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Buracos Negros

Tópico: Física
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InledningVad é realmente um buraco negro? Será que é tão importante? Nos meios de comunicação tem-se falado muito sobre buracos negros, desde a descoberta dessas. Os buracos negros são, indiscutivelmente, um dos fenômenos mais fascinantes e interessantes que sabemos que existem. E ainda sabemos tão pouco sobre eles.
Como podemos ter certeza de que eles são? Eles são como eu digo preto, você não pode vê-los.
Podemos beneficiar delas de alguma forma?
Iluminação

O buraco negro termo foi cunhado em 1969 pelo cientista americano John Wheeler. Não havia nenhum pensamento novo, a idéia remonta pelo menos duas centenas, para um tempo em que havia duas teorias da luz. Um deles, que preferiu Newton, era que a luz consistia de partículas e outro que consistia em ondas. Hoje sabemos que ambas verdadeiras, graças à mecânica quântica, a luz pode ser considerada como uma onda e uma partícula. Se a luz consistia de ondas não se sabe como, ou se, foi afetada pela gravidade. Mas se consistisse de partículas seria menos influenciado pela gravidade como qualquer outra questão. Acreditava-se que a luz viajasse infinitamente fácil e foi por isso que a luz não foi afetada, mas isso não segurar quando um cientista chamado Roemer descobriu que a luz viaja a uma velocidade finita.
Para aqueles que acreditavam em vågteorin não era claro que a luz fosse afetada pela gravidade em tudo. Na verdade, a teoria da gravitação de Newton não pode ser usada para acender a luz, porque sempre tem a mesma velocidade. A luz era afetada pela gravidade e como ela não se tornou até Einstein apresentou sua teoria da relatividade.
ciclo de vida de uma estrela

Para entender os buracos negros, precisamos primeiro entender o ciclo de vida de uma estrela. Uma estrela é formada quando uma grande quantidade de gases (principalmente hidrogênio) está entrando em colapso, graças à gravidade. Os aumentos de temperatura do gás como aproximar-se e não haverá mais colisões. No final, a temperatura é tão elevada que os átomos de hidrogênio começam a subir com os outros para formar átomos de hélio. É nesta fase, como nosso próprio sol é. No final, tirando o combustível ea estrela começa a se contrair. Se a estrela for inferior a 1,4 vezes a massa do nosso sol, temos uma anã branca. Eles se tornam células estáveis porque alguém chamado princípio de exclusão. Esta é uma força que age contra a gravidade destas estrelas e torná-los estáveis. O princípio de exclusão é uma força de repulsão entre os elétrons em átomos.
Para estrelas com massas superiores a 1,4 massas solares, existem duas opções. Uma delas é que a estrela se torna estável por causa do princípio de exclusão entre prótons e nêutrons nos núcleos atômicos. Estes são chamados estrelas de nêutrons. A segunda opção é a gravidade da estrela é tão alto que até mesmo o princípio da exclusão é capaz de reter a estrela. É assim formado é um buraco negro.
Buracos Negros

Um buraco negro pode ser descrita com simplicidade como um corpo celeste que tem a gravidade de tal forma que sua velocidade de escape é superior à velocidade da luz. Um buraco negro não tem raio. A gravidade é comprimir toda a matéria que não em volume, a todos. Há uma singularidade de densidade de massa infinita. O buraco negro tem um horizonte de blasfêmia. Isso poderia ser considerado como um raio, mas é realmente um limite para o buraco negro. O horizonte de eventos separa todas as comunicações entre o buraco negro e mais além. Tudo o que vem dentro do horizonte de eventos engolida pelo buraco negro dentro do horizonte de eventos, não há como voltar atrás. A distância entre o buraco negro e horizonte de eventos depende da gravidade do buraco.
Como sabemos, nada pode viajar mais rápido que a luz. Por isso, nunca vá embora, não importa a partir do corpo. Matéria que vem dentro do horizonte do buraco negro caso puxado para baixo com a singularidade do centro do buraco negro, e que o buraco negro cresce. Consequentemente, buracos negros crescer e não diminuir.
Ondas gravitacionais e buracos negros se formam

relatividade geral de Einstein prevê que o mais pesado objeto móvel vai enviar "ondas" no espaço-tempo, viajando na velocidade da luz. Essas ondas são similares às ondas de luz, mas é muito mais difícil de detectar. Você pode vê-los pelos deslocamentos de partículas diferentes são livremente móvel. É actualmente a construir detectores os EUA, Europa e Japão para medir isso. Assim como as ondas de luz, então para aqueles com energia de sua fonte. Podemos então esperar que a fonte que acabaria por vir para descansar.
movimento da Terra em sua órbita ao redor do sol também provoca ondas de gravidade. As perdas de energia a partir destes irá alterar a órbita da Terra em torno do sol para que a Terra vai gradualmente mais perto dele. Mas desde que as perdas de energia são tão pequenas (você pode dirigir um radiador sobre as perdas), isso não significa nada para nós, pois iria demorar cerca de um milhar de milhão de milhão de milhão de milhão de anos para a Terra para ir para o sol. Ground mudança de faixa é muito pequeno para ser medido, mas viram fenômenos semelhantes no sistema de estrelas
PSR 1913 +16 (este é um pulsar). O sistema é composto de duas estrelas de nêutrons em órbita entre si e as perdas de energia devido a ondas gravitacionais que lhes permite andar em uma espiral em direção ao outro e que acabará por colidir.
Durante o colapso gravitacional de uma estrela em formação de um buraco negro, o movimento é muito maior ea taxa de radiação de ondas gravitacionais é muito maior. Por isso, é muito rápido para ela chegar a um estado de repouso. Esta é a fase final da estrela antes de se tornar um buraco negro.
1967 mostrou pesquisador Werner Israel design buraco negro em rotação não era muito simples. Ele disse que não criar o buraco negro é destinado para as características de sua estrela original tinha (excepto quando a massa é claro). Eles são perfeitamente esféricas, eo seu tamanho é determinado unicamente pela sua massa. Dois buracos negros com massas iguais são, portanto, idênticos. Muitos argumentaram que essa tese não está funcionando em todos, porque o buraco negro que deve ter formado a partir de uma estrela perfeitamente esférica (que não é). Não foi, porém, uma interpretação diferente. Quando o buraco negro passou por sua fase final, tornou-se a forma esférica perfeita o resultado das muitas ondas gravitacionais. Quando veio para descansar, o objeto seria perfeitamente esférica. Sob esta abordagem, todas as estrelas não rotativo, sob qualquer forma, acabar como um corpo perfeito esférica e seu tamanho dependeria apenas de sua massa. A teoria era limitado ao corpos celestes que não são alternados, mas em 1963 fez o investigador Roy Kerr, um conjunto de equações extras para a relatividade geral de Einstein para descrever buracos negros rotativos. Se a rotação é zero, o buraco negro teria que ser perfeitamente esférico. Mas se rodar de modo que seria "protuberância" nos pólos. 1970 corroboram essa teoria de provas por David Robinson. Todos os buracos negros são, eventualmente, a uma vilostånd onde eles podem rodar. Ele provou também que a sua forma e tamanho só era devido à sua massa e sua velocidade de rotação, e não sobre o desempenho de sua estrela tinha tido. Este resultado ficou conhecido como a máxima: "Um buraco negro não tem cabelo".
Como detectar buracos negros

Uma vez que os buracos negros são têm puxar tanto gravitacional que a luz não vem deles, não podemos vê-los. No entanto, existem outras maneiras de detectar buracos negros.
A luz das estrelas que estão perto de buracos negros dobrar muito sobre eles porque eles têm tanta gravidade. Se ele veio dentro do horizonte de eventos, nós não, mas se ela só chega perto da fronteira, será dobrado abruptamente. Muitos também argumentam que se a luz entra em um ângulo especial do horizonte de eventos, ele irá "montar" em torno do buraco negro junto com o horizonte de eventos.
A forma mais comum e provavelmente mais fácil de detectar buracos negros é olhar para os seus vizinhos próximos. Pode-se, em alguns lugares para ver como grandes estrelas que orbitam um item "invisível". Isso não quer dizer que existem buracos negros, que poderia ter sido uma estrela muito fraca. Mas isso poderia significar que há um buraco negro. Esse sistema conhecido como Cygnus X-1. Neste caso, com a ajuda de cálculos da órbita do corpo celeste visível para calcular a massa mínima "invisível", que neste caso era de 6 massas solares. Assim não dá uma anã negra. Massa também é grande demais para ser objeto deve ser uma estrela de nêutrons.
Assumimos hoje que existem buracos negros em nossa própria galáxia, a Via Láctea, porque a massa das estrelas que vemos em nossa galáxia não é suficiente para dar a Galáxia do spin nele. Acreditamos também que existem buracos negros que têm uma massa de cerca de cem milhões de massas solares. Por exemplo, as observações com o telescópio espacial Hubble da galáxia M87 revelou que há é uma galáxia em forma de disco que gira em torno de um objeto central que não pode ser outra coisa senão um buraco negro. Matéria cair em um lugar como este buraco negro supermassivo, descendo em direção ao buraco em um caminho em espiral (como quando você liberar a água da banheira) e, então, o buraco negro para girar no mesmo buraco. Isto induz um campo magnético semelhante ao da Terra. Perto do buraco negro, ele irá criar matéria de alta energia das partículas incidentes. O campo magnético é tão forte que "empurra" este assunto fora em linha reta da galáxia em forma de disco. Isso tem sido observado em muitas galáxias e quasares.
Uma maneira de observar buracos negros é medir as ondas gravitacionais, isso não é muito possível hoje, mas acho que vai ser lá no futuro próximo.
Buracos Negros-Miniaturas

Pode-se imaginar a possibilidade de que há muito pequenos buracos negros, que tem menos massa que mesmo nosso próprio sol. Tais buracos não pode ser formada por uma fila gravitacional, porque a massa está no limite de Chandrasekhar. Miniature buracos negros só pode ser formado se o assunto é comprimido pela pressão externa. De acordo com John Wheeler formariam um buraco negro em miniatura se você tomou todo o hidrogênio pesado nos oceanos da Terra e fez uma grande bomba nuclear fora dele. Acredita-se que formou muitos destes pequenos buracos negros nos primórdios do universo. Aparentemente, até mesmo o grande estrondo teria força suficiente para comprimir a massa para formar buracos negros em miniatura. Muitos pesquisadores acreditam que existem mais miniaturas de buracos negros do que o "ordinário" buracos negros.
O uso dos buracos negros

Se no futuro poderia "pegar" uma miniatura de um buraco negro com a ajuda de sua gravidade, pode-se ganhar muito dele. Uma vez que toda a matéria que se move para baixo em direção a um buraco negro emite energia. Problemas de energia que sempre foram resolvidos.
Outro cenário poderia ser que "puxar" para um buraco negro em órbita ao redor da Terra (um pequeno buraco negro em miniatura), então vamos enviar um fluxo constante de hidrogénio como apenas toca o horizonte de eventos. O hidrogênio será aquecido a fusão, devido aos efeitos das marés, e, por outro lado, o hélio. Este é então o reactor de fusão mais fácil e mais segura possível nuclear e energia podem ser armazenados e enviados para a Terra.
Wormholes

Viajando no tempo tem fascinado por muito tempo os seres humanos. Durante a década de 1950 houve muitos cientistas que conduziu uma pesquisa sobre isso. Outra medida que nos intrigou é saber se é possível viajar para locais remotos rapidamente. De acordo com as teorias de Einstein fosse assim, não mais do que luz. Um consolo pode ser o chamado paradoxo gêmeo, o que significa que se você viajar à velocidade da luz como o tempo pára. A teoria da relatividade sugere que se você viajar mais rápido que a luz para ele viaja de volta no tempo. O problema então é que quanto mais próximo da velocidade da luz você ficar, mais poder irá ser influenciados por, e você nunca vai desistir da velocidade da luz. Isso compara com um a parte, com dois. Você está chegando mais perto de zero, mas nunca alcançá-lo.
Isto parece excluir tanto a viagem espacial rápida e viajar no tempo. No entanto, existe outra possibilidade. Se você pode deformar o espaço-tempo, de modo a criar um atalho entre dois pontos no espaço, um buraco de minhoca. Desta forma, pode-se viajar mais rápido entre dois pontos no espaço. Mas também permitiria tidresor. Buracos de minhoca não são algo que os escritores de ficção Sience surgiram, mas foi Einstein e Nathan Rosen, que em 1935 escreveu um ensaio sobre algo que eles chamaram de "pontes", que agora é conhecido como buracos de minhoca. Mas também disse que quem passou pelo buraco teria de drenagem em linha reta em uma singularidade, um buraco negro. Não seria capaz de manter o wormhole aberto bastante tempo.
Conclusões

O fato de que buracos negros existem, a maioria concorda. Muitos afirmam, por si só ainda é que os buracos negros não existem e que é incerto, pois a maioria do que é sobre os buracos negros não se baseia em observações, em vez de Matemática. A pesquisa sobre os buracos negros é provavelmente o primeiro na história a ter ido desta forma com os cálculos direito observações anteriores. Eu acho que os buracos negros será que a pesquisa é para continuar.
Muitos daqueles que acreditam que o universo foi criado a partir do big bang também acredito que isso vai acabar em um big crunch, uma grande contração. Grande parte das teorias sobre como este buraco negro em particular não pode destruir e como toda a matéria no universo, desde a adesão à vários buracos negros e como elas se chocam uns com os outros até que haja apenas um grande buraco negro com toda a massa do universo. Mas vivemos em uma época em que ele é adicionado, há coisas em que é amplamente aceito e ele sempre cai coisas que eram amplamente aceitas. Agora em discussão é se o universo é plano. E talvez isso pode ajudar a limpar a imagem que temos do universo. É claro que eu não acredito que os buracos negros são "imortais" (ou talvez eu não quero acreditar!) Que o universo termina com um big crunch eu não pensar. O homem é uma criatura ávido, sempre tentar entender tudo. Ficamos "pistas" de todas as outras ciências, mas não pode olhar sobre ele, é preciso conciliar a ciência!
Para especular sobre questões destino do universo é mais do que podemos lidar, é preciso ter um pouco de tempo para ver a imagem grande. As respostas estão lá, só temos de fazer as perguntas certas.

Por: Isaac Fahlin

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