.nu

Escolares e ensaios da escola secundaria
Busca escolar

Buracos negros

Tema: Astronomía
| Máis

Introdución

O que realmente é un buraco negro? Será que é tan importante? Nos medios, houbo falar moito sobre buracos negros despois de que descubriron. Os buracos negros son, indiscutibelmente, un dos fenómenos máis fascinantes e interesantes sabemos que existen. Pero aínda sabemos moi pouco sobre eles.
Como podemos estar seguro de que son? Son como digo negro, non pode velos.
Podemos aproveitala las dalgún xeito?

Luz

O buraco negro termo foi cuñado en 1969 polo científico estadounidense John Wheeler. Non era unha idea nova, a idea remonta polo menos dous séculos, a unha época en que había dúas teorías sobre a luz. O primeiro, o que favoreceu Newton, era que a luz consistía de partículas, e o outro que consistía de ondas. Hoxe sabemos que ambos os verdadeiros grazas a mecánica cuántica, a luz pode ser visto tanto como unha onda e como partícula. Se a luz consistía ondas non sabía como, ou se, ela é afectada pola gravidade. Pero se consistiu de partículas serían afectados tanto pola gravidade como calquera outra cuestión. Críase que a luz viaxou infinitamente rápido, e é por iso que a luz non é afectada, pero iso non era como un científico chamado Roemer descubriu que a luz viaxou a unha velocidade finita.
Para os que crían na teoría ondulatoria, que non estaba claro que a luz sería afectada pola gravidade en todo. O feito é que a teoría da gravidade de Newton non se pode empregar a luz, porque a luz é sempre a mesma velocidade. Esa luz foi afectado pola gravidade e como non foi ata Einstein presentou a súa teoría da relatividade.

Ciclo de vida dunha estrela

Para entender os buracos negros, necesitamos primeiro entender o ciclo de vida dunha estrela. Unha estrela formada cando unha gran cantidade de gas (principalmente hidróxeno) entra en colapso, grazas á gravidade. Os aumentos de temperatura do gas a medida que se aproximaren e haberá máis colisións. Ao final, a temperatura vai ser tan grande que os átomos de hidróxeno comezan a fundirse en conxunto para formar átomos de helio. É nesta fase que o noso propio sol é. Ao final, levar o combustible para fóra ea estrela comeza a se contraer. Se a estrela que pesa menos de 1,4ggr masa do noso Sol, temos unha anana branca. Son células estable grazas a alguén chamado principio de exclusión. Esta é unha forza que funcionou contra a gravidade destas estrelas e facelos estables. Principio de Exclusión é unha forza repulsiva entre electróns nos átomos.
Para as estrelas que teñen masa de 1,4 masas solares, hai dúas opcións. Unha delas é que a estrela é estable, grazas ao principio de exclusión entre protóns e neutróns nos núcleos atómicos. Estes son chamados de estrelas de neutróns. A outra opción é se a gravidade da estrela é tan grande que nin mesmo o principio de exclusión pode manter-se a estrela. É así formado é un buraco negro.

Buracos negros

Un buraco negro pode con sinxeleza descrita como un corpo celeste que ten tanta gravidade que a súa velocidade de escape é maior que a velocidade da luz. Un buraco negro non ten raio. Gravidade ten esmagar toda a materia para ningún volume en todo. É unha singularidade de densidade de masa infinita. O buraco negro ten un horizonte de blasfemia. Isto podería ser encarada como un raio, pero é realmente un límite para o buraco negro. Horizonte de eventos exclúe tódalas comunicacións entre o buraco negro e no exterior. Todo o que vén dentro do horizonte de eventos devorado polo buraco negro, dentro do horizonte de eventos, non hai como voltar. A distancia entre o buraco negro e do horizonte de eventos depende de gravidade do buraco.
Como sabemos, nada pode viaxar máis rápido que a luz. Polo tanto nunca desaparecen, non importa a partir do corpo. Materia entrar horizonte de eventos do buraco negro é levado para abaixo para a singularidade do centro do buraco negro, o buraco negro crece. Así, os buracos negros crecen, pero non diminuír.

Ondas gravitacionais e buracos negros de formulario

Teoría da relatividade xeral de Einstein prevé que os obxectos realmente pesados ​​que se moven vai transmitir "ondas" no espazo-tempo, viaxando á velocidade da luz. Estas ondas son similares ás ondas de luz, pero son moito máis difíciles de detectar. Podes ve-los polos cambios de partículas distintas que son libremente móbil. Vostede está de acordo hoxe para construír detectores en EEUU, Europa e Xapón para medir isto. Só como ondas de luz, xa que traen a enerxía da súa fonte. Logo esperábase que a fonte que acabaría por chegar a descansar.
Movemento da Terra na súa órbita ao redor do Sol tamén dá lugar a ondas de gravidade. As perdas de enerxía a partir de estes han cambiar a órbita da Terra arredor do sol, para que a Terra vai gradualmente máis preto del. Pero unha vez que as perdas de enerxía son tan pequenas (un pode operar un cociña de calefacción en perdas), iso non vai significar nada para nós, porque levaría preto dun milleiro de millóns de millóns de millóns de un millón anos á Terra para ir ao sol. Cambio de curso do solo é moi pequena para poder medirse, pero viu fenómenos semellantes no sistema de estrelas
PSR B1913 + 16 (este é un pulsar). O sistema consta de dúas estrelas de neutróns orbitan entre si e as perdas de enerxía nas ondas gravitacionais fai vagar nunha espiral cara ao outro e eles acabarán por se chocan.
Durante o colapso gravitacional cando unha estrela forma un buraco negro, o movemento é moito maior ea taxa de radiación de ondas gravitacionais é moito maior. Por iso, é moi rápido para que veña a un estado de repouso. Esta é a última etapa da estrela antes de se facer un buraco negro.
1967 virou investigador Werner Israel para non rotativo estrutura buraco negro era moi sinxelo. El dixo que o proxecto do buraco negro non é de todo significaba, sobre as características da súa estrela orixinal tiña (excepto cando a masa está claro). Son perfectamente esférica, eo seu tamaño é feita só de súa masa. Dous buracos negros de masas iguais, polo tanto, son idénticos. Moitos pensaron que esta tese non funcionou porque o buraco negro, polo que debe ter se formado a partir dunha estrela perfectamente esférica (que non é). Houbo, con todo, unha outra interpretación. Cando o buraco negro pasou por súa fase final, tornouse a forma esférica perfecta o resultado das moitas ondas gravitacionais. Cando chegou ao elemento resto sería perfectamente esférica. Segundo este punto de vista, as estrelas non rotativas, en calquera forma, pare con iso como un corpo esférico perfecto eo seu tamaño dependería só da súa masa. A teoría foi restrinxido aos corpos celestes que non son roldas, pero en 1963 fixo o investigador Roy Kerr, unha colección de ecuacións adicionais da relatividade xeral de Einstein, que describen rotativa buracos negros. Se a rotación era cero como sería o buraco negro para ser perfectamente esférica. Pero se non tería rodado "bojo" nos polos. 1970 corroborou esta teoría da evidencia de David Robinson. Todos os buratos negros, finalmente, a un vilostånd vai onde poden rodar. Tamén probou que a súa forma e tamaño só foi debido a súa masa ea súa velocidade de rotación e non sobre as características da súa estrela tivera. Este resultado ficou coñecido como a máxima: "Un buraco negro non ten pelo".

Como detectar buracos negros

Desde os buracos negros son a gran forza gravitacional que a luz non chega con eles, non podemos velos. Con todo, existen outras formas de detectar buracos negros.
A luz das estrelas na veciñanza de buracos negros dobrar moito sobre eles, porque eles teñen tanta gravidade. Se a luz vén dentro do horizonte de eventos, non ver, pero se só vén preto da fronteira, que vai ser dobrado agudamente. Moitos tamén argumentan que, se a luz entra nun ángulo específico no horizonte de eventos, será "ir" en torno ao buraco negro ao lado do horizonte de eventos.
O máis común e probablemente o xeito máis doado de detectar buracos negros é mirar para os seus veciños próximos. Unha lata nalgúns lugares ver como grandes estrelas xiran arredor dun punto "invisible". Iso non significa que non hai buratos negros, podería haber unha estrela moi feble. Pero pode dicir que é un buraco negro. Un tal sistema chámase Cygnus X-1. Neste caso, coa axuda de cálculos sobre a órbita do corpo celeste visible foron capaces de descubrir a masa mínima "invisible", que neste caso foi de 6 masas solares. Que, así, se opón a que é unha anana negra. Pulp tamén é moi grande para obxecto debe ser unha estrela de neutróns.
Asumimos hoxe que hai buracos negros na nosa propia galaxia, a Vía Láctea, porque a masa das estrelas que vemos na nosa galaxia non é suficiente para dar o Galaxy a rotación que ten. Tamén cremos que hai buracos negros teñen unha masa de preto dun centenar de millóns de masas solares. Por exemplo, as observacións co telescopio da galaxia M87 Hubble revelou que é unha galaxia en forma de disco que está a rodar sobre un obxecto central que non pode ser outra cousa que un buraco negro. Materia que cae nun lugar como este burato negro super, desc cara ao burato nunha traxectoria helicoidal (como cando deixar a auga saír da bañeira) e, a continuación, obter o buraco negro está xirando no mesmo burato. Isto induce un campo magnético semellante ao da Terra. Preto do burato negro pode formar materia de alta enerxía das partículas incidentes. O campo magnético é tan forte que el "xoga" a esta cuestión en liña recta para fóra da galaxia en forma de disco. Isto foi observado en moitas galaxias e quasares.
Unha forma de observar buracos negros é medir as ondas gravitacionais, iso non é enteiramente posible hoxe, pero nós pensamos que será así no futuro próximo.

Os buracos negros miniaturas

Pódese imaxinar a posibilidade de que haxa moito menos buracos negros, que teñen menos masa do que mesmo o noso propio sol. Eses buratos non pode ser formado por un kolapps gravitacionais desde masa está por baixo do límite de Chandrasekhar. Buracos negros diminutas pode ser formada sobre o tema é a presión pola presión externa. Segundo John Wheeler ía formar un buraco negro en miniatura se tomou todo o hidróxeno pesado nos océanos da Terra e fixo unha gran bomba de hidróxeno-lo. Crese que formou moitos destes pequenos buracos negros en fase inicial do universo. Ao parecer, mesmo o Big Bang tería poder suficiente para comprimir a masa de xeito que se formou buracos negros en miniatura. Moitos científicos consideran que hai máis miniaturas de buracos negros que os buracos negros "regulares".

O uso de buracos negros

Se, no futuro, sería capaz de "incorporarse" unha miniatura dun buraco negro por súa gravidade sería capaz de gañar moito del. Desde toda a materia que se moven para abaixo cara a un buraco negro emite enerxía. Problemas de enerxía sería sempre resoltos.
Outro escenario podería ser que nós "subir" nun buraco negro no camiño orbital ao redor da Terra (unha pequena buracos negros en miniatura), entón nós enviamos un fluxo constante de hidróxeno, que só toca o seu horizonte de eventos. O hidróxeno será axiña Calefacción ata fusión, grazas ao efecto da marea, e doutra banda, o helio. Iso, entón, é o máis simple e máis segura posible reactor de fusión nuclear, ea enerxía pode ser almacenada e enviada á Terra.

Buracos de miñoca

A viaxe no tempo ten fascinado os seres humanos longa. Durante os anos 1950, había moitos científicos que fixeron a investigación en só iso. Algo que nos fascinou é saber se é posible viaxar a lugares remotos rapidamente. Segundo as teorías de Einstein non pode fördas máis rápido que a luz. Un consolo, con todo, a ser o chamado paradoxo dos xemelgos, o que significa que se está viaxando á velocidade da luz, o tempo para. A teoría da relatividade suxire, con todo, que, se está viaxando máis rápido que a luz, a continuación, viaxa de volta no tempo. O problema, entón, é que canto máis preto da velocidade da luz que comeza, máis poder será influenciada por, e nunca dará riba da velocidade da luz. Iso se compara coa posta en común de un século por dous. Chegar máis preto e máis preto de cero, pero nunca logralo.
Isto parece excluír tanto a viaxe espacial rápido e viaxar de volta no tempo. Con todo, existe outra posibilidade. Un pode deformar o espazo-tempo, de modo a crear un acceso directo entre dous puntos no espazo, nun burato de verme. Deste xeito, pódese viaxar máis rápido entre dous puntos no espazo. Pero tamén permitiría tidresor. Buracos de miñoca non son algo que escritores de ciencia ficción xurdiron, pero era Einstein e Nathan Rosen, que en 1935 escribiu un ensaio sobre algo que eles chamaban "pontes", que hoxe é coñecido como buratos de minhoca. Pero tamén dixo que os que viaxou por burato sería rampla en liña recta nunha singularidade, un buraco negro. Tampouco sería capaz de manter o burato de verme aberto o tempo suficiente.

Conclusións

Que hai buracos negros, a maioría de acordo. Moitos afirman en si aínda é que os buracos negros non existen e que é incerto, xa que a maioría do que é sobre os buracos negros non se basea na observación, senón en cálculos matemáticos. A investigación sobre os buracos negros son probablemente a primeira vez na historia que ha ir por ese camiño cos cálculos correctos antes de observacións. Eu creo que os buracos negros será o que é investigado en no futuro.
Moitos dos que cren que o universo foi creado a partir do big bang tamén cren que iso vai acabar nunha gran crise, unha gran contracción. Gran parte das teorías sobre só como os buracos negros non é posible destruír e como toda a materia no universo como unirse a varios buratos negros e como finalmente chocar uns cos outros ata que haxa só un buraco negro grande con toda a masa do universo. Pero vivimos nunha época en que todo o tempo a vir para as cousas que son xeralmente aceptados e que constantemente cae cousas que foron amplamente aceptadas. Agora discutida é o universo é plano. E iso pode axudar a aclarar a imaxe que temos do universo. Persoalmente, eu non que os buracos negros son creo "inmortal" (ou que eu non quero crer ?!) Que o universo remata cun big crunch Eu non creo en. O home é unha criatura ávido, sempre tentamos entender todo. Nós obter "pistas" de calquera outra ciencia, pero non pode prevé-lo, debemos unir a ciencia!
Especular sobre cuestións destino do universo é máis que podemos soportar, necesitamos a tomar un pouco de tempo para ver o retrato grande. As respostas están aí, nós só temos que facer as preguntas certas.

based on 37 ratings Os buracos negros, 2.4 de 5 baseado en 37 comentarios
| Máis
Buratos taxa Negro


Proxectos escolares relacionados
A continuación, son proxectos escolares relacionados con buracos negros ou de algunha maneira relacionados a buracos negros.

Comentario Black Holes

« | »