חור שחור, עכשיו אני מכיר אותך!

אפרופו חורים שחורים, המונח חור שחור הוא הועלה רק במאה ה -19 על ידי המדען האמריקאי (ג'ון וילר) כרעיון שהיה קיים מאז מאתיים שנה קודם לכן, כאשר היו שתי תיאוריות על אור -שְׁנִיוּתאוֹר, כלומר, ידוע שאור יכול להתנהג גם כגלים וגם כחלקיקים (חלקיקים).

באותה תקופה, השערת החור השחור נתקלה בהתנגדות מכיוון שלמדענים לא היו מספיק ראיות לכך. בשנת 1915 פרסם אלברט איינשטיין את התגלית הגדולה ביותר שלו (תורת היחסות), שהציעה שכוח המשיכה יכול לכופף את ממד הזמן בזמן ולכן חלקיקי אור (פוטונים) שמסתם קרוב לאפס יכולים להיות מושפעים מכוח המשיכה, וזה מוביל לתופעה חור שחור.

לא חור

חור שחור אינו חור (חלול) ביקום (מרחב-זמן), בניגוד למה שאתה חושב! חור שחור הוא כוכב (בעל רדיוס קטן אך מסה גדולה ודחוסה במיוחד) שקרס בכוח המשיכה של עצמו כאשר ה"דלק "של הכוכב נוצל ומסתו התכווצה פעמים רבות מההתחלה (וודא שאתה מבין את מחזור החיים. מככב כדי להבין את מקורות החורים השחורים). הוא נקרא חור שחור בגלל 2 דברים, כלומר:

  1. האובייקט הדחוס הזה מוצץ כל חומר שנמצא בקרבתו, כמו חור - כן, זה שואב אבק!
  2. כל עניין (נגיד אור), אור שנשאב לא יוכל לצאת ממנו יותר. זאת בהתאם להסבר קרינת גוף שחור- סופג אור לחלוטין (e = 1).

לא ייתכן שכל חומר יברח מחור שחור, (קרן) אור בלבד אינה מסוגלת, שלא לדבר על כל עניין אחר, אינה קיימת! - מכיוון ששום דבר לא יכול לחרוג ממהירות האור (על פי תורת היחסות) אז הכל לא יכול לברוח (ולעולם אל תצפה לברוח מחיבוק חור שחור!).

כיום מדענים חושבים על כך האם אנו יכולים ליצור חומר / חומר שיכול להיות במהירות (בחלל ריק)) זֶהלחרוג ממהירות האור? (ולא ידוע כיצד האור יגיב לכוח המשיכה.)

איך מוצאים חור שחור אם האור לא יכול לברוח ממנו? (זכור את זה אנו לא יכולים לראות אובייקט ללא עזרת האור והיקום הוא כהה וקר מאוד.) ניתן למצוא חורים שחורים בעזרת חומרים בחלל החיצון, חומר שקרוב לחור השחור יסתובב סביבו וגם יקיף אותו, דיסק שטוח שנקרא דיסק צבירה ייווצר כתוצאה ממנו.

חומר מסתובב זה מאבד את האנרגיה ואז 'פולט' קרינה בצורה של צילומי רנטגן כמו גם קרינה אלקטרומגנטית, לפני שעובר סופית. אופק אירועים.החור השחור בשם Cygnus X-1 נמצא במערכת כוכבים בינארית (שני כוכבים המקיפים זה את זה) שמתנהגת בצורה מוזרה כל כך, שאסטרונומים מבולבלים ותוהים מדוע? לאחר מחקר נוסף התברר כי הכוכב מקיף למעשה חור שחור (Cygnus X-1) שנמצא במרחק של 6000 שנות אור מכדור הארץ.

בהתבסס על תורת היחסות הכללית, נאמר כי כוח המשיכה יכול לכופף את המרחב-זמן. כדור הארץ מקיף את השמש (במלואה) תוך 365.25 ימים. הסיבה לכך היא (תוצאה של העקמומיות) של כוח המשיכה של השמש שגורם לכדור הארץ להקיף אותו.וכדור הארץ גם מעוות את המרחב-זמן סביבו ולכן הירח סובב סביבו (בעקבות העקמומיות).

קרא גם: איפה ישן זילנד?

כוח המשיכה של אובייקט מצב (גדול) זה מעוות את זמן המרחב סביבו, כתוצאה מכך כל אובייקט הקרוב אליו יקיף כך שהוא יוצר מסלול מסלול (כוכבי לכת, ירחים וכו ') ובתקופות שונות כדי להשלים אחד סיבוב מלא (360 °). בתמונה למעלה (איור 1.2), שימו לב לקווים המרכיבים את הרשת, זה מה שנקרא זמן חלל.

פשוט, דמיין שאתה וחברך מותחים מטלית (ביניכם) ומניחים שיש (הוא יצביע על מרכז הבד), ואז תהיה עקומה, נכון? זהו כוח הכבידה האמיתי, כוח הכבידה של חור שחור חזק מאוד מאוד בהשוואה לשמש או לכוכב נויטרונים (איור 1.1).

עכשיו, אנחנו כבר יודעים שחורים שחורים אינו חור חלול בעולם! (חור שחור הוא כוכב שהתמוטט ויש לו משיכת כוח משיכה כה חזקה שאפילו אור לא יכול לברוח ממנו!)

אז מה זה בעצם 'חור' שחור?

לחורים שחורים יש למעשה 3 חלקים, כלומר; ארגוספירה, אופק אירועים וסינגולריות. (בהתקרב לכל אחד מחלקים אלה, נרגיש השפעה שונה.) אם ניגש לחור שחור, נתקל תחילה בארגוספירה לפני שנראה את אופק האירועים ואת הסופיות בסופו של דבר.

ארגוספירה: הואהחלק החיצוני של אופק האירועים המסתובב, שבו זמן המעבר יתעוות עקב כוח הגזירה (הסיבוב) הזה.

אופק אירועים: הוא הגבול בין זמן-זמן בחור השחור, לא ניתן להשפיע יותר על כל האירועים המתרחשים (כאן).

סינגולריות: הוא מרכז החור השחור, בצפיפות המסה הייחודיות ובאינסוף העקמומיות בחלל (אינסוף).

כל חומר שנמצא בארגוספירה עדיין יכול להשתחרר בעזרת הכוח הסיבובי (שהוא מהיר מאוד) מהארגוספירה עצמה. עם זאת, אם הוא נכנס לאופק האירועים, כל עניין לא יוכל להימלט, כל עניין ידוכא עוד יותר על ידי כוח הכבידה של החור השחור ובסופו של דבר הוא יהיה בסינגולריות (הוא יהיה כאן לנצח!).

בסינגולריות, כל חוקי הפיזיקה שהכרנו עד כה כבר לא יחולו! - ויש איחוד של כוחות היסוד של היקום (כוח כוח משיכה, כוח אלקטרומגנטי, כוח גרעיני חזק וכוח גרעיני חלש). לא ידוע כיצד מתרחשת תכנית איחוד הכוחות / רכיבים, ולא ניתן להסביר מה בעצם הסינגולריות.

1.png

בשלב זה אנו כבר יודעים בזה אחר זה מה באמת אומר הארגוספירה, אופק האירועים והסינגולריות. בהנחה שחור שחור הוא כדור מוצק, עליו להיות בעל רדיוס וקוטר, נכון?

רדיוס זה הוא המרחק בין הייחודיות לאופק האירועים (איור 1.3), הנקרא רדיוס שוורצשילד (נלקח מדען שזוכה לפיתוח תיאוריית החור השחור). רדיוס השוורצשילד תלוי בערך המסה, ככל שהמסה גדולה יותר כך הרדיוס גדול יותר.

הרדיוס של שוורצשילד מסביר כי ישנן שתי אנרגיות (חשובות) בעבודה כאשר הן נמצאות בחור שחור, שתי האנרגיות הן אנרגיה קינטית ואנרגיה פוטנציאלית כבידתית. כן, הם קשורים זה לזה מאוד. נמצא שנוסחת הרדיוס של שוורצשילד היא R = 2GM / c², איך משיגים את הנוסחה? אל דאגה, זה בא מהאנרגיה הקינטית (Ek) ומערכת היחסים האנרגיה הפוטנציאלית הכבידה (Ep). נתן את זה אַלוֹן הוא כמות האנרגיה הנובעת מתנועה ו Ep היא האנרגיה (הכוללת) במנוחה.

Ek = Ep1 / 2mv² = GMm / R

1 / 2v² = GM / R

v² = 2GM / R

כי זה בוואקום, אז v = c.

c² = 2GM / R

R = 2GM / c².

(כך נוצרת הנוסחה לרדיוס שוורצשילד.)

בעזרת החישובים מהנוסחה, אם אנו רוצים להפוך את כדור הארץ לחור שחור, כדור הארץ הוא רק בגודל של אפונה (מאוחר יותר) אך מכיל את כל מסת האדמה, דמיין? ואם זו הייתה השמש, היה לה רק רדיוס של 3 ק"מ. (למרות שכדור הארץ יהיה גדול כמו זרע אפונה אם הוא יהפוך לחור שחור, אני בטוח שלא תוכלו להרים אותו!)

קרא גם: מה זה אינפרא אדום?

עלינו לשאול את השאלה, "אם מישהו ייכנס לחור שחור, מה יהיה גורלו של העניין?" כל עניין שנכנס לחור השחור יכול להיות שתי האפשרויות הבאות, והוא יעשה זאת;

  • הצטרף לחור השחור, כך שגם מסת החור השחור הולכת וגדלה, או
  • להיות בסינגולריות לזמן לא ידוע (זה כבר מוסבר בתורת הפיזיקה הקוונטית).

למרות שחור שחור הוא עוצמתי להפליא, למעשה חור שחור אינו נצחי, יש לו גם אותו מחזור כמו בן אנוש - הוא "נולד" וכך הוא גם ימות. מה דעתך על מוות של חורשָׁחוֹר? זכרו, גם חורים שחורים מסתובבים וחלקם נייחים או נייחים.

על פי הפיזיקאי הרוסי, יעקב זלדוביץ '(Яков Зелдовичь) ועמיתיו הצהירו כי על פי עקרון אי הוודאות של מכניקת הקוונטים, עצמים מסתובבים חייבים ליצור ולפלוט חלקיקים.

גם הפיזיקאי סטיבן הוקינג טען כי חורים שחורים ודאי פלטו קרינה כלשהי - קרינה זו נודעה בשם קרינת נץ, היא קרינה הנגרמת על ידי השפעות קוונטיות סביב אופק האירוע.

ככל שהוא מסתובב יותר, כך משתחררת יותר קרינה, כתוצאה מכך, חור שחור יקטן במסה ויתכווץ, שבסופו של דבר הוא נעלם; לָמוּת! עם זאת, כבני אדם לעולם לא נהיה עדים למותו של חור שחור, מכיוון שמסתו העצומה לוקח זמן רב עד שהחור השחור מתכווץ, ככל שהמסה גדולה יותר כך חייו ארוכים יותר.

לחורים שחורים יש הרבה תעלומות - הם חורים שחורים! הוא אכזריות בחשכת היקום. כאדם אתה יכול רק לדעת את המראה החיצוני וכמובן, חורים שחורים הם הרבה יותר מפחידים ממה שתיארתי כאן. כן, לפחות אנחנו כבר יודעים מה ואיך בעצם חורים שחורים, למה זה ולמה זה.

זה מספיק, אני מקווה שימושי ותודה.


מאמר זה הוא עבודת ההגשות של הכותב. אתה יכול גם לכתוב את הכתיבה שלך על ידי הצטרפות לקהילת סניף

הודעות האחרונות