.nu

Pracy w szkole i eseje gimnazjum
Szukaj szkolnych

Czarne dziury

Temat: Fizyka

InledningVad jest naprawdę czarna dziura? Jest to tak ważne? W mediach nie było rozmowy bardzo wiele o czarne dziury od czasu odkrycia tych. Czarne dziury są prawdopodobnie jednym z najbardziej fascynujących i ciekawe zjawisko znamy istnieje. Ale jeszcze tak mało wiemy o nich.
Jak możemy być pewni, że są? Są jak powiedziałem, czarny, nie można ich zobaczyć.
Możemy skorzystać z nich w jakiś sposób?
Światło

Termin czarna dziura powstał w 1969 roku przez amerykańskiego naukowca John Wheeler. To nie była nowa koncepcja, pomysł, sięga co najmniej dwa wieki, do czasu, kiedy były dwie teorie na temat światła. Onu, który Newton preferowane było to, że światło składa się z cząstek, a drugą, że składa się z fal. Dziś wiemy, że oba mecze dzięki mechanice kwantowej, światło może być postrzegane zarówno jako fala i jako cząstki. Jeżeli światło składa się z fal, nie wie, jak, lub jeśli jest to wpływ grawitacji. Ale jeśli to składało się z cząstek mogą być naruszone tyle grawitacyjnie jak w każdej innej kwestii. Wierzono, że światło wyjazd nieskończenie szybko i dlatego światło nie ma wpływu, ale to nie było tak naukowiec Roemer stwierdził, że światło wyjazd na skończoną prędkością.
Dla tych, którzy wierzyli w vågteorin nie było jasne, że światło będzie mieć wpływu grawitacji w ogóle. W rzeczywistości, Newton teorii ciężkości nie może być stosowany na światło, ponieważ światło ma zawsze tę samą prędkość. Światło wpływa ciężkości i jak nie było, aż Einstein przedstawił swoją teorię względności.
Cyklu życia gwiazdy

Aby zrozumieć, czarne dziury, musimy najpierw zrozumieć cyklu życia gwiazdy. Standard powstaje, gdy duża ilość gazu (przeważnie wodór) załamuje się dzięki grawitacji. Wzrost temperatury gazu jak się zbliżać do siebie nawzajem i nie będzie zderzeń. W końcu temperatura staje się tak wielka, że ​​atomy wodoru zaczynają się łączyć ze sobą i tworzą atomy helu. To właśnie na tym etapie, że nasze Słońce znajduje. W końcu trochę paliwa na zewnątrz i gwiazda zaczyna się kurczyć. Jeśli gwiazda następnie ważyć mniej niż 1,4ggr masy naszego Słońca, mamy białego karła. Stają się stabilne organy dzięki niejakiego zasady wykluczania. To jest siła, która pracowała przed ciężkości tych gwiazd i ich stabilna. Wyłączenie Zasada jest siła odpychająca między elektronów w atomach.
Dla gwiazd, które mają mas większych niż 1,4 mas Słońca, istnieją dwie możliwości. Jednym z nich jest, że gwiazda staje się stabilna ze względu na zasadę wykluczania między neutronów i protonów w jądrach atomowych. Są to tak zwane gwiazdy neutronowe. Inną opcją jest, jeśli grawitacja gwiazdy jest tak wysoka, że ​​nawet zasada wykluczenia jest w stanie utrzymać się na gwiazdę. Utworzony w ten sposób jest to czarna dziura.
Czarne dziury

Czarna dziura może być opisana z prostotą jako ciała niebieskiego, które ma tak wiele wagi, że jego prędkość ucieczki jest większa od prędkości światła. Czarna dziura ma promień. Grawitacja ma wycisnąć całą sprawę bez objętości w ogóle. Jest to osobliwość nieskończonej gęstości masy. Czarna dziura jest bluźnierstwem horyzont. Może to być uważane za promieniem, ale nie jest tak naprawdę ograniczenie czarną dziurę. Event Horizon zamyka dostęp żadnej komunikacji pomiędzy czarną dziurę i poza nią. Wszystko, co jest wewnątrz horyzontu zdarzeń połknięte przez czarną dziurę, wewnątrz horyzontu zdarzeń, nie ma odwrotu. Odległość między czarną dziurę i Event Horizon zależy od grawitacji dziury.
Jak wiemy, nic nie może podróżować szybciej niż światło. Dlatego nigdy nie znikają bez względu na to z organizmu. Względu na to, że jest wewnątrz horyzontu zdarzeń czarnej dziury jest rozebrany do osobliwości centrum czarnej dziury, a czarna dziura rośnie. Zatem czarnych dziur rośnie, lecz nie zmniejsza się.
Fale grawitacyjne i forma Black Hole

Teoria Einsteina ogólnej teorii względności przewiduje, że naprawdę ciężkie przedmioty, które poruszają się wyśle ​​"zmarszczki" w czasoprzestrzeni, podróżując z prędkością światła. Fale te są podobne do fal świetlnych, ale są o wiele trudniejsze do wykrycia. Możesz zobaczyć je wypierając różne cząstki, które są swobodnie przemieszczać. Mężczyzna posiada dziś na budowaniu detektorów w Stanach Zjednoczonych, Europie i Japonii, aby zmierzyć to. Podobnie jak fale światła, ponieważ wprowadzają energię od źródła. Można wówczas spodziewać się, że źródło, które w końcu dojść do reszty.
Ruchu Ziemi na orbicie wokół Słońca powoduje także fale grawitacyjne. Straty energii z nich zmieni orbity Ziemi wokół Słońca, tak że Ziemia stopniowo bliżej niego. Ale dlatego, że straty energii są tak małe (można jeździć na straty ciepła, piec), nie oznacza to nic dla nas, bo zajęłoby około tysiąca milionów milionów milionów milion lat na Ziemi, aby przejść na słońce. Zmiana orbity Ziemi jest zbyt mała, aby być w stanie zmierzyć, ale nie widział podobnych zjawisk w układzie gwiazdy
PSR 1913 + 16 (to Pulsar). System składa się z dwóch gwiazd neutronowych okrążających się nawzajem oraz straty energii z powodu fal grawitacyjnych sprawia, że ​​wędrują w spiralę w kierunku siebie i będą w końcu zderzyć.
Podczas kolapsu grawitacyjnego, gdy gwiazda tworzy czarną dziurę, ruch jest znacznie większy, a stawka promieniowanie fal grawitacyjnych jest znacznie wyższa. Jest zatem bardzo szybka, że ​​są w stanie spoczynku. Jest to ostatni etap gwiazdy, zanim stanie się czarna dziura.
1967 pokazał naukowców Werner Izraela nieobracającym czarną strukturę otworu był bardzo prosty. Przekonywał, że projekt czarnej dziury nie jest w ogóle znaczy, że właściwości gwiazda oryginału (z wyjątkiem, gdy mieli masę oczywiście). Są doskonale kuliste, a jej wielkość jest złożony tylko z jej masy. Dwie czarne dziury o równych masach są zatem identyczne. Wielu twierdziło, że teza ta nie działa w ogóle, ponieważ czarna dziura to musi być utworzony z idealnie sferycznej gwiazdy (co nie jest). Jednak nie był to inna interpretacja. Gdy czarna dziura przeszła jej końcowej fazie, stało się idealnym kulisty kształt wyniku wielu fal grawitacyjnych. Kiedy przyszedł do odpoczynku obiekt będzie doskonale kulisty. Zgodnie z tym poglądem, wszystkie nieobracającym gwiazdy, w jakiejkolwiek formie, rzucić jak ciało doskonale sferyczny, jego rozmiary zależą tylko od jego masy. Teoria została ograniczona do ciał niebieskich, które nie są obracane, ale w 1963 roku zrobił badacz Roy Kerr, gromadzenie dodatkowych równań ogólnej teorii względności Einsteina, który opisany obracając czarne dziury. Jeśli obrót był zerowy więc czarna dziura jest idealnie kulisty. Ale jeśli to było tak że obraca "wybrzuszenie" na biegunach. 1970 potwierdza tę teorię przez dowody z Davidem Robinsonem. Wszystkie czarnych dziur w końcu do vilostånd których mogą się obracać. Udowodnił także, aby jego kształt i rozmiar był wyłącznie z powodu swojej masy i jego prędkości obrotowej, a nie na właściwości gwiazdy miał. Wynik ten stał się znany w tej postaci maksyma "czarnych dziur ma włosów".
Jak wykryć czarnych dziur

Ponieważ czarne dziury są tak duże, siła grawitacji jest, że światło nie pochodzi od nich, nie możemy ich zobaczyć. Jednakże istnieją inne sposoby wykrywania czarnych dziur.
Światło z gwiazd w pobliżu czarnej dziury zginać bardzo wiele o nich dlatego, że mają tak wiele wagi. Jeśli światło jest wewnątrz horyzontu zdarzeń, nie mamy, ale jeśli to tylko zbliża się do granicy, to zostanie gwałtownie pochylił. Wiele osób twierdzi, że jeżeli światło jest w pod określonym kątem w horyzont zdarzeń, to będzie "przejść" wokół czarnej dziury obok horyzontu zdarzeń.
Najczęstszym i chyba najprostszym sposobem wykrywania czarnych dziur jest patrzeć na ich pobliskich sąsiadów. Jest to w niektórych miejscach zobaczyć, jak wielkie gwiazdy krążą wokół "niewidzialne" poz. To nie znaczy, że są czarne dziury, może to być bardzo słaby gwiazda. Ale może to oznaczać, że jest czarna dziura. Taki system jest nazywany Cygnus X-1. W tym przypadku, przy pomocy obliczeń na orbicie ciała niebieskiego jest widoczne były w stanie dowiedzieć się "niewidzialne" minimalną masę, która w tym przypadku wynosiła 6 mas Słońca. Zatem wykluczyć, że jest czarny karzeł. Miąższ jest zbyt duża, aby być przedmiotem musi być gwiazda neutronowa.
Zakładamy teraz, że istnieją czarne dziury w naszej galaktyce, Drodze Mlecznej, ponieważ masa gwiazd, które widzimy w naszej galaktyce nie wystarczy dać galaktyki obrót, jak to ma. Wierzymy również, że istnieją czarne dziury o masie około sto milionów mas Słońca. Na przykład obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a w galaktyce M87 wykazały, że istnieje galaktyka w kształcie dysku, który obraca się wokół centralnego obiektu, który nie może być coś innego niż czarna dziura. Materia spada na miejscu jak to bardzo czarną dziurę, przejdź na dół w spirali (jak wtedy, gdy pozwolisz wodę z wanny), a następnie dostać czarną dziurę obracać w tym samym otworze. To wytwarza pole magnetyczne podobne do Ziemi. W pobliżu czarnej dziury, stworzy sprawę wysokiej energii cząstek padających. Pole magnetyczne jest tak silne, że "rzuca" w tej sprawie prosto z galaktyki w kształcie dysku. To zaobserwowano w wielu galaktyk i kwazarów.
Jednym ze sposobów, aby obserwować czarne dziury jest do pomiaru fal grawitacyjnych, to nie jest całkiem możliwe dziś, ale myślisz, że tak będzie w przyszłości.
Czarne dziury miniatury

Można sobie wyobrazić możliwość, że są o wiele mniejsze czarne dziury, które mają mniejszą masę niż nawet nasze własne słońce. Otwory takie nie mogą być utworzone przez grawitacyjne kolapps ponieważ masa jest ograniczenie Chandrasekhar. Miniaturowe czarne otwory mogą być utworzone tylko nierozpuszczalne jest ściskany przez ciśnienie zewnętrzne. Według Johna Wheelera tworzyłyby miniaturową czarną dziurę, jeśli trwało cały ciężki wodór w ziemskich oceanach i uczynił go jedną wielką bombę wodoru. Uważa, że ​​zawarła wiele z tych mniejszych czarnych dziur we wczesnym stadium wszechświata. Podobno nawet big bang będzie mieć wystarczająco dużo siły, aby ścisnąć masę tak, że tworzy miniaturowe czarne dziury. Wielu naukowców uważa, że ​​jest więcej miniaturki czarnych dziur niż w "normalnych" czarnych dziur.
Korzystanie z czarnych dziur

Jeśli w przyszłości będzie w stanie "złapać" miniatura czarnej dziury przez jego ciężkości będzie w stanie zarobić dużo. Ponieważ cała materia porusza się w kierunku czarnej dziury emituje energię. Problemy energetyczne na zawsze został rozwiązany.
Inny scenariusz może być tak, że my "wpadać" do czarnej dziury w ścieżce orbity wokół Ziemi (bardzo małe miniaturowe czarne dziury), a następnie wyślemy ciągły strumień wodoru, że dotknie on jej horyzontu zdarzeń. Wodór ogrzewa się do stopienia, dzięki efektowi oddechowej, a z drugiej strony, hel. To wtedy jest najprostszym i najbardziej najbezpieczniejsze reaktora syntezy jądrowej i energii mogą być przechowywane i przesyłane na Ziemię.
Tunele czasoprzestrzenne

Czas podróży ma długi fascynowały ludzi. W 1950 było wielu naukowców, którzy robili badania w tylko to. Coś, co nas fascynuje to, czy możliwe jest, aby szybko podróżować do odległych miejsc. Według teorii Einsteina, nic nie może fördas szybciej niż światło. Jednym pocieszeniem jednak być tak zwane podwójne paradoks, co oznacza, że ​​w przypadku podróży z prędkością światła, czas stoi. Teoria względności sugeruje jednak, że w przypadku podróży szybciej niż światło, a następnie przemieszcza się w czasie. Problemem jest więc, że im bliżej do prędkości światła masz, tym silniejszy będzie mieć wpływ, i nigdy nie da się z prędkością światła. Które porównuje z dzielenia stulecie przez dwa. Jesteś coraz bliżej do zera, ale nigdy nie osiągnąć.
To zdaje się wykluczać zarówno szybki podróży kosmicznych i podróży w czasie. Jednakże, istnieje jeszcze jedna możliwość. Jeśli ktoś może odkształcać czasoprzestrzeń tak, aby utworzyć skrót między dwoma punktami w przestrzeni, w tunelu. W ten sposób można przemieszczać się szybciej od dwóch punktów w przestrzeni. Ale to również umożliwić tidresor. Tunele nie są czymś, co pisarze science fiction wymyślić, ale to było Einstein i Nathan Rosen, który w 1935 roku napisał esej o czymś nazwali "mosty", który dziś jest znany jako tunele czasoprzestrzenne. Ale powiedział też, że każdy, kto podróżował przez otwór będzie zjeżdżalnia prawo do osobliwości, czarnej dziury. To również nie być w stanie utrzymać się tunelu na tyle długo otwarty.
Wnioski

Że istnieją czarne dziury, najbardziej zgadzam. Wielu twierdzi, samo w sobie jest nadal, że czarne dziury nie istnieją i że nie jest pewne, ponieważ większość z tego, co jest o czarne dziury nie są oparte na obserwacji, ale zamiast tego na obliczeniach matematycznych. Badania czarnych dziur jest prawdopodobnie pierwszym w historii, który odszedł na w ten sposób z odpowiednich obliczeń wcześniejszych obserwacji. Myślę, że czarne dziury będą tym, co jest przedmiotem badań w przyszłości.
Wielu z tych, którzy wierzą, że wszechświat powstał z wielkiego wybuchu też uwierzyć, że to się skończy w wielkim kryzysie, jednym wielkim skurczu. Wiele teorii o tym, jak czarne dziury nie są po prostu się zniszczyć i jak całą materię we wszechświecie, jak stosując się do różnych czarnych dziur, a jak w końcu zderzają się ze sobą, dopóki istnieje tylko jedna wielka czarna dziura z całej masy we wszechświecie. Ale żyjemy w czasach, gdy cały czas na rzeczy, na które jest powszechnie akceptowane i stale spada rzeczy, które były powszechnie akceptowane. Teraz to jest dyskusja, czy Wszechświat jest płaski. A może to pomoże wyjaśnić obraz mamy wszechświata. Osobiście nie wierzę, czarne dziury są "nieśmiertelne" (a może ja nie chcę w to wierzyć!), Że wszechświat kończy się z wielkim kryzysem, nie sądzę na. Człowiek jest zapalonym istota, zawsze stara się zrozumieć wszystko. Dostajemy "wskazówki" z jakiejkolwiek innej nauki, ale nie można przewidzieć, to musimy połączyć naukę!
Spekulować na sprawach los wszechświata jest więcej niż może obsłużyć, musimy wziąć trochę w czasie, aby zobaczyć duże zdjęcie. Odpowiedzi są tam, po prostu musimy zadać właściwe pytania.

Przez: Isaac Fahlin

based on 20 ratings Czarne dziury, 2.9 z 5 na podstawie 20 ocen
Oceń Black Holes


Podobne szkolnych
Oto projekty szkolne zajmujące się czarnych dziur, które są w jakiś sposób związane z czarnych dziur.

Skomentuj Black Holes

« | »