سیاه چاله ها

[narcissus flower]

سلام برآن شدیم تا به بررسی یکی از اجرام جذاب یعنی سیاه چاله ها بپردازیم.

میدانیم که ستاره های خیلی سنگین (حداقل 5 برابر جرم خورشید) در پایان عمرشون میتونند سیاه چاله تبدیل شوند.در تمام عمر ستاره یک جدال همشگی بین گرانش و نیروهای دیگر هست .تا اینکه ستاره سوخت هسته ای خودش رو مصرف میکنه و دیگه هیچ نیرویی جلودار گرانش این جرم سنگین ستاره ی پیر ما نیست و گرانش به سمت داخل به بقیه نیرو ها غلبه میکنه و ستاره جرم خودش رو شروع میکنه به بلعیدن. این حرکت به قدری ادامه میکنه که حجم این مجوعه ی جرمین خیلی خیلی کوچک میشه وپس از طی مراحلی یک سیاه چاله تشکیل میشود.

تلاش میشود در این تاپیک با کمک هم بیشتر و بهتر سیاه چاله ها را بشناسیم.... چون این موجود توانایی های جالبی داره...

دسترسی سریع به موضوعات

تکینگی

شعاع شوارتزشیلد

افق رویداد

فوتوسفر

ارگوسفر

سیاه چاله ی شوارتزشیلد

تابش هاوکینگ

سیاه چاله ی ریزنر -نوردستروم

سیاه چاله ی کر و 2

توجه:مطالب در یک پست خلاصه نشده بنابراین برای دریافت مطالب بیشتر به ادامه ی هر موضوع هم مراجعه کنید.

[مداد رنگیهام]

سیاهچاله شوارتز شیلد بدون بار,ساکن و دارای نقطه تکینگی گرانشیه.یک افق رویداد داره .افق رویدادش با شعاع شوارتزشیلدش یکی هست .دارای فوتون کره با شعاع 1.5 برابر شعاع شوارتزشیلده.فاقد ارگوسفره.از لحاظ تبخیر هم دمای هاوکینگ در مورد این سیاهچاله ها با جرمشون نسبت معکوس داره.

کلا این سیاهچاله ورژنش از بقیه پایین تره یه جورایی ساده ترین محسوب میشه!
.................................................. .................................................. ..............................................
هر جاشو اشتباه گفتم بی زحمت تصحیح کنید
شکلشو نتونستم تصور کنم که هم سه بعدی باشه و از همه جهت مواد و نورو جذب کنه هم در مرکز شیب افق به بینهایت میل کنه هم زمان توش در نظر گرفته بشه...

[aysa]

از لحاظ تبخیر هم دمای هاوکینگ در مورد این سیاهچاله ها با جرمشون نسبت معکوس داره.

ميشه در مورد دماي هاوكينگ وارتباطش با اينجا بيشتر توضيح بدين؟

[مداد رنگیهام]

ميشه در مورد دماي هاوكينگ وارتباطش با اينجا بيشتر توضيح بدين؟

چی...؟
دمای هاوکینگ...؟من گفتم؟!!!
خودمم از تو سایتا خوندم و زیاد دقیق نمیدونم ولی چیزایی که فهمیدمو مینویسم براتون

هر چه قدر که دمای سطح سیاهچاله بیشتر باشه به این معناست که میزان گسیل ازش بیشتره و به عبارت دیگه میزان تبخیر ازش بیشتره.حالا هرچه قدر که سیاهچالمون بزرگتر بشه افق رویدادش هم بزرگتر میشه انتروپیش بیشتر میشه و با بیشتر شدن آنتروپی میزان دما و گسیل هم کم میشه به خاطره همینه که میگیم در سیاهچاله های شوارنزشیلد هرچه قدر جرم سیاهچاله بیشتر باشه(سیاهچاله بزرگتر باشه)دمای هاوکینگ(گسیل پرتو) در اون کمتره...
البته این رو هم بگم که دمای سطح سیاهچاله های بزرگ بسیار کمه و در حد چند میلیونیم بالای صفر مطلقه و به همین دلیل میزان فوتونها محدود و طول موج تابش بلنده به قدری که قابل آشکار سازی نیست...
.................................................. .................................................. .................................
از دوستان خواهشمندیم برای توضیح دمای هاوکینگ ما را یاری کنند تا همه از توضیحی خوب و جامع لذت ببریم... هم اکنون نیازمند یاری سبزتان هستیم...
البته هنوز وجود تابش هاوکینگ اثبات نشده .

میشه بعدش در مورد ترمودینامیک سیاهچاله هم بحث کنید؟

[narcissus flower]

تابش هاوکینگ
سلام

حالا که بحث تابش هاوکینگ پیش اومد.بهتره راجب بهش صحبت کنیم بعد بریم سراغ نوع دیگری از سیاه چاله.

ایده اصلی از اونجا به وجود اومد که اقای هاوکینگ گفت سیاه چاله ,سیاه سیاه نیست.

طبق نظریات کوانتوم ,خلا , خالیه خالی نیست .بلکه طبق اصل عدم قطعیت نمیتونیم بگیم که دقیقا این میزان صفر هست .این خالی نبودن به ما میگه که پس یه چیزایی وجود داره دیگه.حالا انرژی یا ماده یا...

همین موضوع باعث میشه که بگیم شاید در نزدیکی افق رویداد , جفت ذره هایی تشکیل بشوند. در حالت کلی ما میدونیم بقای جرم و انرژی داریم و میتونند به هم تبدیل بشوند. یعنی چی؟

((تو پرانتز بگم , اگر شما یک ذره ی الکترون ویک پوزیترون داشته باشید, در شرایطی که این دوتا بهم برسند , نابود شده و انرژی ای معادل انها تولید میشه ))

حالا فرض کنید یک جفت ذره تشکیل بشوند.طبق تصور هاوکینگ, انتظار میره که یکی از اینها به درون سیاه چاله بیافته ودیگری فرار کنه,و ما وقتی اون ذره ی فراری رو ببینیم , متوجه میشیم که سیاه چاله داره تابش میکنه.

این دو ذره یکی دارای انرژی منفی ودیگری انرژی مثبت دارند.اون یکی که انرژی مثبت داره موفق به فرار هست .
در حالیکه اون یکی که انرژی منفی داره محکوم به افتادن در سیاه چاله هست.خب در واقع داره انرژی منفی رو وارد سیاه چاله میکنه .پس ما میگیم انرژی سیاه چاله کم شده .
در مورد جرم هم طبق فرمول بقای جرم وانرژیE=MC^2 چون انرژی داره کم میشه , انگاری جرم هم داره کم میشه و سیاه چاله داره جرم از دست میده....



اینم یک نمای خیالی :





بحث در موردش زیاد هست همین جفت ذره کلی مطالب جالب داره.
کسانی که کتاب کیهان در پوست گردو رو خوندند میتونند ما رو همراهی کنند...

من فردا کنکور دارم بعد با اعتماد به نفس فراوان اینجام....

[Ehsan]

حالا فرض کنید یک جفت ذره تشکیل بشوند.طبق تصور هاوکینگ, انتظار میره که یکی از اینها به درون سیاه چاله بیافته ودیگری فرار کنه,و ما وقتی اون ذره ی فراری رو ببینیم , متوجه میشیم که سیاه چاله داره تابش میکنه.
این دو ذره یکی دارای انرژی منفی ودیگری انرژی مثبت دارند.اون یکی که انرژی مثبت داره موفق به فرار هست .
در حالیکه اون یکی که انرژی منفی داره محکوم به افتادن در سیاه چاله هست.خب در واقع داره انرژی منفی رو وارد سیاه چاله میکنه .پس ما میگیم انرژی سیاه چاله کم شده .
در مورد جرم هم طبق فرمول بقای جرم وانرژیE=MC^2 چون انرژی داره کم میشه , انگاری جرم هم داره کم میشه و سیاه چاله داره جرم از دست میده....

یک سوالی که همیشه برام مطرح بوده اینه که به صورت ِ میانگین اگر در واحد ِ زمان، n ذره با انرژی منفی به درون ِ سیاه چاله سقوط کنه، چون تقارن داریم باید n ذره با انرژی مثبت هم به درون ِ سیاه چاله سقوط کنه! و این باعث میشه به صورت ِ لحظه ای سیاه چاله فقط یک نوسان ِ کوچک در جرم داشته باشه اما به صورت ِ میانگین و خالص نه جرمی بهش اضافه بشه و نه جرمی ازش کم بشه.

پس چرا کاهش ِ جرم اتفاق می افته؟

من فردا کنکور دارم بعد با اعتماد به نفس فراوان اینجام....

درستشم همینه

[skynight]

چرا یکی به سوال من جواب نمیده آخه پرسیده یودم چه طور جرم سیاهچاله ها رو حساب میکنن ؟
یا اصلا داریم همچین چیزی؟؟

[Fery.JWST]

چه طور جرم سیاهچاله ها رو حساب میکنن ؟
یا اصلا داریم همچین چیزی؟؟

با اجازه اساتید...
من یه جا خونده بودم وقتی سیاهچاله ای رو پیدا میکنند با توجه به ستاره ها یا اجرامی که به دور اون میچرخند و سرعتی که دارند (از طریق سرعت جرم ها)
میان جرم اون سیاهچاله رو حساب میکنند. و از اندازه ماده و اندازه نیروی گرانشی آن میان وزنش رو حساب میکنند.

[mohsen4465]

حالا فرض کنید یک جفت ذره تشکیل بشوند.طبق تصور هاوکینگ, انتظار میره که یکی از اینها به درون سیاه چاله بیافته ودیگری فرار کنه,و ما وقتی اون ذره ی فراری رو ببینیم , متوجه میشیم که سیاه چاله داره تابش میکنه.

این دو ذره یکی دارای انرژی منفی ودیگری انرژی مثبت دارند.اون یکی که انرژی مثبت داره موفق به فرار هست .
در حالیکه اون یکی که انرژی منفی داره محکوم به افتادن در سیاه چاله هست.خب در واقع داره انرژی منفی رو وارد سیاه چاله میکنه .پس ما میگیم انرژی سیاه چاله کم شده .
در مورد جرم هم طبق فرمول بقای جرم وانرژیE=MC^2 چون انرژی داره کم میشه , انگاری جرم هم داره کم میشه و سیاه چاله داره جرم از دست میده...

من همیشه فکر میکردم این جفت-زایی درون افق رویداد و مماس با مرز اون روی میده که سبب رها شدن یکی از ذرات متولد شده به ورای افق رویداد میشه و در نتیجه باعث کاهش جرم سیاه چاله میشه. اما اونطور که از توضیحات شما متوجه شدم شما گفتید که این اتفاق در لبه بیرونی افق رویداد میافته که این واسه من قابل درک نیست. اگه ذره از بیرون نشأت گرفته باشه چه یدونش سقوط کنه چه هر دوتاشون در نهایت جرم سیاه چاله رو زیاد میکنه. ضمناً اگه اینطوری بخوایم تصور کنیم اونوقت دیگه نیازی نیست که بگیم جفت-زایی در نزدیکی افق رویداد باید رخ بده و میشه دوتا ذره رو تصور کرد که در فاصله بسیار دوری از سیاه‌چاله متولد میشن و یکیش در نهایت بداخل سیاه چاله سقوط میکنه. اینم باید همون نتیجه رو بده و یکیشون بقول شما انرژی منفی داره یکیشون انرژی مثبت (هر چند که منظور از این انرژی مثبت و منفی رو هم خوب نفهمیدم).

میشه بیشتر توضیح بدید؟

[aysa]

من كه كلا قاطي كردم!(زياد حرفامو جدي نگيرين ) ولي ما فبلا گفتيم كه هيچي افق رويداد به بعد خارج نميشه!و من يه سؤال در اين مورد پرسيده بودم كه گفتين همچين چيزي وجود نداره و فقط يه مثاله كه ميگيم خارج ميشه. در اين صورت چطور به بيرون پرتاب ميكنه؟
در ضمن يكيتون ميگين مثبت به بيرون ميره وكاهش جرم داريم يكيتون ميگين هر دوتاش به درون سياهچاله ميرن.آخرش چي شد؟
يه سؤال ديگه:با رفتن منفي به داخل سياهچاله جرم كم ميشه يا با فرار مثبت؟!

[narcissus flower]

به چه استقبالی !!!ممنون
اول عرض کنم که این نظریه مخالفان و موافقان زیادی داره .پس اصلی کاملا پذیرفته شده نیست پس
بیاییم کمی بیشتر به یک یک سوالات گفته شده دقت کنیم وراجب بهش فکر کنیم ونظریه رو به چالش بکشیم:

ذره با جرم وانرژی منفی اصلا یعنی چی؟ایا در حقیقت این حالت وجود داره؟

در صورت ورودشون چرا جرم وانرژی سیاه چاله کم میشه؟

چرا از جفت تشکیل شده فقط باید یکیش وارد بشه ؟واقعا نمیشه هر دو تا واردسیاه چاله بشوند؟وبه قول اقا احسان فقط یک نوسان کوچک ایجاد بشه؟
منتظر همراهی شما هستیم

اگرم به جواب هم نرسیدیم به خود هاوکینگ میگیم بیاد اینجا از خودش دفاع کنه....