. ตอนนี้

ผลงานที่โรงเรียนและบทความจากโรงเรียนมัธยม
ค้นหาเรียน

หลุมดำ

InledningVad เป็นจริงหลุมดำ? มันเป็นสิ่งสำคัญเพื่อ ในสื่อที่มีการพูดคุยมากเกี่ยวกับหลุมดำตั้งแต่มนุษย์ค้นพบพวกเขา หลุมดำเป็น arguably หนึ่งของปรากฏการณ์ที่น่าสนใจที่สุดและน่าสนใจที่เราทราบว่ามีอยู่ แต่เรายังรู้น้อยมากเกี่ยวกับพวกเขา
วิธีที่เราสามารถมั่นใจได้ว่าพวกเขามีอะไรบ้าง พวกเขาชอบพูดว่าสีดำคุณไม่สามารถมองเห็นพวกเขา
เราสามารถใช้ประโยชน์จากพวกเขาในทางบาง
แสง

หลุมดำคำประกาศเกียรติคุณในปี 1969 โดยนักวิทยาศาสตร์อเมริกันจอห์นวีลเลอร์ มันไม่ได้เป็นความคิดใหม่ความคิดที่กลับไปอย่างน้อยสองศตวรรษเวลาเมื่อมีสองทฤษฎีของแสง หนึ่งซึ่งนิวตันได้รับการสนับสนุนเป็นว่าแสงประกอบด้วยอนุภาคและอื่น ๆ ว่ามันประกอบไปด้วยคลื่น วันนี้เรารู้ว่าทั้งสองตรงกับขอบคุณกลศาสตร์ควอนตัมแสงที่สามารถมองเห็นทั้งสองเป็นคลื่นและอนุภาค หากไฟประกอบด้วยคลื่นไม่ทราบว่าหรือถ้ามันได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง แต่ถ้ามันประกอบด้วยอนุภาคที่จะได้รับผลกระทบเป็นอย่างมากจากแรงโน้มถ่วงเป็นเรื่องอื่น ๆ ก็เชื่อว่าแสงเดินทางเร็วเพียบและที่ว่าทำไมแสงไม่ได้รับผลกระทบ แต่นี้ไม่ได้เป็นนักวิทยาศาสตร์ชื่อเม่อะค้นพบว่าแสงเดินทางด้วยความเร็วที่ จำกัด
สำหรับผู้ที่เชื่อในทฤษฎีคลื่นไม่ชัดเจนว่าแสงจะได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงที่ ในความเป็นจริงทฤษฎีของนิวตันของแรงโน้มถ่วงไม่สามารถใช้ในการแสงเพราะแสงมักจะมีความเร็วเท่ากัน แสงที่ได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงและวิธีการที่ไม่ได้จนกว่า Einstein นำเสนอทฤษฎีของเขาสัมพัทธภาพ
วงจรชีวิตของดาว

เพื่อให้เข้าใจหลุมดำเราต้องเข้าใจวงจรชีวิตของดาว ดาวจะเกิดขึ้นเมื่อมีปริมาณมากของก๊าซ (ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน) ทรุดฮวบลงด้วยแรงโน้มถ่วง อุณหภูมิก๊าซเพิ่มขึ้นที่พวกเขามาใกล้ชิดและใกล้ชิดกันและจะมีการชนกันมากขึ้น ในที่สุดก็จะกลายเป็นอุณหภูมิที่ดีเพื่อให้ไฮโดรเจนอะตอมเริ่มที่จะรวมกับคนอื่น ๆ และรูปแบบอะตอมฮีเลียม มันเป็นขั้นตอนนี้ที่ดวงอาทิตย์ของเราตั้งอยู่ ในท้ายที่สุดก็จะออกจากน้ำมันเชื้อเพลิงและดาวเริ่มต้นที่จะทำสัญญา เกี่ยวกับดาวนั้นมีน้ำหนักน้อยกว่า 1.4 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ของเราเราจะได้รับดาวแคระขาว พวกเขากลายเป็นหน่วยงานที่มีความเสถียรต้องขอบคุณใครบางคนที่เรียกว่าหลักการการยกเว้น นี้เป็นแรงที่ทำงานกับแรงโน้มถ่วงของดาวเหล่านี้และทำให้พวกเขามีเสถียรภาพ ยกเว้นหลักการเป็นแรงผลักระหว่างอิเล็กตรอนในอะตอม
สำหรับดาวที่มีมวลขนาดใหญ่กว่า 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์มีสองตัวเลือก หนึ่งคือว่าดาวจะกลายเป็นมีเสถียรภาพเนื่องจากหลักการกีดกันระหว่างนิวตรอนและโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม เหล่านี้เรียกว่าดาวนิวตรอน ตัวเลือกอื่น ๆ คือถ้าแรงโน้มถ่วงของดาวที่สูงเพื่อให้ได้แม้กระทั่งหลักการการยกเว้นจะสามารถให้ทันดาว มันก็กลายเป็นจึงเป็นหลุมดำ
หลุมดำ

หลุมดำด้วยความเรียบง่ายที่สามารถอธิบายว่าเ​​ป็นเทห์ฟากฟ้าที่มีแรงโน้มถ่วงมากที่หลบหนีความเร็วสูงกว่าความเร็วของแสง หลุมดำไม่มีรัศมี แรงโน้มถ่วงได้บีบอัดทุกเรื่องปริมาณที่ไม่ทั้งหมด มันเป็นลักษณะเฉพาะตัวของความหนาแน่นของมวลไม่มีที่สิ้นสุด หลุมดำที่มีเส้นขอบฟ้าดูหมิ่น ซึ่งอาจได้รับการพิจารณาเป็นรัศมี แต่มีจริง จำกัด หลุมดำ ขอบฟ้าเหตุการณ์ทรัพย์การสื่อสารระหว่างหลุมดำและอื่น ๆ ทุกอย่างที่มาพร้อมภายในขอบฟ้าเหตุการณ์กลืนโดยหลุมดำที่อยู่ภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ที่มีการเปลี่ยนกลับไม่มี ระยะห่างระหว่างหลุมดำและขอบฟ้าเหตุการณ์จะขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงของหลุม
ที่เรารู้ว่าไม่มีอะไรสามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสง จึงไม่เคยหายไปไม่ออกจากร่างกาย เรื่องที่มาพร้อมภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำถูกดึงลงไปที่ความแปลกประหลาดของศูนย์หลุมดำและหลุมดำเติบโต ดังนั้นหลุมดำเติบโต แต่ไม่ลดลง
คลื่นแรงโน้มถ่วงและรูปแบบหลุมดำ

ทฤษฎีของ Einstein สัมพัทธภาพทั่วไปทำนายว่าวัตถุหนักจริงๆที่จะย้ายไปส่ง "คลื่น" ในพื้นที่เวลาการเดินทางที่ความเร็วของแสง คลื่นเหล่านี้จะคล้ายกับคลื่นแสง แต่จะยากมากในการตรวจสอบ คุณสามารถดูได้โดยการเปลี่ยนแปลงของอนุภาคที่แตกต่างกันที่มีการเคลื่อนย้ายได้อย่างอิสระ คนถือวันนี้ในการสร้างเครื่องตรวจจับในสหรัฐยุโรปและญี่ปุ่นในการวัดนี้ เช่นคลื่นแสงที่พวกเขานำพลังงานจากแหล่งที่มาของ หนึ่งสามารถคาดหวังว่าแหล่งที่มาซึ่งในที่สุดก็จะมาถึงส่วนที่เหลือ
การเคลื่อนไหวของโลกในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ยังก่อให้เกิดคลื่นความโน้มถ่วง การสูญเสียพลังงานจากการเหล่านี้จะเปลี่ยนวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์เพื่อที่โลกจะค่อยๆใกล้ชิดกับมัน แต่เนื่องจากการสูญเสียพลังงานที่มีขนาดเล็กมาก (คุณจะใช้เตาความร้อนที่สูญเสีย) นี้จะไม่ได้หมายถึงอะไรให้เราเพราะมันจะใช้เวลาประมาณหนึ่งพันล้านล้านล้านล้านปีโลกจะเข้าไปในดวงอาทิตย์ การเปลี่ยนแปลงพื้นงานมีขนาดเล็กเกินไปที่จะสามารถที่จะวัด แต่ได้เห็นปรากฏการณ์ที่คล้ายกันในระบบดาว
PSR 1913 +16 (นี่คือพัลซาร์) ระบบประกอบด้วยดาวนิวตรอนสองโคจรรอบกันและกันและการสูญเสียพลังงานเนื่องจากคลื่นแรงโน้มถ่วงที่ทำให้พวกเขาเดินในเกลียวต่อกันและกันและพวกเขาก็จะชนกัน
ในระหว่างการล่มสลายเมื่อแรงโน้มถ่วงของดาวในรูปแบบหลุมดำการเคลื่อนไหวมากขึ้นและอัตรารังสีของคลื่นแรงโน้มถ่วงสูงมาก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องค่อนข้างเร็วสำหรับมันที่จะมาพักผ่อนรัฐ นี้เป็นขั้นตอนสุดท้ายของดาวก่อนที่มันจะกลายเป็นหลุมดำ
แสดงให้เห็นว่าในปี 1967 ว่าโครงสร้างเวอร์เนอร์นักวิจัยอิสราเอลหลุมดำไม่หมุนได้ง่ายมาก เขาอ้างว่าโครงสร้างของหลุมดำไม่ได้หมายความว่าในทุกลักษณะของดาวเดิมมี (ยกเว้นเมื่อมวลของหลักสูตร) พวกเขาเป็นทรงกลมสมบูรณ์และขนาดของมันถูกสร้างขึ้นเพียงของมวลของมัน สองหลุมดำที่มีมวลเท่ากันเหมือนกันดังนั้น หลายคนรู้สึกว่างานวิจัยนี้จะไม่ทำงานเลยเพราะหลุมดำแล้วมันต้องเกิดขึ้นจากดาวทรงกลมอย่างสมบูรณ์แบบ (ซึ่งไม่) มี แต่การตีความที่แตกต่างกันเป็น เมื่อหลุมดำเดินผ่านขั้นตอนสุดท้ายของมันก็กลายเป็นรูปทรงกลมที่สมบูรณ์แบบผลของคลื่นความโน้มถ่วงหลาย เมื่อมันมาถึงส่วนที่เหลือของวัตถุจะเป็นทรงกลมอย่างสมบูรณ์แบบ ตามมุมมองนี้บรรดาดาวที่ไ​​ม่หมุนในรูปแบบใด ๆ ออกจากร่างกายเป็นทรงกลมสมบูรณ์และขนาดของมันจะขึ้นอยู่เฉพาะในมวลของมัน ทฤษฎีถูก จำกัด ให้ดวงดาวที่ไ​​ม่ได้หมุนได้ แต่ 1963 นักวิจัยรอยเคอร์คอลเลกชันของสมการเพิ่มเติมเพื่อสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein ซึ่งอธิบายการหมุนของหลุมดำ หากการหมุนเป็นศูนย์นั้นจะหลุมดำจะเป็นทรงกลมอย่างสมบูรณ์แบบ แต่ถ้ามันหมุนจึงจะ "ตุง" ​​ที่เสา 1970 ยืนยันทฤษฎีของหลักฐานจากเดวิดโรบินสัน ทุกหลุมดำในที่สุดก็จะจบลงviloståndที่พวกเขาสามารถหมุน เขาพิสูจน์ยังรูปร่างและขนาดเป็นเพราะเพียงเพื่อมวลของมันและอัตราการหมุนและไม่ได้อยู่ในคุณสมบัติที่มีดาวของ ผลนี้กลายเป็นที่รู้จักกันเป็นความจริง: ". หลุมดำมีผมไม่"
วิธีการตรวจหาหลุมดำ

ตั้งแต่หลุมดำจะมีแรงโน้มถ่วงมากเพื่อให้แสงไม่ได้มาจากพวกเขาเราไม่สามารถมองเห็นพวกเขา แต่มีวิธีการอื่นในการตรวจสอบหลุมดำ
แสงจากดาวในบริเวณใกล้เคียงของหลุมดำที่จะโค้งงอเป็นอย่างมากเกี่ยวกับพวกเขาเพราะพวกเขามีแรงโน้มถ่วงมาก หากไฟมาภายในขอบฟ้าเหตุการณ์ที่เราไม่ได้ แต่ถ้ามันมาใกล้กับชายแดนก็จะมีการโค้งงออย่างรวดเร็ว หลายคนยังยืนยันว่าถ้าแสงมาในที่มุมที่เฉพาะเจาะจงในขอบฟ้าเหตุการณ์ก็จะ "ไป" รอบหลุมดำกับขอบฟ้าเหตุการณ์
ที่พบมากที่สุดและน่าจะเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการตรวจสอบหลุมดำคือดูที่ประเทศเพื่อนบ้านใกล้เคียงของพวกเขา หนึ่งสามารถในบางสถานที่ดูว่าดาวขนาดใหญ่หมุนรอบ "มองไม่เห็น" จุด มันไม่ได้หมายความว่ามีหลุมดำก็จะได้รับดาวลมมาก แต่มันอาจหมายถึงว่ามีหลุมดำ ระบบดังกล่าวจะเรียกว่าหงส์ X-1 ในกรณีนี้ด้วยความช่วยเหลือของการคำนวณเกี่ยวกับวงโคจรของเทห์ฟากฟ้าสามารถมองเห็นได้ที่ได้รับสามารถที่จะคิดออก "ที่มองไม่เห็น" มวลน้อยที่สุดซึ่งในกรณีนี้คือ 6 มวลพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้นยกเว้นว่ามันเป็นดาวแคระสีดำ มาสซ่ายังมีขนาดใหญ่เกินไปที่จะวัตถุต้องมีดาวนิวตรอน
ตอนนี้เราคิดว่ามีหลุมดำในกาแลกซีของเราเองทางช้างเผือกเนื่องจากมวลของดาวที่เราเห็นในกาแล็กซีของเราไม่เพียงพอที่จะให้ Galaxy หมุนตามที่มี นอกจากนี้เรายังเชื่อว่ามีหลุมดำที่มีมวลประมาณร้อยล้านเท่าดวงอาทิตย์ ตัวอย่างเช่นการสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของกาแลคซี M87 พบว่ามีกาแลคซีรูปแผ่นดิสก์ที่หมุนรอบวัตถุกลางที่ไม่สามารถเป็นอะไรอื่นนอกจากหลุมดำ เรื่องตกไปอยู่ในสถานที่เช่นหลุมดำสุดนี้ให้ไปลงหลุมในเกลียว (เช่นเมื่อคุณปล่อยให้น้ำออกจากอ่าง) และจากนั้นได้รับหลุมดำหมุนในหลุมเดียวกัน นี้ผลิตสนามแม่เหล็กที่คล้ายกับโลก ใกล้หลุมดำก็จะสร้างเรื่องพลังงานสูงของอนุภาคเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น สนามแม่เหล็กเป็นแข็งแรงเพื่อให้มันพ่น 'เรื่องนี้ออกตรงของกาแลคซีดิสก์ที่มีรูปทรง นี้ได้รับการปฏิบัติในกาแลคซีจำนวนมากและควอซาร์
วิธีการหนึ่งที่จะสังเกตเห็นหลุมดำคือการวัดคลื่นความโน้มถ่วงนี้เป็นไปไม่ได้มากในวันนี้ แต่คุณคิดว่ามันจะเป็นเช่นนี้ในอนาคตอันใกล้
หลุมดำขนาดเล็ก

หนึ่งสามารถจินตนาการความเป็นไปได้ว่ามีมากน้อยสีดำหลุมที่มีมวลน้อยกว่าดวงอาทิตย์ของเราแม้กระทั่งตัวเอง หลุมดังกล่าวไม่สามารถเกิดจากแรงโน้มถ่วง kolapps เพราะมวลที่อยู่ภายใต้ขีด จำกัด ของจันทร หลุมดำขนาดเล็กที่อาจจะเกิดขึ้นเฉพาะในเรื่องถูกบีบอัดด้วยแรงดันภายนอก ตามที่จอห์นวีลเลอร์จะเป็นหลุมดำขนาดเล็กถ้าคุณเอาทุกไฮโดรเจนหนักในมหาสมุทรของโลกและทำอย่างใดอย่างหนึ่งระเบิดไฮโดรเจนใหญ่ มีความเชื่อกันว่ามันได้เกิดขึ้นจำนวนมากของหลุมดำขนาดเล็กเหล่านี้ในช่วงเริ่มต้นของจักรวาล เห็นได้ชัดว่าแม้บิ๊กแบงจะมีอำนาจพอที่จะบีบอัดมวลเพื่อที่จะเกิดหลุมดำขนาดเล็ก นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่ามีขนาดเล็กมากขึ้นของหลุมดำกว่า "ปกติ" หลุมดำ
การใช้งานของหลุมดำ

หากในอนาคตจะสามารถที่จะ "จับ" ขนาดเล็กของหลุมดำโดยแรงโน้มถ่วงของมันจะสามารถที่จะได้รับมากของมัน ตั้งแต่เรื่องการย้ายลงไปหลุมดำปล่อยพลังงาน ปัญหาพลังงานตลอดไปจะได้รับการแก้ไข
สถานการณ์อื่นอาจจะว่าเรา "ชน" ลงในหลุมดำในเส้นทางการโคจรรอบโลก (หลุมดำขนาดเล็กมากขนาดเล็ก) แล้วเราจะส่งกระแสคงที่ของไฮโดรเจนที่เพิ่งสัมผัสกับขอบฟ้าเหตุการณ์ ไฮโดรเจนจะอุ่นให้ฟิวชั่นขอบคุณที่ผลกระทบจากน้ำขึ้นน้ำลงและในอื่น ๆ มือฮีเลียม นี้ก็เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นที่ง่ายที่สุดและปลอดภัยที่สุดที่เป็นไปได้และการใช้พลังงานที่สามารถจัดเก็บและส่งลงไปยังโลก
หนอน

การเดินทางข้ามเวลามีคนหลงยาว ในปี 1950 มีนักวิทยาศาสตร์หลายคนที่วิจัยในเพียงว่า สิ่งที่ได้ทึ่งกับเราไม่ว่าจะเป็นไปได้ที่จะเดินทางไปยังสถานที่ห่างไกลได้อย่างรวดเร็ว ตามทฤษฎีของ Einstein ไม่มีอะไรสามารถfördasได้เร็วกว่าแสง ชมเชยหนึ่ง แต่อาจจะเรียกว่าคู่ขัดแย้งซึ่งหมายความว่าถ้าคุณเดินทางด้วยความเร็วแสงเวลายืนนิ่ง ทฤษฎีสัมพัทธภาพที่แสดงให้เห็น แต่ที่ถ้าคุณเดินทางได้เร็วกว่าแสงแล้วเดินทางกลับในเวลา มีปัญหาแล้วเป็นที่ใกล้ชิดกับความเร็วของแสงที่คุณได้รับอำนาจมากขึ้นคุณจะได้รับอิทธิพลจากและคุณจะไม่ให้ขึ้นความเร็วของแสง ที่เปรียบเทียบการใช้งานร่วมกันจำนวนหนึ่งกับสอง คุณได้ใกล้ชิดและใกล้ชิดกับศูนย์ แต่คุณจะไม่เคยไปถึงที่นั่น
นี้ดูเหมือนว่าจะออกกฎทั้งสองเดินทางไปในอวกาศอย่างรวดเร็วและเดินทางกลับในเวลา แต่มีความเป็นไปได้อื่น หากสามารถทำให้พิการกาลอวกาศเพื่อที่จะสร้างทางลัดระหว่างสองจุดในพื้นที่หนอน ด้วยวิธีนี้อย่างใดอย่างหนึ่งสามารถเดินทางได้เร็วขึ้นระหว่างสองจุดในพื้นที่ แต่มันยังจะช่วยให้ tidresor หนอนจะไม่ใช่สิ่งที่นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ได้มา แต่มันก็ Einstein และนาธานโรเซ็นในปี 1935 เขียนเรียงความเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า "สะพาน" ซึ่งวันนี้เป็นที่รู้จักกันเป็นหนอน แต่พวกเขายังกล่าวว่าทุกคนที่เดินทางผ่านหลุมจะลงในรางเอกพจน์, หลุมดำ มันจะยังไม่สามารถที่จะให้หนอนเปิดนานพอ
สรุปผลการวิจัย

ว่าหลุมดำอยู่ส่วนใหญ่เห็นด้วย เรียกร้องหลายคนในและของตัวเองยังคงเป็นว่าหลุมดำไม่ได้มีอยู่และมันก็ไม่แน่ใจเพราะส่วนใหญ่ของสิ่งที่เกี่ยวกับหลุมดำที่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการสังเกต แต่ในการคำนวณทางคณิตศาสตร์ งานวิจัยเกี่ยวกับหลุมดำน่าจะเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่ได้ไปในวิธีนี้กับการคำนวณที่ถูกต้องสังเกตก่อน ผมคิดว่าหลุมดำจะเป็นสิ่งที่ถูกวิจัยลงในอนาคต
หลายคนที่เชื่อว่าจักรวาลถูกสร้างขึ้นจากบิ๊กแบงยังเชื่อว่ามันจะจบลงในกระทืบใหญ่ซึ่งเป็นหนึ่งในการหดตัวใหญ่ มากของทฤษฎีเกี่ยวกับวิธีการได้อย่างแม่นยำหลุมดำไม่สามารถทำลายและว่าเรื่องทั้งหมดในจักรวาลเป็นที่ยึดมั่นในหลุมดำต่างๆและวิธีการในที่สุดพวกเขาชนกันกับแต่ละอื่น ๆ จนกว่าจะมีเพียงคนเดียวที่หลุมดำขนาดใหญ่ที่มีมวลทั้งหมดในจักรวาล แต่เราอยู่ในช่วงเวลาที่จะมีการเพิ่มมีสิ่งกับสิ่งที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางและอย่างต่อเนื่องลงไปสิ่งที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง ตอนนี้มันมีการกล่าวถึงว่าจักรวาลเป็นแบน และบางทีอาจจะนี้จะช่วยให้ชัดเจนขึ้นภาพที่เรามีของจักรวาล ผมเองทำไม่ได้เพราะหลุมดำเป็น "อมตะ" (หรืออาจจะไม่อยากจะเชื่อว่ามันได้หรือไม่!) ที่ปลายจักรวาลในกระทืบใหญ่ผมคิดว่าไม่ได้อยู่ใน มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่อยากได้เรามักจะพยายามที่จะเข้าใจทุกอย่าง เราได้รับ "เบาะแส" จากศาสตร์อื่น ๆ ทั้งหมด แต่ไม่สามารถล่วงรู้ว่าเราต้องรวมตัวกันวิทยาศาสตร์
เพื่อเก็งกำไรในเรื่องชะตากรรมของจักรวาลเป็นมากกว่าที่เราสามารถจัดการกับเราจำเป็นต้องใช้เวลาเพียงเล็กน้อยในเวลาที่จะเห็นภาพใหญ่ คำตอบอยู่ที่นั่นเราก็ต้องถามคำถามที่เหมาะสม

โดย: ไอแซก Fahlin

based on 20 ratings หลุมดำ 2.9 จาก 5 จาก 20 คะแนนที่
หลุมดำอัตรา


เรียนที่เกี่ยวข้อง
การทำงานของโรงเรียนต่อไปนี้ที่เกี่ยวข้องกับหลุมดำหรือในทางใดที่เกี่ยวข้องกับหลุมดำ

แสดงความคิดเห็นในหลุมดำ

« | »