سیاه چاله چیست ؟ + ویدیو

سلام خدمت دوستان 

امروز می خواستیم  توضیحاتی جامع

 در مورد سیاه چاله همراه با فیلم و 

و عکس برای تان بدهیم  پس از خواندن

 نظرتان را برای ما ارسال کنید

در ادامه با خواندنی ها همراه باشید تا

 اطلاعاتی جامع درباره ی سیاه چاله را

 برای تان بازگو کنیم

سیاه چاله چیست ؟ 

در فضای اطراف ما تا به حال چیزی به اسم کرمچاله پیدا نشده و بعید است که اصلا چنین چیزی در حالت طبیعی وجود داشته باشد. کرم چاله ها پل هایی میان یک مکان-زمان به مکان-زمانی دیگر هستند که در صورت ورود به آن، وارد نقطه ای خواهید شد که می تواند میلیون ها سال نوری از مکان قبلی دور باشد و زمان در آن به طور دیگری بگذرد.

اما سیاهچاله ها یک موضوع کاملا متفاوت اند. تا به حال بی شمار سیاهچاله در سراسر کائنات پیدا شده. در این ناحیه، فضا و زمان شدیدا فشرده شده اند. براساس نظریه نسبیت اینشتین، اجسام می توانند به قدری فشرده شوند که خمیدگی فضا-زمان ایجاد کنند.

علت اینکه آن را سیاهچاله می نامند کاملا مشخص است. هر چیزی که وارد سیاه چاله شود راه برگشتی ندارد و نور از این قاعده مستثنی نیست. در حقیقت نوری که وارد سیاهچاله ها می شود هیچ بازتابی از درون آن ندارد، بنابراین جز یک حفره سیاه رنگ هیچ چیزی نمی بینیم. درست همانند ماده تاریک که بیشتر در مورد آن برای تان گفته ایم.

همه این داستان ها از زمانی شروع شد که اینشتین در سال 1915 نظریه نسبیت را مطرح کرد و حالا بیش از صد سال از آن روزها می گذرد اما سیاهچاله ها هنوز برای ما نقطه ای تاریک و مبهم باقی مانده اند، با این حال اطلاعات جالبی از آن ها داریم و در آینده نیز قطعا بیشتر خواهیم فهمید.

سیاه چاله چیزی است که پس از مرگ یه ستاره عظیم باقی می ماند. ستاره ها رآکتورهای همجوش عظیمی هستند که در خود می جوشند و به دو دلیل تمایل بسیار زیادی برای فروپاشی دارند: به غایت عظیم اند و از گاز تشکیل شده اند. این دو عامل کافی است تا میدان گرانشی شدیدی شکل گرفته و ستاره را از درون منهدم کند. بار دیگر که خورشید را در آسمان دیدید، به این فکر کنید که همان لحظه در سطح خورشید میلیون ها اتم در حال همجوشی با یکدیگر هستند تا هسته ای سنگین تر بسازند. و هر چه این فعالیت ادامه می یابد، خورشید پیرتر و پیرتر می شود تا در نهایت متلاشی شده و از بین برود.

واکنش های همجوشی که در هسته ی ستاره رخ می دهد همانند بمب های هسته ای عظیمی هستند که مرتبا کره را مورد اصابت قرار می دهند. توازن میاننیروی گرانشی و نیروی انفجاری، اندازه یک ستاره را تعریف می کند.

به محض اینکه ستاره از پای در می آید، واکنش همجوشی هسته ای متوقف می شود چرا که سوخت مورد نظر دیگر به اتمام رسیده و چیزی برای سوختن و انفجار وجود ندارد. در همین حال، نیروی انفجاری به صفر می رسد اما نیروی گرانشی سر جای خود باقی است بنابراین با قدرت هر چه تمام تر ستاره را به دورن می کشد.

ستاره که فشرده می شود به ناگه داغ شده و انفجار ابرنواختر صورت می گیرد که طی آن مواد و اشعه ها به درون فضا پرتاب می شوند. آنچه که باقی می ماند، هسته ی بسیار فشرده و عظیم است. گرانش هسته به قدری بالاست که حتی نور هم نمی تواند از آن فرار کند.

این جسم حالا یک سیاهچاله است و به معنای واقعی کلمه غیر قابل دیدن است، چرا که نوری از آن بازتاب نمی شود. اساس دیدن یک چیزی توسط انسان، دریافت نور تابیده شدن به آن است. اگر خودتان را درون اتاقی که هیچ نوری به آن نفوذ نمی کند حبس کنید، عملا هیچ چیزی مشاهده نمی کنید، دقیقا مثل زمانی که پلک های خود را بسته اید. بنا به همین دلیل، سیاهچاله ها هم اگرچه به نظر ملموس اند اما دیدنی نیستند.

به دلیل فشردگی بیش از حد و جاذبه قوی، هسته از قاعده فضا-زمان گذر می کند و یک چاله در فضا-زمان ایجاد می کند. به این دلیل آن را سیاهچاله می نامند.

هسته تبدیل به مرکز سیاهچاله می شود که آن را سینگولاریتی یا تکنیگی می نامند و مرز ورود به سیاهچاله را ایونت هورایزن یا افق رویداد می نامند. افق رویداد جایی است که فضا-زمان در حال تغییر شکل است و اگر چیزی وارد آن منطقه شود به سوی تکینگی کشیده خواهد شد.

در واقع افق رویداد همانند دهان یک سیاهچاله است. اگر چیزی وارد آن شود، همه رویدادهایی که در فضا-زمان رخ می دهند متوقف خواهند شد و هیچ چیز، حتی نور با سرعت عجیب خود هم نمی تواند از آن فرار کند. به شعاع یک افق رویداد، شعاع شوارتزشیلد هم می گویند که بر اساس نام ستاره شناس آلمانی برگزیده شده. کارل شوارتزشیلد در فهم این دانش کمک بسیاری کرد و در حال حاضر نتیجه تحقیقات وی را مطالعه می کنیم.

اولین بار در سال 1975، دانشمندی با نام Pierre Simon Laplace با استفاده از تئوری جاذبه نیوتون محاسبه کرد که اگر جسمی بسیار فشرده شود، سرعت گریز جسم از سرعت نور نیز بیشتر خواهد شد.

انواع سیاهچاله ها

دو مدل سیاهچاله وجود دارد:

• Schwarzschild - سیاهچاله های ثابت
• Kerr - سیاهچاله های چرخان 

سیاهچاله های شوارتزشیلد ساده ترین مدل هستند که هسته آن ها حالت چرخشی ندارد. این مدل سیاهچاله ها فقط یک تکینگی و یک افق رویداد دارند.

سیاهچاله Kerr، که معمول ترین مدل سیاهچاله ها است، حالت چرخان دارند، چرا که ستاره ی پیشین آن (که الان تبدیل به هسته شده) در حال چرخش بوده. وقتی که ستاره چرخان از هم فرو می پاشد، هسته به چرخش خود ادامه می دهد و این اتفاق زمانی که تبدیل به سیاهچاله می شود هم بنا به قانون پایستگی تکانه زاویه ای ، ادامه دارد. سیاهچاله Kerr از موارد زیر تشکیل شده:

• تکینگی - هسته ی ستاره ی منهدم شده
• افق رویداد - ورودی سیاهچاله
• ارگوسفر یا کارکُره - ناحیه ای تخم مرغی شکل در ناحیه ای از فضا که دور تا دور افق رویداد را پوشانده. ارگوسفر همان ناحیه ای است که همه چیز کشیده شده به نظر می رسد. در این قسمت فضا به درون کشیده می شود اما هنوز چیزی را به درون سیاهچاله هدایت نکرده. ارگوسفر به خاطر چرخش سیاهچاله ایجاد می شود.
• حد استاتیک - مرز میان ارگوسفر و فضای حقیقی

اگر جسمی وارد ارگوسفر بشود همچنان می تواند با به دست آوردن انرژی از چرخش تکینگی از سیاهچاله خارج شود. با این حال، هر چیزی که از افق رویداد بگذرد به درون سیاه چاله کشیده شده و هیچ وقت نمی تواند از آن خارج شود. کسی نمی داند که درون سیاهچاله چه اتفاقی رخ می دهد؛ حتی تئوری های فعلی فیزیکی ما نزدیک به یک تکینگی هم نیست.

اگرچه ما نمی توانیم سیاهچاله را ببینیم اما سه چیز را در ارتباط با آن می توانیم اندازه بگیریم: جرم، بار الکتریکی، سرعت چرخش (تکانه زاویه ای).

جرم یک سیاهچاله را تنها از طریق سرعت گردش اجرام به دور آن می تواند محاسبه کرد. اگر سیاهچاله به دنبال خود همراهانی داشته باشد (برای مثال یک ستاره دیگر یا اجرام آسمانی عظیم) می توان شعاع چرخش یا سرعت مدار اطراف سیاهچاله را اندازه گرفت. ستاره شناسان با استفاده ازقانون سوم کلپر جرم یک ستاره را اندازه می گیرند.

چگونه یک سیاهچاله را تشخیص می دهیم؟

شاید نتوانیم سیاهچاله را همانند تصاویر خیالی فوق ببینیم اما حضور آن را می توان با استفاده از اندازه گیری اثرات آن روی اجسام اطراف می توان متوجه شد. طرق زیر می تواند مورد استفاده قرار بگیرد:

1. محاسبه جرم از طریق اجسامی که دور سیاهچاله می چرخند یا به مرکز آن فرو می روند
2. اثر همگرایی گرانشی
3. تشعشعات خارج شده از سیاهچاله

محاسبه جرم

بسیاری از سیاهچاله ها اطراف شان پر از اجسام دیگر است و با نگاه کردن و بررسی رفتار آن ها می توان به حضور سیاهچاله در آن ناحیه پی برد. سپس با استفاده از سرعت حرکت آن ها در اطراف یک سیاهچاله فرضی، جرم آن را نیز محاسبه می کنیم.

باید به دنبال یک ستاره یا صفحه ای از گازها باشید که در حال کشیده شدن هستند. برای مثال، اگر ستاره ای بزرگ یا صفحه ای از گازها حرکتی لرزشی یا چرخشی داشته باشند و دلیل واضح و قابل دیدنی هم برای حرکت شان دیده نشود، احتمالا یک عامل پنهانی می تواند این اثر را روی ستاره ای به آن عظمت ایجاد کند. پس با محاسبه حرکت ستاره می توان اندازه سیاهچاله را هم حساب کرد.

در مرکز کهکشان NGC 4261، دیسک چرخان و قهوه ای رنگی وجود دارد. این دیسک هم اندازه منظومه شمسی ماست اما وزن آن 1.2 میلیارد برابر خورشید است. حجمی چنین عظیم نشان می دهد که سیاهچاله ای در این ناحیه جای خوش کرده است.

همگرایی گرانشی

نظریه عمومی نسبیت اینشتین پیش بینی می کند که گرانش می تواند در فضا-زمان خمیدگی ایجاد نماید. این بخش از نظر اینشتین بعدها در زمان وقوع یک کسوف خورشیدی به اثبات رسید، زمانی که جایگاه یک ستاره قبل، بعد و هنگام کسوف اندازه گرفته شد. جایگاه ستاره تغییر کرد آن هم به این دلیل که نور دریافتی از ستاره توسط جاذبه خورشید دچار خمش شد.

در نتیجه جسمی با جاذبه شدید (همانند یک کهکشان یا سیاهچاله) اگر میان زمین و جسمی درخشان در دوردست قرار بگیرد می تواند در مسیر نور خمیدگی ایجاد کند، دقیقا همانطور که لنزها یا عدسی ها این کار را انجام می دهند. این اثر در تصویر فوق دیده می شود.

در تصویر بالا، همگرایی گرانشی برای MACHO-96-BL5 رخ داد و تلسکوپ هابل که این اتفاق را نظاره گر بود متوجه تفاوت شد. در نتیجه با تحقیق و جستجو محققین متوجه شدند که سیاهچاله ای از آن میان گذر کرده است.

تشعشعات

وقتی که ماده ها درون سیاهچاله می افتند، یک ستاره همراه را به وجود می آورند، گرمای جسم بالا می رود، به میلیون ها درجه کلوین می رسد و شتاب می گیرد. ماده بسیار داغ اشعه اکس از خود به بیرون ساطع می کند که آن را می توان اندازه گرفت.

ستاره Cygnus X-1 یک منبع قوی اشعه اکس است و کاندیدای خوبی برای تبدیل شدن به یک سیاهچاله نیز هست. همانطور که در تصویر فوق می بینید، امواج خورشیدی از ستاره همراه با نام HDE 226868، اجسام بسیاری را وارد دیسک چرخان سیاهچاله می کند. به محض اینکه مواد وارد سیاهچاله شوند، تابش اشعه اکس آغاز می شود.

علاوه بر اشعه ایکس، سیاهچاله ها می توانند موادی را با سرعت بالا پرتاب کنند و فواره های اختر فیزیکی را شکل دهند. بسیاری از کهکشان ها با چنین اجرامی دیده شده اند. در حال حاضر باور بر این است که کهکشان های مذکور سیاهچاله های عظیمی در مرکز خود دارند. در تصویر فوق یک نمونه از آن ها را می توانید مشاهده نمایید.

البته، به یاد بسپرید که سیاه چاله ها جارو برقی های فضا نیستند، آن ها هیچ چیزی را مصرف نمی کنند. بنابراین اگرچه ما نمی توانیم آن ها را ببینیم اما شواهد غیرمستقیمی وجود دارد که بودن شان را تایید می کند. بسیاری از دانشمندان، نظریه پردازان و حتی داستان نویسان سیاهچاله را با سفر در زمان و کرمچاله ها مرتبط می دانند و هیچ بعید نیست که چنین نیز باشد.

نمونه عکس هایی از سیاه چاله:

عکس ها قابل کپی می باشند

سفید چاله چیست ؟  : بزودی در خواندنی ها         لینک صفحه در مورد سفید چاله در زیر موجود است

لینک صفحه : سفید چاله

خب اگر دوست دارید که از سیاه چاله اطلاعات بیشتری کسب کنید به ادامه مطلب مراجعه کنید تا ویدیویی

را که ما اماده کردیم را برای درک بهتر موضوع تماشا کنید

 

ویدیو ای در مورد سیا چاله ها (حتما نگاه کنید)

دانلود با کیفیت 360

---

اگر به درون سیاه چاله برویم چه اتفاقی می افتد :

ممکن است انتظار داشته باشید به محض سقوط به درون یک سیاه چاله فورا بمیرید، اما سرنوشت بسیار متفاوت‌تری در انتظار شما است.

ممکن است هر انسانی در هر شرایطی روزی با این پرسش قدیمی روبرو شود که با سقوط به درون یک سیاه‌چاله چه اتفاقی می‌افتد؟

ممکن است انتظار داشته باشید که خرد و له شوید و یا بدنتان از هم گسسته شود اما حقیقت بسیار عجیب‌تر از آن است.

به محض ورود به سیاه‌چاله، ممکن است واقعیت به دو صورت اتفاق بیفتد. در حالت اول فورا می‌سوزید و به خاکستر تبدیل می‌شوید و در حالت دیگر بدون هیچ صدمه‌ای وارد سیاه‌چاله می‌شوید.

سیاه‌چاله جایی است که قوانین فیزیکی شناخته شده در آن از کار می‌افتند. انیشتین در تئوری نسبیت عام به ما آموخت که گرانش فضا- زمان را تاب می دهد و آن را خمیده می کند. بنابراین یک جسم به اندازه کافی چگال چنان فضا- زمان را در درون خود تاب می‌دهد که چاله‌ای در بافت آن ایجاد می‌کند. ستاره‌های سنگینی که سوختشان تمام شده است می‌توانند چنین چگالی را فراهم کنند تا چنین چاله‌هایی خلق شوند. میدان گرانشی آن قدر قوی می‌شود که دیگر نور هم نمی‌تواند از آن بگریزد و منطقه‌ای کاملا تاریک را ایجاد می‌کند: یک سیاه‌چاله.

بیرونی‌ترین مرز سیاه‌چاله را افق رویداد می‌گویند، جایی که نیروی گرانشی، تلاش نور برای فرار از سیاه‌چاله را خنثی می‌کند و در درون سیاه‌چاله دیگر توانی برای گریز نیست.

انرژی زیادی افق رویداد را درخشان می‌کند. اثرات کوانتومی در مرز‌های سیاه‌چاله جریانی از ذرات داغ را ایجاد می‌کنند که با سرعت زیاد به خارج از سیاه‌چاله تابیده می‌شوند. این تشعشع، تابش هاوکینگنام دارد زیرا فیزیکدان استیفن هاوکینگ این پدیده را پیش بینی کرده است. همچنین سیاه‌چاله در مدت زمان کافی تمام جرم خود را تابش می‌کند و ناپدید می‌شود.

اما هر چه به عمق سیاه‌چاله بروید فضا- زمان خمیده‌تر می‌شود تا اینکه در نهایت خمیدگی آن بی‌نهایت می‌شود که به آن تکینگی می‌گویند. در اینجا فضا و زمان مفهوم خود را از دست می‌دهند و قوانین فیزیکی که تاکنون کشف کرده‌ایم دیگر کاربردی ندارد.

در این نقطه چه اتفاقی می‌افتد؟ جهانی دیگر است؟ فراموشی و مرگ است؟ پشت یک قفسه کتاب است؟ هیچکس نمی‌داند، این یک معما است.

بنابراین چه اتفاقی می‌افتد اگر به درون یکی از این سیاه‌چاله‌ها سقوط کنید؟ بیایید این سوال را از یک دوست فضایی به اسم آنا بپرسیم که وحشت زده شیرجه زدن شما به درون سیاه‌چاله را نظاره می‌کند اما خودش در کمال امنیت در بیرون از سیاه‌چاله به سر می‌برد.

از جایی که او نظاره‌گر است همه چیز عجیب به نظر می‌رسد. با شتاب گرفتن شما به سمت سیاه‌چاله، آنا شما را کشیده و چلانده می‌بیند چنانکه گویی شما را از درون یک ذره‌بین بزرگ می‌بیند و با نزدیک‌تر شدن شما به افق سیاه‌چاله، حرکت شما آهسته‌تر به نظر می‌رسد.

وقتی که به افق می‌رسید آنا می‌بیند که شما در جای خود میخکوب شده‌اید، مثل اینکه کسی کلید توقف را زده باشد و شما بدون حرکت و کشیده بر روی سطح افق باقی می‌مانید و حرارت شدیدی شما را در خود غوطه‌ور می‌کند.

از نظر آنا با کش آمدن فضا، شما به آرامی محو می‌شوید و با توقف زمان تابش هاوکینگ شما را به آتش می‌کشد و قبل از آنکه به درون تاریکی سیاه‌چاله برسید تبدیل به خاکستر می‌شوید.

بیایید آنا را کنار بگذاریم و همه چیز را از نقطه نظر شما بررسی کنیم. فکر می کنید چه اتفاقی می افتد؟ هیچ اتفاقی.

شما بدون هیچ ضربه، آسیب، کش آمدن و یا سوزشی به درون شوم‌ترین مکان طبیعت حرکت می‌کنید چرا که به علت سقوط آزاد حتی تکان کوچکی را هم احساس نخواهید کرد.

البته اگر سیاه‌چاله کوچک باشد با مشکل روبرو خواهید شد. نیروی گرانش وارد شده به پاها بسیار بیشتر از  نیروی وارد بر سر شما است و شما مثل اسپاگتی کش می‌آیید. اما از بخت خوب شما این سیاه‌چاله میلیون‌ها بار سنگین‌تر از خورشید ما است چنانکه نیروی اسپاگتی کننده آن کم و قابل صرف نظر کردن است. در حقیقت اگر یک سیاه‌چاله به اندازه کافی بزرگ باشد می‌توانید بقیه عمر خود را به طور طبیعی سپری کنید اما هرگز نمی‌توانید برگردید و از سیاه‌چاله فرار کنید. اما اگر سیاه‌چاله به اندازه‌ای باشد که قبل از مرگ طبیعی به نقطه تکینگی برسید، بدون شک سرنوشت شما مرگ خواهد بود.

در واقع سیاه‌چاله‌ها ‌آن چنان فضا- زمان را خمیده می‌کنند که درون افق رویداد جای فضا و زمان عوض می‌شود و این زمان است که شما را به سمت تکینگی می‌کشد. شما نمی‌توانید برگردید و از سیاه‌چاله فرار کنید، چرا که زمان همواره رو به جلو حرکت می‌کند و شما نمی‌توانید خلاف زمان رو به عقب حرکت کنید.

ممکن است در این لحظه از خود بپرسید، پس مشکل آنا چیست؟ چرا اصرار دارد که شما به وسیله یک تابش سوخته‌اید در حالی که شما به جز فضای خالی چیز دیگری احساس نکرده‌اید؟ شاید فکر کنید که آنا دیوانه شده است.

اما حرف‌های آنا کاملا منطقی است. از نظر او شما در افق کاملا می‌سوزید به گونه‌ای که او می‌تواند خاکستر شما را از سطح افق جمع کند و برای خانواده تان بفرستد.

در حقیقت این قوانین طبیعت است که ایجاب می‌کند آنا شما را بیرون از سیاه‌چاله ببیند. چرا که طبق قوانین فیزیک کوانتوم اطلاعات از بین نمی‌روند و تک تک بیت های اطلاعاتی که وجود شما را تصدیق می‌کنند باید خارج از افق باقی بمانند تا مبادا قوانین فیزیک از نظر آنا نقض شوند.

از طرف دیگر قوانین فیزیک ایجاب می‌کنند که شما بدون مواجهه با ذرات داغ یا هر اتفاق دیگری به سلامت از افق بگذرید و وارد سیاه‌چاله شوید.

بنابراین قوانین فیزیک باعث می‌شوند تا شما هم در خارج از سیاه‌چاله به خاکستر تبدیل شوید و هم در درون سیاه‌چاله زنده و سالم بمانید.

به هر حال قوانین فیزیک ما را به نتیجه‌ای غیر منطقی و بی‌معنی سوق می‌دهند که فیزیک‌دانان آن را پارادوکس اطلاعات می‌نامند. خوشبختانه این پارادوکس در دهه ۱۹۹۰ میلادی توسط لئونارد ساسکیند حل شد.

ساسکیند متوجه شد که پارادوکسی وجود ندارد. چرا که آنا تنها یکی کپی از شما را می‌بیند و شما تنها یک کپی از خودتان را می‌بینید و شما هرگز قادر نخواهید بود تا اطلاعات خود را با آنا مقایسه کنید. همچنین هیچ ناظر سومی هم وجود ندارد که بتواند همزمان درون و بیرون از سیاه‌چاله را ببیند تا به تناقض برسد. پس هیچ قانون فیزیکی نقض نخواهد شد.

شاید در این لحظه عصبی شده باشید و بپرسید پس کدام داستان درست است؟ شما واقعا مرده‌اید یا واقعا زنده‌اید؟ حقیقت چیست؟

حقیقت بستگی دارد به اینکه این سوال را از چه کسی بپرسید. یک حقیقت برای آنا وجود دارد و یک حقیقت هم برای شما و این بزرگترین رازی است که سیاه‌چاله ها برای ما باقی گذاشته‌اند. بنابراین حقیقت بستگی دارد به ناظری که رویداد را می‌بیند و حقیقت مطلقی وجود ندارد.

ویدیو ای در مورد اینکه اگر ما درون سیاه چاله افتادیم چه می شود

دانلود با کیفیت 360

امید وارم از این مطالب و ویدیو لذت برده باشین لطفا نظراتتان را برای ما در قسمت نظرات بیان کنید

با تشکر پوریا رضوی 

به امید مطالب بیشتر