🌐کانال پروفسور علی نیری🌐

‍ ‍ 💥 مهبانگ در اندیشه41


✅ برنامه چهل‌ویکم “مِهبانگ” به موضوع “ #سیاه‌چاله‌ها ” اختصاص خواهد داشت:

➖ سیاه‌چاله‌ها از منظر #کلاسیک و #کوانتمی

➖ #سرعت_فرار چیست❓

➖ شعاع فضایی یک سیاه‌چاله

➖ شعاع و افق رویداد

➖ #تکینگی چیست❓

➖ عامل #جاذبه در سیاه‌چاله

➖ محتوای سیاه‌چاله‌‌

➖ #گذر_زمان

➖ فاکتورهای بررسی سیاه‌چاله

➖ شعاع #شوارشیلد

➖ #نیروی_کِشَندی چیست❓

➖ سیستم دوتایی

➖ سیاه‌چاله‌های راه کهکشان



⚛ @dr_nayeri ✍

‌💥 پیدایش نظریه مهبانگ 2

✅ هر داستانی شروعی داره…

👈 حتی داستان کیهان بزرگ ما…

💥 در حدود 13.7 میلیارد سال قبل یک رویداد مرموز کیهان را به حرکت درآورد چیزی که امروز بهش می‌گیم #مهبانگ یا همون “BigBang” ;i در نهایت به خلق هر اتم، هر ستاره و هر کهکشانی انجامید.

👈 اما چطور هزاران سال دید ما از کیهان تکه تکه شکل گرفت❓

🔹 حس را به علم تبدیل کردیم و جایگاهمان را در درون آن کشف کردیم.

📚برای هزاران سال ما مشاهدات خود را از آسمان در کتابهایی که بیشتر از یک کتابخانه را پر میکنند ثبت کردیم

⚡️ یک دانش وسیع در مورد کیهان خود ساختیم.

👈 اینکه چگونه شروع شد و چگونه پایان خواهد یافت❓

✍ این کتابها هنوزم در حال نوشته شدن هستند داستان کیهان همچنان ادامه دارد.

💥 “ #مهبانگ ” یک تئوری در مورد تکامل کیهان و آغاز همه چیز از هیچ است..

👈 به ما میگوید چگونه جهان شروع شد و تغییر کرد و شکل گرفت

➖ از کسری از ثانیه بعد از چیزی آن را به وجود آورد و هنوز هم تا به امروز نمی‌دونیم آن چیز چه بوده⁉️

🔭 وقتی به نقاط دور دست در کیهان می‌نگرید همه اون کهکشان‌هایی که با تلسکوپ می‌بینید، همشون در حال دور شدن از ما هستند.

⚡️ آن‌هم با سرعت بسیار بیشتر از حد تصورمان.

🕡 اگر زمان را به عقب ببرید حدود 13-14 میلیارد سال پیش همه چیز در آغاز از یک نقطه بسیار ریز و چگال و داغ متمرکز شده بود و شروع شد.

♻️ مردم در دوران قدیم همیشه حس می‌کردند جهان همیشه بوده و همیشه هم باقی می‌ماند❗️

⚡️ حتی دانشمندان نیز در ابتدا نمی‌خواستند مفهوم #مهبانگ رو بپذیرند.

💥 “ #مهبانگ ” از یک #تکینگی شروع شد

👆 یعنی از نقطه ای بسیار ریز که در بالا اشاره کردیم.

✅ پس بزرگ نبوده که بهش بگیم “بیگ” و صدایی هم نداشته بهش بگیم “بنگ” چون هوایی نبوده که ارتعاشات رو منتقل کنه…

👆 با این حال به دلیل عظمت شروع این داستان این اسم رو بر آن نهادند.

💢 این نظریه یک بخش ثابت از دانش ماست که امروز آن را درک می‌کنیم.

🔸🔹 کسی قبولش داشته باشد یا نه ولی یک مفهوم علمی و درست است.

👈 اما قبول کردن تا درک کردن دو چیز متفاوته است

✅ نظریه #مهبانگ هنوز تمام پاسخ‌هایی که علم می‌یابد را در بر ندارد تا توضیح دهد دقیقا چگونه کیهان آغاز شد.

⚛ بیشتر دانشمندان نیز در عرصه علم به توصیفات بعد از “ #مهبانگ ” می‌پردازند نه خودِ “ #مهبانگ ” و قبلش و دلیل ایجادش.

✅ #مهبانگ در واقع کیهان را تکامل بخشید و گسترش داد.

➖ برای ما که در این سیاره سنگی گیر کردیم چشم انداز کیهان از زمین آغاز می‌شود.

🌎 سیاره ما زمین از آب تشکیل شده و پر از #اکسیژن #نیتروژن و #سیلیکون هست و هسته‌ی آن از آهن مذاب تشکیل شده و هر 360 روز به دور خورشید و 24 ساعت به دور خودش می‌چرخد.

🔆 ستاره میزبان ما خورشید دمای سطحش به 10000 درجه #فارنهایت میرسد

➖ برا ی تولید انرژی خورشیدمون 700 میلیون تن #هیدروژن را در هر ثانیه به 695 میلیون تن #هلیوم تبدیل میکند❗️

🔅 خورشید ستاره میزبان ما در منظومه شمسی است که هشت سیاره به دورش می‌چرخند که تقریبا 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفت

🔅 منظومه شمسی ما در حال چرخش میباشد با سرعت 215 کیلومتر بر ثانیه در حال حرکت در فضا است و در داخل دایره‌ای می‌چرخد به دور هسته مرکزی راه شیری (مجموعه ای عظیم از میلیاردها میلیارد ستاره.)

🔹🔸 شاید حدود 200 میلیارد ستاره در راه شیری ما موجود باشد که خورشید ما یکی ازستارگان جوان این مجموعه است و در سن میانسالی به سر می‌برد.

👈 مجموعه ای که اسمش رو گذاشتیم راه شیری و به نظر میرسه شش میلیارد از این ستاره ها دارای سیستم سیاره ای شبیه به ما هستند❗️

🔆 منظومه شمسی ما گفتیم به دور مرکز راه شیری می‌چرخد در یکی از بازوهای خارجی این کهکشان.

👈 راه شیری نیز یکی از 100-150 میلیارد کهکشانی هست که در کائنات موجود می‌باشد.

✅ تازه این کیهان قابل مشاهده می‌باشد که نورش به ما میرسد و می‌توان دیدش.

🎆 کیهان ما بسیار بزرگ است و در حال بزرگتر شدن هم هست

➖در حال انبساط است

➖ از ابتدا هم این موضوع بوده و در حال ادامه هست و تا آخرین لحظه هم به انبساط خودش ادامه خواهد داد.

👈 پس اگر فهمیدیم جهان درحال انبساط است، پس باید روزی کوچکتر بوده باشد و اجزایش به هم نزدیک‌تر بوده باشند.

⚛ 13.7 میلیارد سال پیش جهان ما کوچکتر از کوچکترین بخش یک اتم بود❗️

💥 سپس چیزی اتفاق افتاد در کسری از ثانیه که همان انفجار رخ داد و همه چیز منبسط شد

👈 اولین لحظه پیدایش شروع شد.

💥 نظریه #مهبانگ چیزی نیست که یک شبه بشود درکش کرد و تنها یک نظریه نیست، بلکه مشاهدات کیهانی از این مساله پیروی می‌کنند و واقعیت شروع کیهان ماست نه یک تئوری.
⚛ @dr_nayeri ✍
ادامه دارد ...
🔰🔰🔰🔰🔰🔰🔰🔰🔰

🔘 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.

🔘 یک سیاه چاله تنها با سه پارامتر تعریف و مشخص میشه { جرم – بار الکتریکی – تکانه ی زاویه ای }

👈 امروزه اثبات شده سیاه چاله ها آنقدر هم تاریک و نامرئی نیستند.

👈 بر اساس مطالعه ای که #هاوکینگ و همکارش #پنروز در دهه هفتاد داشت اصطلاحی به نام تابش هاوکینگ در مورد سیاه چاله ها شکل گرفت.

👆 آنها نشان دادند به دلیل اثرات کوانتومی سیاه چاله ها قادرند فوتون و سایر ذرات را تابش کنند این تابش از مجاورت افق رویداد میاید نه از درون سیاه چاله

💥 تابش #هاوکینگ طیف حرارتی دارد و طبق نظریه های میدانهای کوانتومی در خلا جفتهایی از ذرات و ضد ذرات هستند که به طور پیوسته خلق و نابود میشوند اگر همچین جفتهایی در نزدیکی افق رویداد یک سیاه چاله باشند و تولید شوند آنگاه یکی از ذرات وارد افق رویداد و جفت آن میتواند از افق رویداد فرار کند و گسیل شود.

👆 این ذرات همان #تابش_هاوکینگ هستند .

💥 #تکینگی در سیاه چاله نقطه ای است که تصور میشه همه چیز در آنجا ناپدید یا نابود میشه.

👆 ما از بیرون هرگز چنین مکانی را نمیتوانیم ببینیم.

🔹🔸 آن نقطه ممکن است پلی به دنیاهای موازی یا ابعاد بالاتر داشته باشد فعلا فیزیک ما قادر به پاسخ گویی مناسب در این باره نیست.

👈 {در مطلبی مجزا مراحل زندگی ستارگان از تولد تا مرگ بررسی میشود

💥 گردآوری و ترجمه : آرش آریامنش


⚛ @dr_nayeri ✍