🌐کانال پروفسور علی نیری🌐

🔘 سیاه‌چاله‌‌ کجاست❓

{قسمت چهارم}

⚡️ سیاه چاله ها دلایلی هستند که ما گمان میکنیم زمان برای همه مشاهده کننده ها افزایش نمیابد بحث در مورد سیاه چاله ها در سال 1783 آغاز شد یکی از استادات #کمبریج با نام #جان_میچل چنین بحثی را مطرح کرد که اگر گویی را به فضا پرتاب کنیم انتظار داریم بر اثر گرانش به زمین برگردد اما اگر سرعت اولیه گلوله از سرعت بحرانی بیشتر باشد آن را #سرعت_گریز نامند و گرانش نمیتواند آن ذره یا گلوله را متوقف کند.

✅ سرعت گریز از زمین برابر 11 کیلومتر بر ثانیه و برای خورشید 618 کیلومتر بر ثانیه.

👆 هر دو سرعت در مقایسه با سرعت نور که 300 هزار کیلومتر بر ثانیه است ناچیزند.

👈 پس نور بدون مشکلی میتونه از احرامی مثل زمین و خورشید گذر کند

🔅 #میچل استدلال کرد ستاره هایی میتوانند باشند و عظیم تر از خورشیدند که سرعت گریز از آنها از سرعت نور هم بیشتر است.

🔹🔸 نظریه #میچل بر پایه فیزیک نیوتونی و زمان مطلق بود و توانایی امروزی ما را برای پیش بینی آینده نداشت.

🔹 در سال 1916 اندکی پس از ارائه نظریه نسبیت عام توسط #انیشتین و انقلابی جدید در فیزیک نوین کسی به نام ” #چارلز_شوارتزشلید ” راه حل معادله نسبیت عام برای نمیشا سیاه چاله ها یافت یافته وی تا سالها درک نشد خود #انیشتین نیز هرگز به وجود سیاه چاله ها باور نداشت.

🔘 نام ” سیاه چاله ” اولین بار توسط فیزیک دانی امریکایی به نام ( #جان_ارچیبالد_ویلر ) مطرح شد.

🔸 کشف “ #کوازارها ” در سال 1963 باعث شد تلاش تجربی بیشتری نسبت به سیاه چاله ها شکل بگیرد.

🔆 ستاره های بسیار عظیم بسیار سریعتر از خورشید #هیدروژن خود را میسوزانند و به #هلیوم تبدیل میکنند و طوری که در مدت زمان کوتاهی معادل چند صد میلیون سال هیدروژن از دست میدهند.

👆 آنها میتوانند #هلیوم را سوزانده و به عناصر سنگین تر مثل #کربن #اکسیژن و..تبدیل کنند اما واکنشهای هسته ای انرژی زیادی رها نمیسازند پس ستاره ها گرما و فشار گرمایی خود را که از آنها در برابر گرانش محافظت میکند از دست میدهند.

👈 از این رو کم کم کوچک میشوند.

➖ اگر جرم آنها حدود دو برابر خورشید ما باشند فشار درونی برای توقف انقباض و فروپاشی کافی نیست.

➖ آنها به اندازه ای معادل صفر متراکم میشوند و به چیزی به نام ” #تکینگی ” تبدیل میشوند.

🔅 زمانی که ستاره ها به شعاع بحرانی مد نظر برسند نور ار فاصله ای ثابت از مرکز شناور خواهد بود و هرگز دور نمیشود این مسیر بحرانی نور سطحی ایجاد میکنه به نام “ #افق_رویداد ” منطقه ای است که نور از آن فضا زمان میتواند عبور کند هر چیزی پس از گذر از این منطقه وارد سیاه چاله بشه هرگز نمیتواند خارج شود.

🔘 یک سیاه چاله نه تنها دما دارد بلکه رفتارش به گونه ای است که کمیتی به نام #انتروپی نیز دارد.

⚡️ #انتروپی مقیاس تعداد حالتهای درونی است که یک سیاه چاله میتواند داشته باشد بدون آنکه در نظر یک ناظر بیرونی که فقط میتواند جرم –گردش و چرخش و بار ان را مشاهده کند متفاوت به نظر برسد.

⚡️ انتروپی سیاه چاله ها توسط #هاوکینگ در سال 1974 از یک فرمول به دست آمد.

👈 در واقع #انتروپی سیاه چاله برابر است با مساحت افق سیاه چاله

🔸🔹 شعاع #شوارزشلید برای هر جسمی که قرار است تبدیل به سیاه چاله بشود متفاوت است مثلا برای زمین 9.9 میلیمتر میباشد یعنی جسم تا حدی فشرده بشه تا به شعاع بحرانی خود برسد آنگاه چگال و گرانشش فوق العاده میشه طوری که نرو نیز نمیتواند از آن عبور کند.

➖ #شوارتزشلید این شعاع را با فرمولی ساده ارائه داد وی پس از ارائه نسبیت عام توسط #انیشتین از آن برای اثبات سیاه چاله ها استفاده کرد ولی خیلی کسی او را جدی نگرفت.

✅ قبلا در مورد نحوه تشکیل سیاه چاله در قسمتهای پیش مفصل توضیح دادیم وقتی ستاره ای چند برابر خورشید ما سوختش به پایان برسه و همه #هیدروژن مصرفی اش تبدیل به #هلیوم شود در خود میرمبد آنقدر ادامه پیدا میکند تا شعاع و اندازه اش کم بشه نهایتا یک #تکینگی از آن به جا میماند.

👈 زمانی که ستاره به شعاع بحرانی برسد نور در فاصله ای ثابت از مرکز ستاره شناور میشه و هرگز از آن دور نمیشه این مسیر بحرانی سطحی ایجاد میکنه به نام “ #افق_رویداد ”

👆 منطقه ای که نور میتواند از آن بگریزد و جدا کننده فضای معمولی با فضای درون سیاه چاله است.

✅ اما چگونه سیاه چاله ای که نمیتوان آن را دید تشخیص میدهیم❓

👈 از روی اثرات گرانشی جرمی که فروپاشی شده روی اجرام همسایه و اطرافش.

➖ یک شیوه یافتن سیاه چاله اینه که به دنبال موادی باشیم که به دور شی نامرئی و عظیمی میچرخند شاید جالب ترین آنها سیاه چاله های مرکز کهکشانها یا کوازارها نیز باشند.

⚡️ برای فردی که فرضا مشکلی برایش پیش نیاید وارد سیاه چاله بشود زمان متوقف میشود.

🔹 یک سیاه چاله فقط به ماهیت جسمی که با فروپاشی خود آن را ایجاد کرد بستگی ندارد.