horizont událostí závisí na díru gravitací.
Jak víme, nic nemůže cestovat rychleji než světlo. Proto nikdy nezmizí, ať z těla. Hmota, která přichází v černé díry horizontu událostí je tažen dolů k jedinečnosti středu černé díry, černá díra roste. Tak, černé díry rostou, ale nesníží.
Gravitační vlny a černé díry tvoří

Einsteinova teorie obecné relativity předpovídá, že opravdu těžké předměty, které se pohybují pošle "vlny" v časoprostoru, cestování rychlostí světla. Tyto vlny jsou podobné světelné vlny, ale jsou mnohem těžší odhalit. Můžete si je zobrazit pomocí posuny různých částic jsou volně se pohybující. Souhlasíte s tím, dnes postavit detektory v USA, Evropě a Japonsku změřit toto. Stejně jako světelné vlny, jak přivést energii od jeho zdroje. To se pak předpokládá, že zdroje, které by nakonec se zastavit.
Pohyb Země na své dráze kolem Slunce také vyvolává gravitační vlny. Energetické ztráty z nich změní na oběžnou dráhu Země kolem Slunce tak, že země bude postupně blíže k ní. Ale vzhledem k tomu, že energetické ztráty jsou tak malé (jeden by mohl fungovat topení kamna na ztrátách), nebude to znamenat nic nás, protože to bude trvat asi tisíc mil milionů milionů let na Zemi jít do slunce. Změna samozřejmě půda je příliš malá, aby bylo možné měřit, ale viděli podobné jevy v systému hvězdy
PSR B1913 + 16 (to je pulsar). Systém se skládá ze dvou neutronových hvězd obíhajících kolem sebe a energetických ztrát v důsledku gravitačních vln činí bloudit ve spirále směrem k sobě a oni se nakonec srazí.
Při gravitačním kolapsu při hvězda tvoří černé díry, je pohyb je mnohem vyšší a rychlost záření z gravitačních vln, je mnohem vyšší. Je tedy docela rychle na to, aby se do klidového stavu. To je poslední etapa hvězdy, než se stane černá díra.
1.967 otočil výzkumných Werner Izrael, aby non-rotující černé díry struktura byla velmi jednoduchá. Řekl, že design černé díry není vůbec na mysli, na vlastnosti jeho původní hvězdy měl (s výjimkou, kdy hmotnost samozřejmě). Jsou dokonale kulovité, a jeho velikost je tvořen pouze z jeho hmoty. Dvě černé díry rovných mas jsou tedy totožné. Mnoho cítil, že tato práce nefunguje vůbec, protože černé díry, která musí mít vytvořené z dokonale sférické hvězdy (což není). Tam byl, nicméně, jiný výklad. Když se černá díra prošla jeho závěrečné fázi, se stala perfektní kulový tvar výsledek mnoha gravitačních vln. Když to přišlo k odpočinku se objekt bude dokonale kulatý. Podle tohoto pohledu, všechny nerotujících hvězd, v jakékoli formě, zastavte to jako perfektní sférické těla a jeho velikost bude záviset pouze na jeho hmotnosti. Teorie byla omezena na nebeská tělesa, které nejsou otočeny, ale v roce 1963 dělal výzkumníka Roy Kerr sbírka dalších rovnic Einsteinovy ​​obecné teorie relativity, která popisovala rotující černé díry. V případě, že rotace byl nula, jako by se černá díra být dokonale kulatý. Ale jestli je otočený, že by "vyboulit" na pólech. 1970 potvrdil tuto teorii důkazů od Davida Robinsona. Všechny černé díry se nakonec do vilostånd, kde mohou otáčet. Dokázal také, že jeho tvar a velikost pouze z důvodu jeho hmotnosti a rychlosti otáčení, a nikoliv na výkon své hvězdy měl. Tento výsledek se stala známá jako motto: "černá díra nemá vlasy".
Jak rozpoznat černé díry

Vzhledem k tomu, černé díry mají tolik gravitaci, aby světlo nepochází od nich, nemůžeme vidět je. Existují však i jiné způsoby, jak detekovat černé díry.
Světlo z hvězd v blízkosti černé díry ohýbá hodně o nich, protože mají tolik gravitace. V případě, že světlo přichází uvnitř horizontu událostí, nevidíme, ale pokud je to jen blíží k hranici, bude ostře ohnuté. Mnozí také argumentují, že v případě, že světlo vstoupí v určitém úhlu, v horizontu událostí, bude to "jít" kolem černé díry podél horizontu událostí.
Nejobvyklejší a pravděpodobně nejsnadnější způsob, jak odhalit černé díry je podívat se na své blízké sousedy. Jeden může v některých místech vidět, jak velké hvězdy se točí kolem "neviditelné" bodu. To neznamená, že tam jsou černé díry, mohlo by to být velmi slabá hvězda. Ale to může znamenat, že je černá díra. Takový systém se nazývá Cygnus X-1. V tomto případě, s pomocí výpočtů na oběžné dráze viditelné nebeské těleso je byli schopni přijít na "neviditelné" minimální hmotnost, což v tomto případě bylo 6 sluneční masy. Které tak brání tomu, aby, že je to trpasličí černý. Dužnina je také příliš velká, musí objekt být neutronová hvězda.
Předpokládáme, že dnes existují černé díry v naší vlastní galaxie, Mléčné dráhy, protože hmotnost hvězd vidíme v naší galaxii není dost, aby galaxie rotaci, že to má. Věříme také, že tam jsou černé díry mají hmotnost asi sto milionů Sluncí. Například, pozorování pomocí dalekohledu Hubble galaxie M87 bylo zjištěno, že se jedná o Galaxy ve tvaru kotouče, který se otáčí kolem centrální objekt, který nemůže být nic jiného, ​​než černé díry. Hmota padá do místa, jako je tento výborný černé díry, jít dolů směrem k otvoru spirální dráze (jako když necháte vodu z vany), a pak se do černé díry otáčet ve stejném otvoru. To indukuje magnetické pole podobné Zemi. V blízkosti černé díry budou tvořit vysokoenergetický sporu v dopadajících částic. Magnetické pole je tak silné, že "hází" v této věci přímo ven z galaxie ve tvaru disku. To bylo pozorováno v mnoha galaxií a kvasarů.
Jeden způsob, jak pozorovat černé díry je změřit gravitační vlny, toto není úplně možné, ale dnes si myslíme, že tomu tak bude v blízké budoucnosti.
Černé díry náhledy

Lze si představit možnost, že tam je hodně méně černých děr, které má menší hmotnost než dokonce i naše Slunce. Takové otvory nemohou být vytvořena gravitační kolapps, protože hmota je pod Chandrasekhar limitem. Miniaturní černé díry mohou být vytvořeny pouze v případě, že hmota je stlačen vnějším tlakem. Podle John Wheeler by vytvořit miniaturní černé díry, pokud se všechny těžkého vodíku ve Zemi je oceány a udělal jednu velkou vodíkovou bombu ji. Předpokládá se, že to tvořilo mnoho z těchto malých černých děr ve vesmíru počáteční fázi. Zřejmě i velký třesk bude mít dostatek energie, aby komprimovat dřeň tak, aby to tvořilo miniaturní černé díry. Mnozí vědci se domnívají, že existuje více náhledy černých děr než "normální" černých děr.
Použití černých děr

Pokud se v budoucnu bude moci "úlovek" miniaturní černé díry podle jeho gravitace bude moci vydělat hodně to. Vzhledem k tomu, celá záležitost se pohybuje směrem k černé díře vyzařuje energii. Problémy energie by vždy volné.
Jiný scénář by mohlo být, že jsme "narazit" do černé díry v oběžnou dráhu kolem Země (a velmi malé miniaturní černé díry), pak budeme posílat konstantní proud vodíku lehce dotýká na svém horizontu událostí. Vodík se pak zahřeje na teplotu tání, a to díky přílivové účinek, a na druhé straně, je helium. To pak je nejjednodušší a nejbezpečnější možné reaktor jaderná fúze, a energie může být uloženy a seslal na Zemi.
Červí díry

Cestování v čase už dlouho fascinuje lidi. V roce 1950 tam bylo mnoho vědců, kteří se výzkumu v právě to. Něco, co nás fascinuje, je, zda je možné cestovat do vzdálených míst rychle. Podle Einsteinovy ​​teorie nemohou fördas rychleji než světlo. Jedna útěcha, nicméně, být tzv paradox dvojčat, což znamená, že pokud budete cestovat rychlostí světla, se zastaví čas. Teorie relativity však naznačují, že pokud jste na cestách rychleji než světlo a pak cestuje zpátky v čase. Problém je, že čím blíže je rychlost světla se dostanete, tím silnější se stanete ovlivněn, a vy se nikdy vzdát rychlost světla. To je srovnatelné s sdílení století dvěma. Získáte blíž a blíž k nule, ale nikdy dosáhnout.
To by zřejmě vylučovalo jak rychlé cestování vesmírem a cestovat zpátky v čase. Nicméně, je zde další možnost. Jestliže jeden může deformovat prostoročas tak, aby se vytvořit zástupce mezi dvěma body v prostoru, červí díry. Tímto způsobem je možné cestovat rychleji mezi dvěma body v prostoru. Ale to by také umožnit tidresor. Wormhole není něco, sci-fi spisovatelé přišli, ale to bylo Einstein a Nathan Rosen, který v roce 1935 napsala esej o něco, co nazývá "mosty", který je dnes znám jako červích děr. Ale také řekl, že ti, kteří cestovali od díry by se padák přímo do singularity, černé díry. Bylo by také neměl být schopen udržet otevřenou červí díru dost dlouho.
Závěry

Že existují černé díry, většina souhlasí. Mnozí tvrdí, samo o sobě je ještě, že černé díry neexistují, a že to je nejisté, neboť většina z toho, co je o černé díry není založena na pozorování, ale spíše na matematických výpočtů. Výzkum černých děr jsou pravděpodobně jako první v historii šli tuto cestu s těmi správnými výpočty před pozorování. Myslím si, že černé díry se to, co je předmětem výzkumu v v budoucnu.
Mnozí z těch, kteří věří, že vesmír byl vytvořen z velkého třesku také věří, že to skončí ve velké krize, jedna velká kontrakce. Hodně z teorií o tom, jak černé díry není možné zničit a jak se veškerá hmota ve vesmíru, jak v souladu s různými černé díry, a jak se nakonec se srazí s sebou, až je tam jen jeden velký černý díra veškeré hmoty ve vesmíru. Ale žijeme v době, kdy po celou dobu, aby přišli k věcem, které jsou obecně přijímány, a to neustále odpadává věci, které byly široce přijímané. Nyní je diskutováno, zda vesmír je plochý. A to by mohlo pomoci objasnit obraz máme o vesmíru. Osobně se domnívám, to, že černé díry jsou "nesmrtelný" (nebo možná nechci věřit, že?!), Která vesmír končit velkým krize věřím, není zapnutý. Člověk je zanícený tvor, vždy se snažíme pochopit všechno. Dostáváme "stopy" od jakékoliv jiné vědy, ale nemůže předvídat to, musíme sjednotit vědu!
Spekulovat o věcech, osud vesmíru je více, než jsme schopni zvládnout, musíme brát v době trochu vidět obraz. Odpovědi jsou tam, jen je třeba klást správné otázky.

By: Isaac Fahlin

based on 20 ratings Černé díry, 2,9 z 5 na základě 20 hodnocení
| Více
Hodnotit Černé díry


Související školní projekty
Níže je škola práce, která je o černých dírách, nebo nějakým způsobem týká černých děr.

Komentovat černé díry

|