.nu

Schoolwork dhe ese nga shkolla e mesme
Kërko schoolwork

Vrima e zezë

Lënda: Fizikë

InledningVad është me të vërtetë një vrimë e zezë? A është kjo kaq e rëndësishme? Në media ka pasur të flasim shumë në lidhje me vrimat e zeza që nga zbulimi i këtyre. Vrimat e zeza janë ndoshta një nga fenomenet më interesante dhe interesante ne e dimë ekzistojnë. Por ende ne e dimë aq pak për ta.
Si mund të jemi të sigurt se ata janë? Ata janë si i tha e zezë, ju nuk mund të shihni ato.
A mund të përfitojnë prej tyre në një farë mënyre?
Dritë

Vrimë e zezë Termi është shpikur në 1969 nga shkencëtari amerikan John Wheeler. Kjo nuk ishte një koncept i ri, ide shkon prapa të paktën dy shekuj, në një kohë kur atje ishin dy teori të dritës. Një, që Njutoni i favorizuar, ishte se drita përbëhej nga grimca, dhe tjetri se ajo përbëhej nga valët. Sot ne e dimë se të dy sajë të vërteta të mekanikës kuantike, drita mund të konsiderohet edhe si një valë dhe një grimcë. Nëse drita përbëhej nga valët nuk e di se si, ose në qoftë se, ajo është e prekur nga graviteti. Por në qoftë se ajo përbëhej nga grimca do të ndikohet sa më shumë nga graviteti si çdo çështje tjetër. Ajo u besohet se drita udhëtuar pafundësisht të shpejtë dhe kjo është arsyeja pse drita nuk ishte prekur, por kjo nuk ishte pastaj një shkencëtar i quajtur Roemer zbuluar se drita udhëtonte me një shpejtësi të fundme.
Për ata që besonin në teori valë nuk ishte e qartë se drita do të ndikohet nga graviteti në të gjitha. Fakti është se Njutonit 's teoria e gravitetit nuk mund të përdoret në dritë, sepse drita gjithmonë ka të njëjtën shpejtësi. Që drita ishte i ndikuar nga graviteti dhe si nuk ishte deri Einstein paraqiti teorinë e tij të relativitetit.
Cikli i një ylli jeta

Për të kuptuar vrimat e zeza, ne duhet së pari të kuptojnë ciklin e një ylli të jetës. Një yll i formuar kur një sasi e madhe e gazit (kryesisht hidrogjeni) bie, në sajë të gravitetit. Të temperatura gaz rritet si ata të vijnë më afër së bashku dhe nuk do të ketë më shumë goditjet. Në fund, temperatura bëhet aq e madhe se atomet e hidrogjenit të fillojnë të shkrihen së bashku për të formuar atomet helium. Është në këtë fazë se Dielli jonë është e vendosur. Në fund, duke marrë jashtë e karburantit dhe yllin fillon të tkurret. Rreth ylli pastaj peshojnë më pak se mases 1,4ggr e diellit tonë, ne kemi marrë një xhuxh të bardhë. Ata bëhen të qëndrueshme celularë në sajë të dikujt me emrin parimit të përjashtimit. Kjo është një forcë që ka punuar kundër gravitetit të këtyre yjeve dhe i bëjnë ato të qëndrueshme. Përjashtimi Parimi është një forcë e neveritshme midis elektroneve në atomet.
Për yjet që kanë masave të mëdha se 1,4 masa diellore, ka dy opsione. Njëra është se ylli bëhet në sajë të qëndrueshme të parimit të përjashtimit mes neutroneve dhe protoneve në berthamat atomike. Këto quhen yjet neutron. Mundësia tjetër është nëse graviteti i yllit është aq e lartë që nuk është edhe parimi përjashtimi i aftë për të mbajtur deri yll. Është formuar në këtë mënyrë është një vrimë e zezë.
Vrima e zezë

Një vrimë e zezë mund me lehtësi të përshkruhet si një trup qiellor që ka aq shumë gravitetit që shpejtësia e saj të shpëtojnë është më e lartë se shpejtësia e dritës. Një vrimë e zezë nuk ka rreze. Forca e gravitetit ka pllaquris gjithë çështjen në asnjë vëllim në të gjitha. Kjo është një veçori e densitetit në masë të pafund. Vrimë e zezë ka një horizont të blasfemisë. Kjo mund të parashihet si një rreze, por kjo është me të vërtetë një kufi në vrima e zezë. Horizont ngjarje ndan të gjithë komunikimin në mes vrima e zezë dhe më gjerë. Çdo gjë që vjen brenda horizont ngjarje gëlltitur nga vrima e zezë, brenda horizontit të ngjarjes, nuk ka kthim prapa. Distanca në mes vrima e zezë dhe horizont ngjarje varet nga graviteti vrimë-së.
Siç e dimë, asgjë nuk mund të udhëtojë më shpejt se drita. Prandaj, kurrë nuk zhduket çdo çështje nga trupi. Çështje që vjen brenda horizont ngjarje e vrime të zezë është tërhequr poshtë në veçantinë e qendrës së vrimë e zezë të, vrimë e zezë rritet. Kështu, vrimat e zeza rritet por nuk ulet.
Valët gravitacionale dhe formë të Zi vrimë

Teoria e Ajnshtajnit e relativitetit të përgjithshëm parashikon që objektet të vërtetë të rëndë që lëvizin do të transmetohet "valë" në hapësirë-kohë, e cila udhëton me shpejtësinë e dritës. Këto valë janë të ngjashme me valët e lehta, por janë shumë më të vështirë për të zbuluar. Ju mund të shikoni ato me ndërrime e grimcave të ndryshme janë të lirë për të lëvizur. Ju pranoni sot për të ndërtuar detektorë në SHBA, Evropë dhe Japoni për të matur këtë. Ashtu si valët e lehta si ato sjellin energji nga burimi i saj. Dikush mund të presim se burimi më pas do të përfundimisht të vijnë për të pushuar.
Lëvizje e Tokës në orbitën e saj rreth diellit gjithashtu shkakton valëve gravitacionale. Humbjet e energjisë nga këto do të ndryshojnë orbitën e Tokës rreth diellit kështu që Toka gradualisht do të më pranë saj. Por që humbjet e energjisë janë aq të vogla (një mund të përzënë një sobë ngrohjes në humbje), kjo nuk do të thotë asgjë për ne, sepse ajo do të marrë rreth një mijë milion milion milion një milion vjet për Earth për të shkuar në diell. Ndryshim kursi i tokës është shumë e vogël që të jetë në gjendje për të maten, por ka parë fenomene të ngjashme në sistemin e yllit
PSR B1913 + 16 (kjo është një pulsar). Sistemi përbëhet nga dy yjet neutronike rrotullohen rreth njëri-tjetrit dhe humbjet e energjisë për shkak të valëve gravitacionale i bën të enden në një spirale ndaj njëri-tjetrit dhe ata në fund do të përplasen.
Gjatë rënies gravitacionale kur një yll formon një vrimë të zezë, lëvizja është shumë më e lartë dhe shkalla e rrezatimit të valëve gravitacionale është shumë më e lartë. Prandaj është shumë e shpejtë për të për të ardhur në një gjendje pushimi. Kjo është faza e fundit e yjeve para se të bëhet një vrimë e zezë.
1967 tregoi studiues Werner Izraelin të jo-rradhës strukturë të zezë vrimë ishte shumë e thjeshtë. Ai tha se dizajni i vrime të zezë nuk është menduar fare, mbi karakteristikat e yllit të tij origjinale pati (përveç kur në masë natyrisht). Ata janë të përkryer sferike, dhe madhësia e saj është e përbërë vetëm nga masa e tij. Dy vrimat e zeza të masave të barabarta për këtë arsye janë identike. Shumë mendonin se kjo tezë nuk është duke punuar në të gjitha sepse vrimë e zezë atëherë ajo duhet të ketë formuar nga një yll i përkryer sferike (që nuk është). Nuk ishte, megjithatë, një tjetër interpretim. Kur vrimë e zezë shkoi nëpër fazën përfundimtare, ajo u bë formë të përsosur sferike rezultatin e shumë valëve gravitacionale. Kur ai erdhi për të pushuar objekt do të jetë e përkryer sferike. Sipas kësaj pikëpamje, të gjithë yjet e jo të rradhës, në çfarëdo forme, të përfundojë si një trup i përsosur sferike dhe madhësia e saj do të varet vetëm nga masa e tij. Teoria ishte e kufizuar në trupat qiellorë që nuk janë ndërruar, por 1963 kryenin studiues Roy Kerr, një për grumbullimin e ekuacioneve shtesë të relativitetit të përgjithshëm të Ajnshtajnit përshkruajnë rradhës vrimat e zeza. Nëse rotacioni ishte zero kështu do të vrimë e zezë të jetë krejtësisht sferike. Por në qoftë se ajo është ndërruar, ajo do të "fryrje" në polet. 1970 vërtetuar këtë teori e provave nga David Robinson. Të gjitha vrimat e zeza do të përfundimisht në një vilostånd ku ata mund të rrotullohen. Ai provoi gjithashtu se forma e tij dhe madhësia ishte vetëm për shkak të masës së saj dhe shpejtësinë e tij të rrotullimit dhe jo të karakteristikave të yllit të saj të pasur. Ky rezultat u bë i njohur si parim: ". Një vrimë e zezë nuk ka flokët"
Si të Zbuluar vrimave të zeza

Që nga vrimat e zeza janë të pasur një forcë të tillë të madhe gravitacionale që dritë nuk vjen prej tyre ne nuk mund të shohin ato. Megjithatë, ka mënyra të tjera për të zbuluar vrimat e zeza.
Dritë nga yjet në afërsi të vrimave të zeza bëj shumë rreth tyre, sepse ata kanë aq shumë gravitetit. Nëse drita vjen brenda horizont ngjarje, ne nuk shohim, por në qoftë se ajo vetëm vjen në afërsi të kufirit, ajo do të jetë vendosur ashpër. Shumë gjithashtu argumentojnë se nëse drita vjen në në një kënd të veçantë në horizont ngjarje, ajo do të "shkojë" rreth vrimë të zezë së bashku me horizont ngjarje.
Më e zakonshme dhe ndoshta mënyra më e lehtë për të zbuluar vrimat e zeza është që të shikojmë në fqinjët e tyre pranë. Dikush mund në disa vende të shohin se sa e madhe yjet rrotullohen rreth një pikë të "padukshme". Kjo nuk do të thotë se ka vrimat e zeza, ajo mund të ketë qenë një yll tepër i lodhur. Por kjo mund të thotë se ka një vrimë e zezë. Një sistem i tillë është quajtur Mjellma X-1. Në këtë rast, me ndihmën e llogaritjeve në orbitën e trupit i dukshëm qiellor-së qenë në gjendje të kuptoj se e "padukshme" masë minimale, e cila në këtë rast ishte 6 masa diellore. Kështu pengon kjo është një xhuxh i zi. Tul është gjithashtu shumë e madhe për të kundërshtuar, do të jetë një yll neutron.
Ne supozojmë tani se ka vrimat e zeza në galaktikës sonë, Rrugës së Qumështit, si masë e yjeve ne shohim në galaktikës sonë nuk është e mjaftueshme për të dhënë rrotullimin galaxy që ajo ka. Ne gjithashtu besojmë se ekzistojnë vrimat e zeza që kanë një peshë prej rreth një qindra milionë masa diellore. Për shembull, vëzhgime me teleskopi Hubble e galaktikë M87 zbuloi se ka një galaktikë në formë disku rrotullohet rreth një objekt qendror që nuk mund të jetë asgjë tjetër përveç një vrimë të zezë. Çështje të bjerë në një vend si ky vrimë super të zezë, të shkojnë poshtë në drejtim të vrimë në një rrugë spiral (si kur ju le ujë nga vaskë), dhe pastaj të marrë vrimë e zezë rrotullohet në të njëjtën vrimë. Kjo shkakton një fushë magnetike të ngjashme me Tokës. Pranë vrimë e zezë do të formojnë materie energjie të lartë e grimcave të incidentit. Fushë magnetike është aq i fortë se ai "hedh" këtë çështje drejt jashtë nga galaktikë disk-formë. Kjo është vënë re në shumë galaktikave dhe quasars.
Një mënyrë për të vëzhguar vrima të zeza është të masë valët gravitacionale, kjo nuk është plotësisht e mundur sot, por ne mendojmë se do të jetë kështu në të ardhmen e afërt.
Vrima e zezë thumbnails

Mund të imagjinoni mundësinë që ka vrima shumë më pak e zeza, të cilat kanë më pak masë se edhe vet diellit tonë. Vrimat e tilla nuk mund të formohet nga një kolapps gravitacionale që prej masë është nën Chandrasekhar limit. Vrimat e zeza miniaturë mund të formohet vetëm në qoftë se çështja është ngjeshur nga presioni i jashtëm. Sipas John Wheeler do të formojnë një vrimë të zezë miniaturë në qoftë se ju mori të gjithë hidrogjen i rëndë në oqeanet e Tokës dhe e bëri një bombë të madhe hidrogjeni atë. Besohet se ai ka formuar shumë prej këtyre vrimave të vogla të zeza në fazën e hershme të universit. Me sa duket edhe zhurmë e madhe do të kishte fuqi të mjaftueshme për të compress në masë në mënyrë që ajo formuar vrima miniaturë zeza. Shumë shkencëtarë besojnë se ka më shumë thumbnails e vrimave të zeza se vrimat e "rregullt" të zeza.
Përdorimi i vrimave të zeza

Në qoftë se, në të ardhmen do të mund të "kapur" një miniaturë e një vrimë të zezë nga graviteti i saj do të jetë në gjendje për të fituar një shumë prej tij. Që të gjitha çështje që lëviz poshtë drejt një vrimë e zezë lëshon energji. Problemet e energjisë do të ishte përgjithmonë zgjidhur.
Një tjetër skenar mund të jetë që ne të "përplasem" në një vrimë të zezë në rrugën orbitale rreth Tokës (a vrima shumë të vogla miniaturë e zeza), atëherë ne do të ju dërgoj një rrjedhë e vazhdueshme të hidrogjenit lehtë prek në horizontin e saj të ngjarjes. Hidrogjeni pastaj do të jetë i nxehtë për bashkim, në sajë të efektit të baticës dhe, nga ana tjetër, helium. Kjo pastaj është reaktor më e thjeshtë dhe më e sigurt e mundur fusion bërthamore, dhe energjia mund të ruhet dhe zbriti në Tokë.
Vrimat depërtuese

Udhëtimi në kohë është i hipnotizuar gjatë njerëzimin. Gjatë viteve 1950 ka pasur shumë shkencëtarë të cilët hulumtuar vetëm se. Diçka që na ka hipnotizuar është se a është e mundur që të udhëtojnë në vende të largëta shpejt. Sipas teorive të Ajnshtajnit nuk mund fördas më të shpejtë se drita. Një ngushëllim, megjithatë, të jetë i njohur si Paradox Binjake, që do të thotë se në qoftë se ju jeni të udhëtojnë me shpejtësinë e dritës, koha qëndron ende. Teoria e relativitetit sugjeron, megjithatë, se në qoftë se ju jeni të udhëtojnë më shpejt se drita pastaj udhëton prapa në kohë. Problemi atëherë është se më afër shpejtësia e dritës që ju të merrni, më të fortë se ju bëhen të ndikuar nga, dhe ju kurrë nuk do të heqë dorë shpejtësinë e dritës. Kjo krahasohet me ndarjen e një shekull nga dy. Ju merrni më afër dhe më afër zeros, por ju kurrë nuk e arrijnë atë.
Kjo duket për të sunduar nga të dy udhëtimit të shpejtë hapësirë ​​dhe të udhëtojnë mbrapa në kohë. Megjithatë, ka një tjetër mundësi. Nëse dikush mund të shtrembëroj hapësirë-kohë në mënyrë që të krijojë një shkurtore në mes dy pikave në hapësirë, një wormhole. Në këtë mënyrë, mund të udhëtojnë më të shpejtë në mes të dy pikave në hapësirë. Por ajo gjithashtu do të lejojë tidresor. Wormhole nuk është diçka që shkrimtarët science fiction kanë dalë, por ajo ishte e Einstein dhe Nathan Rosen i cili në 1935 shkroi një ese në lidhje me diçka që ata të quajtur "ura", i cili sot është i njohur si tunele. Por ata gjithashtu thanë se kushdo që ka udhëtuar nëpër vrima do prapambetje drejt e në një singularitet, një vrimë e zezë. Ajo gjithashtu nuk do të jetë në gjendje për të mbajtur wormhole hapur aq sa duhet.
Konkluzionet

Se ekzistojnë vrimat e zeza, shumica bien dakord. Shumë kërkesë në vetvete është ende që vrimat e zeza nuk ekzistojnë dhe se ajo është e pasigurt për shkak se shumica e asaj që është në lidhje me vrimat e zeza nuk është i bazuar në vëzhgimin por më tepër në llogaritjet matematikore. Hulumtimi mbi vrimat e zeza ndoshta janë parë në histori që ka shkuar në këtë mënyrë në llogaritjet e duhura vëzhgimeve të mëparshme. Unë mendoj se vrimat e zeza do të çfarë është duke u hulumtuar në në të ardhmen.
Shumë nga ata që besojnë se universi u krijua nga Big Bang gjithashtu besoj se kjo do të përfundojë në një kriza e madhe, një tkurrje të madhe. Pjesa më e madhe e teorive se si pikërisht vrimat e zeza nuk mund të shkatërrojë, dhe si e gjithë materia në gjithësi si respektimi me vrimat e zeza të ndryshme dhe se si ata përfundimisht përplasen me njëri-tjetrin derisa ka vetëm një vrimë e madhe e zezë me të gjithë në masë në univers. Por ne jetojmë në një kohë kur ajo është shtuar, gjëra atje në atë që është pranuar në përgjithësi dhe ajo vazhdimisht bie off gjëra që janë të pranuara gjerësisht. Tani ajo është diskutuar nëse universi është i sheshtë. Dhe ndoshta kjo mund të ndihmojë për të shndrit deri foto që kemi të universit. Personalisht, unë nuk se vrimat e zeza janë të besoj "pavdekshëm" (ose ndoshta unë nuk dua të besoj atë?!) Se universi përfundon me një kriza e madhe, unë nuk mendoj në. Njeriu është një krijesë avid, ne gjithmonë përpiqemi për të kuptuar gjithçka. Ne kemi marrë "të dhëna" nga të gjitha shkencat e tjera, por nuk mund ta kuptoj atë, ne duhet të bashkohemi shkencën!
Të flasësh për çështje fati i universit është më shumë se ne mund të trajtojë, ne kemi nevojë për të marrë pak në një kohë për të parë foto të mëdha. Përgjigjet janë atje, ne vetëm duhet të pyesin pyetje të drejtë.

By: Isaac Fahlin

based on 20 ratings Vrimat e zeza, 2,9 nga 5 në bazë të 20 ratings
Vrima Rate Zi


Related schoolwork
Vijim janë projekte shkollore që kanë të bëjnë me vrima të Zi apo në ndonjë mënyrë në lidhje me vrima Zi.

Koment mbi vrima Zi

« | »