Kara deliklerin konuşan süreli kara delikler yalnızca edildi icat - iki yüz yıl önce, ışık yaklaşık iki teori vardı ne zamandan beri var olmuş bir fikir olarak Amerikan bilim adamı (John Wheeler) tarafından, 19. yüzyılda arasında ikilik ışık, bir o ışık a olarak davranabilir bilinmektedir dalgalar ve parçacıklar (parçacıklar).
O zamanlar, kara delik hipotezi dirençle karşılaştı çünkü bilim adamlarının bunun için yeterli kanıtı yoktu. 1915'te Albert Einstein, yerçekiminin uzay-zaman boyutunu bükebileceğini öne süren en büyük keşfini (Görelilik Teorisi) yayınladı ve bu nedenle sıfıra yakın bir kütleye sahip olan ışık parçacıklarının (fotonlar) yerçekiminden etkilenebileceğini ve bu da kara delik olgusuna yol açtı . .
Bir delik değil
Kara delik, düşündüğünüzün aksine, evrendeki (uzay-zaman) bir delik (oyuk) değildir! Bir kara delik, yıldızın "yakıtı" tükendiğinde ve kütlesi başından beri birçok kez küçüldüğünde kendi yerçekimi altında çökmüş olan (küçük yarıçaplı ancak son derece büyük ve sıkıştırılmış kütleye sahip) bir yıldızdır (yaşam döngüsünü anladığınızdan emin olun. kara deliklerin kökenini anlamak için yıldızlar). İki şeyden dolayı kara delik olarak adlandırılır:
- Bu sıkıştırılmış nesne, yakınındaki herhangi bir malzemeyi bir delik gibi emer - evet, bu bir elektrikli süpürge!
- Herhangi bir mesele (örneğin ışık), emilen ışık artık ondan çıkamayacaktır. Bu , siyah cisim radyasyonunun tanımına uygundur - ışığı tamamen emer (e = 1).
Herhangi bir maddenin bir kara delikten kaçması imkansızdır, tek başına ışık (bir huzme), başka bir madde bir yana, mevcut değildir! - çünkü hiçbir şey ışık hızını geçemez (görelilik teorisine göre) o zaman her şey kaçamaz (ve bir kara deliğin kucağından kaçmayı asla beklemeyin!).
Şu anda, bilim adamları düşünüyorsun biz bir maddeyi oluşturmak ne / ki (bir vakum bir hıza sahip olabilir önemli ) ışık hızını aştığı ? (ve ışığın yerçekimine nasıl tepki vereceği bilinmemektedir.)
Işık tek başına içinden çıkamazsa bir kara deliği nasıl bulursunuz? (Unutmayın ki ışık yardımı olmadan bir nesneyi göremeyiz ve evren çok karanlık ve soğuktur.) Kara delikler uzaydaki malzemeler yardımıyla bulunabilir, kara deliğe yakın bir madde dönerek onu çevreleyecektir. bunun sonucunda toplama diski adı verilen düz bir disk oluşacaktır.
Bu dönen madde enerjisini kaybeder ve ardından olay ufkundan geçmeden önce elektromanyetik radyasyonun yanı sıra X-ışınları şeklinde radyasyonu 'püskürtür' .Cygnus X-1 adlı kara delik, çok garip davranan ikili bir yıldız sisteminde (birbirinin etrafında dönen iki yıldız) bulunur, astronomların kafası karışır ve bunun neden olduğunu merak mı ederler? Daha fazla araştırmadan sonra, yıldızın Dünya'dan 6000 ışıkyılı uzaklıkta olan bir kara deliğin (Cygnus X-1) etrafında döndüğü ortaya çıktı.
Genel görelilik teorisine dayanarak, yerçekiminin uzay-zamanı bükebildiği belirtilmektedir. Dünya 365,25 günde Güneş'in yörüngesinde dönüyor Bunun nedeni, Dünya'nın yörüngede dönmesine neden olan Güneş'in yerçekiminin (eğriliğinin sonucu) olmasıdır.Ve dünya aynı zamanda etrafındaki uzay-zamanı da bozar ve bu nedenle ay onun etrafında döner (eğriliği takip ederek).
Ayrıca şunu okuyun: Eski Zelanda nerede?Bu (büyük) mod nesnesinin yerçekimi, etrafındaki uzay-zamanı bozar, sonuç olarak, ona yakın herhangi bir nesne yörünge yolu (gezegenler, aylar vb.) Ve farklı dönemlerde bir yörünge yolu oluşturacak şekilde yörüngede döner. tam dönüş (360 °). Yukarıdaki resimde (Şekil 1.2), ağı oluşturan çizgilere, yani uzay-zaman denen şeye dikkat edin .
Basitçe, siz ve arkadaşınızın bir bezi (aranızda) gerdiğini ve bir mermer yerleştirdiğini (kumaşın ortasını gösterecektir) ve sonra bir eğri olacağını hayal edin, değil mi? Gerçek çekim kuvveti budur, bir kara deliğin çekim kuvveti Güneş'e veya bir nötron yıldızına kıyasla çok çok güçlüdür (Şekil 1.1).
Şimdiye kadar, bir kara deliğin evrende içi boş bir delik olmadığını biliyoruz ! (Kara delik, çökmüş bir yıldızdır ve öylesine güçlü bir çekim kuvvetine sahiptir ki, ışık bile ondan kaçamaz!)
Öyleyse kara 'delik' tam olarak nedir?
Kara deliklerin aslında 3 kısmı vardır; Ergosfer, Olay Ufku ve Tekillik. ( Bu parçaların her birine yaklaşırken farklı bir etki hissedeceğiz.) Bir kara deliğe yaklaşırsak, olay ufku ve sonunda tekillik ile karşılaşmadan önce ergosferle karşılaşacağız.
Ergosphere: bir nedeni, bu kesme (dönen) kuvvetine uzay-zaman deforme olacaktır döner ufuk, en dış bölümü.
Olay ufku (olay ufku): kara deliğin içindeki uzay-zaman arasındaki sınırdır, (burada) meydana gelen tüm olaylar artık etkilenemez .
Tekillik: kütle yoğunluğunun tekilliğinde ve uzay-zaman eğriliğinin sonsuzluğunda kara deliğin merkez noktasıdır .
Ergosferde bulunan herhangi bir malzeme, ergosferin kendisinden (çok hızlı olan) dönme kuvvetlerinin yardımıyla yine de kaçabilir. Bununla birlikte, olay ufkuna girmişse, herhangi bir madde kaçamayacak, herhangi bir madde kara deliğin çekim kuvveti tarafından giderek daha fazla baskı altına alınacak ve sonunda bir tekillik içinde olacak (sonsuza kadar burada olacak!).
Tekillikte, şimdiye kadar bildiğimiz tüm fizik yasaları artık geçerli olmayacak! - ve evrenin temel kuvvetlerinin (çekim kuvveti, elektromanyetik kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet) bir birleşimi var . Güçlerin / bileşen birliklerinin planının nasıl oluştuğu bilinmemektedir ve tekillikte gerçekte ne olduğu açıklanamaz.
Bu noktada Ergosphere, Event Horizon ve Singularity'nin gerçekte ne anlama geldiğini tek tek biliyoruz. Bir kara deliğin katı bir top olduğunu varsayarsak, bir yarıçapı ve çapı olmalıdır, değil mi?
Bu yarıçap, Schwarszchild yarıçapı olarak adlandırılan (kara delik teorisini geliştiren bir bilim adamından alınmıştır) tekillik ile olay ufku arasındaki mesafedir (Şekil 1.3). Schwarszchild'in yarıçapı kütlenin değerine bağlıdır, kütle ne kadar büyükse yarıçap o kadar büyük olur.
Schwarszchild'in yarıçapı, bir kara delikte çalışırken iki (önemli) enerji olduğunu açıklar, bu iki enerji kinetik enerji ve yerçekimi potansiyel enerjisidir. Evet, çok yakından ilişkilidirler. Schwarzschild yarıçapı formülünün R = 2GM / c² olduğunu bulduk , formülü nasıl elde edersiniz? Endişelenmeyin, kinetik enerji (Ek) ve yerçekimi potansiyel enerjisi (Ep) ilişkisinden gelir. O verilir Ek hareketi nedeniyle enerji miktarıdır ve Ep istirahat (toplam) enerjidir.
Ek = Ep1 / 2mv² = GMm / R
1 / 2v² = GM / R
v² = 2GM / R
çünkü bir boşlukta, o zaman v = c.
c² = 2GM / R
R = 2GM / c².
(Schwarszchild yarıçapının formülünün kaynağı budur.)
Formüldeki hesaplamaları kullanarak, Dünya'yı bir kara delik yapmak istiyorsak, Dünya sadece bir bezelye boyutunda (daha sonra) ama dünyanın tüm kütlesini içeriyor, hayal edin? Ve eğer güneş olsaydı, sadece 3 km'lik bir yarıçapı olurdu. (Dünya bir karadelik haline gelirse bezelye tohumu kadar büyük olsa da, bahse girerim onu kaldıramazsın!)
Ayrıca şunu okuyun: Kızılötesi Işın nedir?Şu soruyu sormalıyız: "Biri bir kara deliğe girerse, sorunun kaderi ne olur?" Kara deliğe giren herhangi bir madde sonraki iki olasılık olabilir ve o olacaktır;
- Kara deliğe katılın, böylece kara deliğin kütlesi de büyür veya
- Bilinmeyen bir zamanda tekillikte olmak (bu zaten kuantum fiziğinde açıklanmıştır).
Kara delikler inanılmaz derecede güçlü olsalar da aslında sonsuza dek var olmazlar, aynı zamanda insanlarla aynı döngüye sahiptirler - 'doğarlar' ve kesinlikle var olmayacaklar. Bir kara delik nasıl ölür ? Unutmayın, kara delikler de dönüyor ve bazıları sabit ya da sabit.
Rus fizikçi Yakov Zeldovich (Яков Зелдовичь) ve meslektaşlarına göre, kuantum mekaniğinin belirsizlik ilkesine göre dönen nesnelerin parçacıklar üretmesi ve yayması gerektiğini belirtti.
Fizikçi Stephen Hawking ayrıca kara deliklerin bir miktar radyasyon yaymış olması gerektiğini savundu - bu radyasyon , olay ufku etrafındaki kuantum etkilerinin neden olduğu radyasyon olan şahin radyasyonu olarak bilinir hale geldi .
Ne kadar çok dönerse, o kadar çok radyasyon salınır, sonuç olarak bir kara delik kütle olarak azalır ve küçülür ve sonunda kaybolur; ölmek! Bununla birlikte, insanlar olarak bir kara deliğin ölümüne asla tanık olmayacağız, çünkü büyük kütlesiyle bir kara deliğin küçülmesi uzun zaman alır, kütle ne kadar büyükse ömrü o kadar uzun olur.
Kara deliklerin birçok gizemi vardır - bunlar kara deliklerdir! Evrenin karanlığında bir gaddarlıktır. Bir insan olarak, onun sadece görünümünü bilebilirsiniz ve tabii ki kara delikler burada anlattığımdan çok daha korkunç. Evet, en azından kara deliklerin gerçekte ne ve nasıl olduğunu zaten biliyoruz, bunun neden ve neden böyle olduğunu.
Bu kadar yeter, umarım faydalıdır ve teşekkür ederim.
Bu makale, yazarın gönderilerinin eseridir. Saintif Topluluğuna katılarak kendi yazınızı da yapabilirsiniz.