.nu

مدرسه و مقالات از دوره متوسطه
جستجو مدرسه

سیاه چاله ها

موضوع: فیزیک

InledningVad واقعا یک سیاه چاله؟ آیا اینقدر مهم است؟ در رسانه ها بوده است بحث بسیار زیادی در مورد سیاه چاله ها از زمان کشف این وجود دارد. سیاه چاله ها هستند مسلما یکی از پدیده های جذاب ترین و جالب ما می دانیم وجود دارد. اما در عین حال ما کمی در مورد آنها را می دانیم.
چگونه می توان اطمینان حاصل کنید که آنها ما باشد؟ آنها مثل من گفت سیاه و سفید، شما نمی توانید آنها را ببینید.
آیا ما می توانیم استفاده از آنها را در برخی از راه؟
نور

سیاه چاله مدت در سال 1969 توسط دانشمند آمریکایی، جان ویلر ابداع شد. این یک مفهوم جدید نیست، این ایده را به عقب می رود حداقل دو قرن، به زمانی که دو نظریه در مورد نور وجود دارد. یکی، که نیوتن مورد علاقه، این بود که نور شامل ذرات، و از سوی دیگر است که آن را از امواج شامل. امروز ما می دانیم که هر دو به لطف واقعی به مکانیک کوانتومی، نور می تواند به عنوان یک موج و یک ذره در نظر گرفته. اگر نور شامل امواج نمی دانستند که چگونه، و یا اگر، آن است که تحت تاثیر جاذبه قرار. اما اگر آن را از ذرات شامل می شود به همان اندازه توسط گرانش به عنوان هر ماده دیگر را تحت تاثیر قرار. اعتقاد بر این بود که نور سفر بی نهایت سریع و به همین دلیل نور تحت تاثیر قرار نمی گرفت، اما این نه پس از آن یک دانشمند به نام رومر کشف کرد که نور در سرعت محدود سفر کرد.
برای کسانی که در تئوری موج بر این باور بود روشن نیست که نور می شود تحت تاثیر جاذبه قرار در همه. واقعیت این است که نظریه نیوتن از گرانش می تواند به نور مورد استفاده قرار گیرد، زیرا نور همواره همان سرعت. که نور توسط گرانش تحت تاثیر قرار بود و چگونه بود تا تئوری انیشتین نسبیت ارائه نشده است.
چرخه زندگی یک ستاره

برای درک سیاه چاله ها، ما اول باید چرخه زندگی یک ستاره را درک کنند. ستاره تشکیل شده که مقدار زیادی از گاز (عمدتا هیدروژن) فرو می ریزد، به لطف گرانش. افزایش دمای گاز به عنوان آنها را به هم نزدیک می آیند و وجود خواهد داشت برخورد تر. در پایان، درجه حرارت می شود آنقدر بزرگ است که اتم های هیدروژن شروع به ادغام با هم به صورت اتم هلیوم. در این مرحله است که خورشید ما واقع شده است. در پایان، به دست گرفتن از سوخت و ستاره شروع به انقباض. درباره ستاره و سپس وزن کمتر از جرم 1،4ggr از خورشید ما، ما یک کوتوله سفید. آنها تبدیل به لطف سلول پایدار به شخصی به نام اصل طرد. این یک نیروی که در برابر گرانش از این ستاره ها کار می کرد و آنها را پایدار است. خروج اصل یک نیروی دافعه بین الکترونها در اتم است.
برای ستاره که دارای جرم بزرگتر از 1.4 برابر جرم خورشید، دو گزینه وجود دارد. یکی این است که ستاره می شود به لطف ثبات به اصل طرد بین نوترون ها و پروتون در هسته اتم. این نام ستاره های نوترونی. گزینه دیگر این است که اگر گرانش ستاره آنقدر بالاست که حتی اصل طرد قادر به نگه داشتن ستاره. بنابراین با تشکیل یک سیاه چاله است.
سیاه چاله ها

سیاه چاله می تواند با سهولت به عنوان یک جسم آسمانی است که گرانش آنقدر که سرعت فرار آن بالاتر از سرعت نور است شرح داده شده. سیاه چاله هیچ شعاع. جاذبه است له تمام موضوع را به هیچ حجم در همه. این یک تکینگی با چگالی توده بی نهایت است. سیاه چاله دارای افق توهین به مقدسات. این می تواند به عنوان شعاع پیش بینی است، اما این واقعا یک حد در سیاه چاله. افق رویداد تمام ارتباطات بین سیاه چاله و فراتر از آن جدا می کند. همه چیز که در داخل افق رویداد بلعیده شده توسط سیاه چاله می آید، در داخل افق رویداد است، هیچ راه بازگشتی وجود ندارد. فاصله بین سیاه چاله و افق رویداد بستگی به گرانش سوراخ است.
همانطور که می دانیم، هیچ چیز نمی تواند سریعتر از نور سفر می کند. بنابراین، هرگز هر ماده از بدن ناپدید می شوند. ماده است که در داخل افق رویداد سیاه چاله می آید پایین به تکینگی مرکز سیاه چاله را کشیده، سیاه چاله افزایش می یابد. بنابراین، سیاه چاله ها رشد کنی، کاهش نمی یابد.
امواج گرانشی و شکل سوراخ سیاه

تئوری انیشتین از نسبیت عام پیش بینی کرد که اشیاء واقعا سنگین که حرکت خواهد کرد "امواج" در فضا-زمان، که سفر در سرعت نور پخش شود. این امواج شبیه به امواج نور هستند اما بسیار سخت تر برای تشخیص. شما می توانید آنها را با تغییرات مشاهده ذرات مختلف آزاد به حرکت هستند. شما امروز توافق برای ساخت آشکارسازهای در ایالات متحده، اروپا و ژاپن برای اندازه گیری این. فقط به عنوان امواج نور به عنوان آنها انرژی از منبع خود به ارمغان بیاورد. می توان انتظار داشت که منبع و سپس در نهایت به بقیه آمده است.
حرکت زمین در مدار خود به دور خورشید نیز افزایش می دهد به امواج گرانشی. تلفات انرژی از این خواهد شد مدار زمین به دور خورشید را تغییر دهید به طوری که زمین به تدریج به آن نزدیک تر است. اما از آنجا که تلفات انرژی هستند آنقدر کوچک (یک نفر می تواند یک اجاق گاز حرارت در تلفات رانندگی)، این خواهد هر چیزی را به ما معنی نیست چرا که آن را حدود یک هزار میلیون میلیون میلیون از یک میلیون سال را برای زمین برای رفتن به خورشید است. تغییر البته خاک بیش از حد کوچک که قادر به اندازه گیری است اما دیده شده است پدیده های مشابه در سیستم ستاره
پیاسآر بی1913 + 16 (این یک تپ اختر است). این سیستم متشکل از دو ستاره نوترونی در حال چرخش یکدیگر و تلفات انرژی به دلیل امواج گرانشی باعث می شود آنها را در یک کهکشان مارپیچی به سمت یکدیگر سرگردان و آنها در نهایت برخورد خواهد شد.
در طول فروپاشی گرانشی هنگامی که یک ستاره به شکل یک سیاه چاله، جنبش بسیار بالاتر است و میزان تابش امواج گرانشی بسیار بالاتر است. از این رو بسیار سریع برای آن را به آمدن به حالت استراحت. این آخرین مرحله ستاره است قبل از آن یک سیاه چاله می شود.
1967 نشان داد ورنر اسرائیل محقق به غیر دوار ساختار سیاه چاله بسیار ساده بود. او گفت که طراحی سیاه چاله است نه در همه به معنای، در ویژگی های ستاره اصلی آن حال (به جز زمانی که جرم البته). آنها کاملا کروی هستند، و اندازه آن است تا تنها از جرم آن ساخته شده است. دو سیاه چاله ها از توده برابر بنابراین یکسان هستند. بسیاری از احساس کردند که این پایان نامه است کار نمی کند در تمام این دلیل که سیاه چاله سپس آن را باید از یک ستاره کاملا کروی تشکیل (که نیست). بود وجود دارد، با این حال، تفسیر دیگری. هنگامی که سیاه چاله از طریق مرحله نهایی آن رفت، آن را به شکل کامل کروی نتیجه بسیاری از امواج گرانشی شد. هنگامی که آن آمد به استراحت جسم می شود کاملا کروی. بر اساس این دیدگاه، تمام ستاره های غیر دوار، در هر صورت، تا پایان بودن کامل بدن کروی و اندازه آن تنها در جرم آن بستگی دارد. نظریه به اجرام آسمانی که در حال چرخش نیست اما 1963 بود که محقق روی کر، مجموعه ای از معادلات اضافی نسبیت عام انیشتین توصیف چرخش سیاه چاله ها محدود بود. اگر چرخش صفر بود تا به سیاه چاله می شود کاملا کروی. اما اگر آن را به چرخش، آن را "برآمدگی" در قطب. 1970 تایید این نظریه شواهد از دیوید رابینسون. همه سیاه چاله ها در نهایت به یک vilostånd که در آن آنها می توانند چرخش خواهد شد. او همچنین ثابت کرد که شکل و اندازه آن منحصرا به علت جرم آن و سرعت چرخش آن و نه در ویژگی به ستاره اش بود. این نتیجه به عنوان اصل شناخته شد: ". یک سیاه چاله هیچ مو"
چگونه به تشخیص سیاه چاله ها

از آنجا که سیاه چاله ها با داشتن چنین نیروی بزرگ گرانشی که نور می کند از آنها آمده است ما نمی توانیم آنها را ببینید. با این حال، راه های دیگر برای تشخیص سیاه چاله ها وجود دارد.
نور را از ستاره در مجاورت سیاه چاله خم بسیار زیادی در مورد آنها را به خاطر آنها گرانش بسیار. اگر نور در داخل افق رویداد می آید، ما می بینیم نیست، اما اگر آن را تنها می آید نزدیک به مرز، از آن خواهد شد به شدت خم. همچنین بسیاری استدلال می کنند که اگر نور در یک زاویه خاص در افق رویداد در می آید، از آن خواهد شد "برو" در اطراف سیاه چاله در کنار افق رویداد.
شایع ترین و احتمالا ساده ترین راه برای تشخیص سیاه چاله است که در کشورهای همسایه در نزدیکی خود نگاه کنید. یکی می تواند در بعضی از نقاط ببینید چقدر بزرگ ستاره در اطراف "نامرئی" نقطه میچرخد. این به این معنا نیست که سیاه چاله ها وجود دارد، می تواند به یک ستاره بسیار کم نور بوده است. اما این می تواند به معنای آن است که یک سیاه چاله وجود دارد. چنین سیستم نامیده می شود ماکیان ایکس 1. در این مورد، با کمک محاسبات در مدار جسم آسمانی قابل مشاهده است قادر به کشف کردن جرم حداقل "نامرئی"، که در این مورد 6 برابر جرم خورشید بوده است. بنابراین مانع آن یک کوتوله سیاه است. خمیر نیز بیش از حد بزرگ به اعتراض باید یک ستاره نوترونی باشد.
ما فرض می کنیم در حال حاضر که سیاه چاله ها در کهکشان خود ما، کهکشان راه شیری وجود دارد، به عنوان جرم ستاره ما در کهکشان ما را ببینید کافی را به چرخش کهکشان که آن را تا نیست. ما نیز بر این باورند که سیاه چاله با جرم حدود صد میلیون برابر جرم خورشید وجود دارد. به عنوان مثال، با کمک تلسکوپ هابل از کهکشان M87 نشان داد که یک کهکشان پلیت وجود دارد می چرخد ​​در اطراف یک جسم مرکزی که می تواند هر چیزی غیر از یک سیاه چاله. ماده را به یک جایی مثل این فوق العاده سیاه چاله در حال سقوط، به پایین به سمت سوراخ در یک مسیر مارپیچ (مانند وقتی که شما اجازه آب از وان) و سپس سیاهچاله در حال چرخش در همان سوراخ. این باعث یک میدان مغناطیسی شبیه به زمین است. در نزدیکی سیاه چاله خواهد شد ماده پر انرژی از ذرات حادثه تشکیل می دهند. میدان مغناطیسی بسیار قوی است که آن را "می اندازد" این ماده مستقیم از دیسک شکل کهکشان است. این است که در بسیاری از کهکشان ها و اختروش مشاهده شده است.
یکی از راه های به مشاهده سیاه چاله است برای اندازه گیری امواج گرانشی، این است که به طور کامل امکان پذیر نیست امروز اما ما فکر می کنیم آن را تا در آینده نزدیک خواهد بود.
سیاه چاله ها ریز عکسها

در واقع می توان این احتمال را تصور کنید که سیاه چاله ها بسیار کمتر، که توده کمتر از حتی خورشید خود ما وجود دارد. چنین حفره می تواند توسط یک kolapps گرانشی نمی شود تشکیل از جرم است زیر حد چاندراسخار. سیاه چاله ها مینیاتور را می توان تنها تشکیل اگر موضوع توسط فشار خارجی فشرده. به گفته جان ویلر می یک سیاه چاله های کوچک تشکیل می دهند اگر شما تمام هیدروژن سنگین در اقیانوس های زمین و جو در زمان و ساخته شده یک بمب بزرگ هیدروژن آن. اعتقاد بر این است که آن را تا به بسیاری از این سیاه چاله های کوچکتر در مراحل اولیه جهان شکل گرفته است. ظاهرا حتی از انفجار بزرگ را قدرت به اندازه کافی برای فشرده سازی توده طوری که آن را تشکیل سیاه چاله های کوچک داشته باشد. بسیاری از دانشمندان بر این باورند که ریز عکسها بیشتر از سیاه چاله ها از سیاه چاله ها "عادی" وجود دارد.
استفاده از سیاه چاله ها

اگر، در آینده می تواند "گرفتن" مینیاتوری از یک سیاه چاله توسط گرانش آن قادر خواهد بود برای به دست آوردن مقدار زیادی از آن. از آنجا که تمام ماده است که به سمت یک سیاه چاله پایین حرکت می کند انرژی ساطع می کند. مشکلات انرژی برای همیشه حل و فصل شده است.
یکی دیگر از سناریوهای ممکن است که ما "دست انداز" به یک سیاه چاله در مسیر مداری به دور زمین (سیاه چاله ها مینیاتوری بسیار کوچک)، پس از آن ما به شما یک جریان ثابت از هیدروژن ارسال به آرامی در افق رویداد آن را لمس. هیدروژن و سپس گرم به همجوشی خواهد بود، به لطف اثر جزر و مد و، از سوی دیگر، هلیوم. این پس از آن ساده ترین و امن ترین راکتور همجوشی هسته ای امکان پذیر است، و انرژی را می توان ذخیره می شود و را به زمین فرستاد.
بستند

سفر زمان از مدت ها انسان شیفته. در طول 1950s بسیاری از دانشمندان که درست است که تحقیق وجود دارد. چیزی که به ما مجذوب این است که آیا این امکان وجود دارد برای سفر به مکان های از راه دور به سرعت. با توجه به نظریه انیشتین نمی تواند fördas سریعتر از نور. یکی تسلی، با این حال، به عنوان دوقلو پارادوکس، که بدان معنی است که اگر شما در حال سفر با سرعت نور، زمان می ایستد هنوز هم شناخته می شوند. نظریه نسبیت نشان می دهد، با این حال، که اگر شما در حال سفر سریعتر از نور و سپس به عقب سفر در زمان. مشکل پس از آن است که نزدیک به سرعت نور می کنید، قوی تر می شوند تحت تاثیر، و شما هرگز خواهد داد تا سرعت نور است. این مقایسه با به اشتراک گذاری یک قرن توسط دو. شما دریافت می کنید نزدیک تر است و به صفر نزدیک تر است، اما شما هرگز به آن رسید.
این به نظر می رسد به رد کردن هر دو سفر به فضا سریع و سفر در زمان به عقب. با این حال، احتمال دیگر وجود دارد. اگر کسی می تواند فضا زمان تغییر شکل تا که به ایجاد یک میانبر بین دو نقطه در فضا، یک کرم چاله. به این ترتیب، یک نفر می تواند سریع تر بین دو نقطه در فضا سفر می کند. اما آن را نیز اجازه می دهد tidresor. کرم چاله است چیزی است که نویسندگان داستان های علمی تخیلی آمده اند تا نیست، اما اینشتین و ناتان روزن که در سال 1935 مقاله ای نوشت: در مورد چیزی که "پل" نامیده می شود، که امروز به عنوان بستند شناخته شده بود. اما آنها همچنین گفت که هر کسی که از طریق سوراخ سفر خواهد مستقیما به یک تکینگی، یک سیاه چاله ناودان یا مجرای سرازیر. همچنین قادر به باز نگه داشتن کرم چاله به اندازه کافی طولانی است.
نتیجه گیری

این سیاه چاله ها وجود داشته باشد، بیشتر به توافق برسند. بسیاری از ادعا به خودی خود است که هنوز هم که سیاه چاله ها وجود ندارد و آن نامشخص است چرا که بسیاری از آنچه که در مورد سیاه چاله ها بر روی مشاهده بلکه در محاسبات ریاضی نیست. پژوهش در سیاه چاله ها احتمالا برای اولین بار در تاریخ است که در این راه با محاسبات راست مشاهدات قبل رفته است. من فکر می کنم که سیاه چاله خواهد شد چه چیزی است که در در آینده تحقیق.
بسیاری از کسانی که بر این باورند که جهان از انفجار بزرگ ایجاد شده است نیز بر این باورند که آن را در یک بحران بزرگ، یک انقباض بزرگ به پایان خواهد رسید. بخش عمده ای از نظریه ها در مورد چگونگی دقیقا سیاه چاله نمی تواند از بین ببرد، و چگونه تمام ماده در جهان به عنوان پیوستن به سیاه چاله های مختلف و چگونه آنها در نهایت با یکدیگر برخورد می کنند تا فقط یک سیاه چاله بزرگ با همه جرم در جهان وجود دارد. اما ما در یک زمان زندگی می کنند زمانی که آن را اضافه می شود، همه چیز به آنچه به طور کلی پذیرفته و آن را به طور مداوم به سقوط کردن چیزهایی که به طور گسترده ای پذیرفته شده وجود دارد. در حال حاضر آن را مورد بحث است که آیا جهان مسطح است. و شاید این می تواند کمک به روشن کردن تصویر ما از جهان داشته باشد. من شخصا اعتقاد ندارم که سیاه چاله ها "جاویدان" (یا شاید من نمی خواهم به آن اعتقاد دارید؟!) که جهان به پایان می رسد با یک بحران بزرگ، من فکر می کنم در نیست. مرد موجودی مشتاق است، ما همیشه سعی کنید به درک همه چیز است. ما را دریافت کنید "سرنخ" از همه علوم دیگر، اما می توانید آن را درک نمی کند، ما باید علم متحد شوید!
به حدس و گمان در مورد مسائل سرنوشت جهان بیشتر از ما می تواند اداره کند، ما نیاز به کمی در یک زمان برای دیدن تصویر بزرگ است. پاسخ وجود دارد، ما فقط باید به سوالات درست بپرسید.

توسط: اسحاق Fahlin

based on 20 ratings سیاه چاله ها، 2.9 از 5 بر اساس 20 رتبه بندی
چاله نرخ سیاه


مدرسه مرتبط
زیر پروژه های مدرسه برخورد با سیاه چاله ها و یا به هیچ وجه مربوط به سیاه چاله ها هستند.

اظهار نظر در مورد سیاه چاله ها

« | »