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]

یه چیزی به ذهنم رسید...

سیاهچاله های باردار موادی با بار مخالفو جذب و موادی با بار موافقو دفع میکنن یعنی سرعت بلعیده شدن مواد اینطوری میشه: مواد با بار مخالف>مواد با بار خنثی>مواد با بار موافق در حالی که سرعت بلعیده شدن مواد در سیاهچاله های بدون بار برای هر سه این مواد یکسانه.از طرفی ما میدونیم هنگام بلعیده شدن ماده توسط سیاهچاله ما یک نوسان در درخشندگی نور مرئی و پرتو x داریم که اینگونه هست:درخشندگی در نور مرئی ,خاموش شدن,درخشندگی در بازه پرتو x,خاموش شدن,درخشندگی در نور مروئی

حالا سوال اصاصی اینجاست...آیا سیاهچاله های بدون بار در بازه زمانی مشخص میزان مشخصی از جرم رو میتونن ببلعن؟اگه اینطوری باشه در سیاهچاله های بدون بار میزان درخشندگی در هر بازه باید با بازه زمانی بعد یکسان باشه یعنی چی؟یعنی در سیاهچاله های بدون بار میزان درخشندگی پرتو ایکس و نور مرئی در تناوب های متوالی باید یکسان باشه:

2تا نور مرئی,خاموش شدن, 5تا پرتو x, خاموش شدن, 2تا نور مرئی ,خاموش شدن, 5 تا پرتو x...

در حالی که در سیاهچاله های باردار سرعت بلعیده شدن مواد با بارهای مختلف متفاوته میزان درخشتدگی در بازه پرتو ایکس و نور مرئی هم از الگوی مشخصی پیروی نمیکنه...:

2تا نور مرئی ,خاموش شدن, 5 تا پرتو x ,خاموش شدن, 8تا نور مرئی, خاموش شدن, 12 تا پرتو x خاموش شدن...
.................................................. .....................................
شاید همش اشتباه باشه ولی این چیزیه که به ذهنم رسید خوشحال میشم به اون سوال سبزه جواب بدئن.
در اصل من دنبال آهنگ بلعیدن سیاهچالم...

میشه اینجوری هم بررسی کرد که هر سیاهچاله ای که بتونه مواد رو دفع کنه بارداره.

[mohsen4465]

میشه بیشتر توضیح بدین؟بازم اگه از طریق جفت زایی ذرات فوتون ایجاد بشن و بیان از سیاهچاله بیرون ما از کجا میتونیم بفهمیم سیاهچاله بارداره؟مگه بار الکتریکی که روی نور تاثیری داره؟!!

یه موضوع دیگه هم هست بیایم ببینیم دسته بندی سیاهچاله ها به باردار و غیر باردار بعد از ارائه فرضیه تبخیر سیاه چاله بوده یا قیلش؟اگه قبلش بوده پس یعنی دانشمندان هنوز از تبخیر سیاهچاله و تابش هاوکینگ خبر نداشتن پس بر چه اساسی سیاهچاله ها رو به باردار و غیر باردار دسته بندی کردن؟

چه ویژگی مشترکی دسته ی سیاه چاله های باردار و دسته ی سیاهچاله های غیر باردارو از هم جدا میکنه؟

فوتون‌ها از موج های الکتریکی و مغناطیسی تشکیل شدن. در واقع فوتون ها ناشی از اغتشاش در میادین الکترومغناطیس هستن. بنابراین فوتون ها حاملان نیروی الکترومغناطیسی هستن. ضمناً این رو هم مد نظر داشته باشید که فوتون های پر انرژی میتونن به یک جفت ذره باردار تفکیک بشن. حالا همه اینها رو بذارید کنار و بیاید یخورده ساده تر فکر کنیم. تصور کنید یک الکترون تونل بزنه و از داخل سیاه چاله بیرون بیاد. خب در این حالت مسلمه که میدان الکتریکی و مغناطیسی هم بهمراه اون بیرون میاد. البته همونطور که در پست اولم گفتم این فرض خودمه.

[رخساره روشنی]

سلام دوستان
چون تعداد صفحه های تاپیک زیاد بود راستش نشد همه صفحه ها رو بخونم ببخشید
یک سوال در مورد سیاهچاله چرخان داشتم ...
چرا رمبنده ای که سیاهچاله رو تشکیل میده باید با سرعت زیاد بچرخه ؟؟؟
بعد اینکه توی کتاب ساختار ستارگان و کهکشان ها خوندم که " ممکن است سیاهچاله تا زمانی که در شعاع شوارتسشیلد ناپدید شود با سرعتی باور نکردنی بچرخد " اینجا چطوری میشه که شعاع شوارتسشیلد ناپدید میشه ؟؟؟

ممنون

[mohsen4465]

سلام دوستان
چون تعداد صفحه های تاپیک زیاد بود راستش نشد همه صفحه ها رو بخونم ببخشید
یک سوال در مورد سیاهچاله چرخان داشتم ...
چرا رمبنده ای که سیاهچاله رو تشکیل میده باید با سرعت زیاد بچرخه ؟؟؟
بعد اینکه توی کتاب ساختار ستارگان و کهکشان ها خوندم که " ممکن است سیاهچاله تا زمانی که در شعاع شوارتسشیلد ناپدید شود با سرعتی باور نکردنی بچرخد " اینجا چطوری میشه که شعاع شوارتسشیلد ناپدید میشه ؟؟؟

ممنون

درست مثل یک رقاص پاتیناژ که با جمع کردن دست‌هاش سرعت چرخشش زیادتر میشه، یک ستاره هم در اثر رمبش سرعت چرخشش بیشتر و بیشتر میشه. هرچقدر که فروریزش ستاره بیشتر باشه سرعت چرخش وضعی هم بیشتر افزایش پیدا میکنه تا اونجایی که در خصوص سیاه چاله‌ها این سرعت به 98.7 درصد سرعت نور میرسه.

ضمناً ستارگان غول پیکری که به سیاه چاله تبدیل میشن سرعت چرخش بیشتری نسبت به ستارگان کوچکتر دارن. در کل سرعت چرخش با جرم ستاره رابطه مستقیم داره.

[narcissus flower]

اصلا یک سوال ِ جنجالی تر، مگر فوتونها حامل نیروی های الکترومغناطیسی نیستند؟

وقتی فوتونها توانایی ندارن از درون افق رویداد بیرون بیان، ما چه طور می‌فهمیم که درون ِ سیاه چاله بار دار هست؟ وقتی نیروی نمی‌تونه رد و بدل بشه که بفهمیم باری وجود داره یا نه!!

چه حس خوبیه حضور شما دوستان

سوال بسیار بنیادی ای هست این سوال و ممنون از پاسخ دوستان واما پاسخ های موجود :

همه ی ما میدونیم که افق رویداد مانع خروج سیگنال وفوتون وماده اینا ازش میشه .پس چه طوری تاثیر یک میدان رو در بیرون درک میکنیم. ؟

پاسخ 1)اگر ما میدانی بیرون از سیاه چاله میبینیم, برای حالا نیست .یعنی چی؟یعنی اینکه عامل سیاه چاله ی باردار, یک جسم باردار بوده .گفته میشه قبل از فرو ریزش گرانشی و یا در حین فروریزش اون جسم میدانش رو ایجاد کرده واینکه باری و تاثیری بیرون از باقی مونده.واکنون ما داریم درک میکنیم

پاسخ 2)از دیدگاه کوانتومی , اقا ماصلا چی کار فوتون داریم, درسته که فوتون سرعت نور داره وافق اجازه نمیده,ولی در این شرایط حامل تاثیرات الکتریکی که نمایانگر بار در سیاه چاله هست, موجوداتی به نام فوتون مجازی هست(مجازی)این نوع فوتون ها اجازه دارند که با سرعت بیشتر از نور حرکت کنند ...


------------------------
حالا مهندس برق نوشت:
دو جواب وجود داره:

اگر میدان الکتریکی متغیر با زمان داشته باشیم ,که سیگنال ها (فوتون ها) هم متاثر از این نوع میدان هستند,متوجه میشیم که این ها از افق خارج نمیشوندو ماهم چیزی نمیبینم

میدان الکتروستاتیک بارها,این نوع میدان هیچ سیگنالی رو حمل نمیکنه .پس این میدان اجازه داره که تاثیراتش رو بیرون از سیاه چاله فراری بده.چه جوری؟

حالا اگر بخواهیم برانگیختگی میدان الکترومغناطیسی رو بحث کنیم جواب جالب تر میشه,ما فوتون یا موج طولی وعرضی داریم.
عرضی همونایی هستند که با سرعت نور حرکت میکنند حامل سیگنال هستندو ما میشناسیمشون.
طولی اونایی هستند که حامل سیگنال نبوده درومیدان الکتروستاتیک بارها وجود دارند. واجازه دارند عوبر کنند.

متاسفانه یا خوشبختانه جواب یکتا و قطعی وجود نداره که مطمئن باشه !!!

[narcissus flower]

سلام دوستان

بعد اینکه توی کتاب ساختار ستارگان و کهکشان ها خوندم که " ممکن است سیاهچاله تا زمانی که در شعاع شوارتسشیلد ناپدید شود با سرعتی باور نکردنی بچرخد " اینجا چطوری میشه که شعاع شوارتسشیلد ناپدید میشه ؟؟؟

ممنون

رخساره جان خوشحالم که به جمع ما پیوستی
جمله ای بیان کردی با سوالتون فرق میکنه.

تو جمله بیان شده که ستاره در شعاع ناپدید بشه.یعنی چی؟

ببینید هر جسمی یک شعاع داره به نام شوارتزشیلد که اگر تا این شعاع متراکم بشه به سیاه چاله تبدیل میشه.خب؟حالا هر سیاه چاله مرزی به نام افق رویداد داره که متناسب با شعاع هست واگر از این شعاع عبور کنیم , دیگه هیچ چیز ازش نمیتونه عبور کنه.در واقع هر انچه که وارد سیاه چاله بشه, محکوم به حبس ابد هست یا اینکه از یک جهان دیگه سر در بیاره(اگر تابش رو درنظر نگیریم)

این مرز سیاه چاله , مرزی هست که حتی نور هم نمیتونه عبور کنه ازش , پس یه جورایی همه ی چیز در پشت این مرز ناپدید میشه .وما نمیتونیم ببینیمش. در این حالت شعاع ناپدید نمیشه.ما در پشتش ناپدید میشیم.

--------------------------------------------

حالایه چیز دیگه:

ما گفتیم در سیاه چاله ی باردار , بار الکتریکی داریم.این بارما یک تاثیر باحالی در مرکز سیاه چاله میزاره.
گفتیم که در سیاه چاله ما یک گرانش داریم .از طرفی به دلیل حضور بار, میدان الکتریکی داریم, این میدان یک دافعه ایجاد میکنه.فرض کنید یک مجموعه بار داریم ,خب چون هم نام هستند یک تاثیر دافعه ایجاد میکنند.که یه صورت شعاعی هست.
یعنی اگر بردار گرانش رو مثبت در نظر بگیریم , دافعه یک بردار منفی ایجاد میکنه .که باعث میشه که درون تکینگی ما شرایط متفاوتی داشته باشیم .و شاید به خاطر همین باشه که میگن این نوع سیاه چاله میتونه یک کرمچاله باشه

[berjis93]

سلام من تنهایی به یه نتیجه جالبی رسیدم در مورد سیاهچاله های باردار.اینکه ما میگیم سیاهچاله های باردار دو حالت رونسبت به فوتون و بار نشون میده یه حالت دافعه و یه حالت جاذبه.تو این حالت قاعدتا بار های نا همنام که جذب میشن و نمیتونن از افق رویداد رد بشن وفقط بار های ناهمنام که میل به خارج شدن از افق رو دارن با کمک دافعه ی خود سیاهچاله و سرعت رو به بیرونشون میتونن از افق رد بشن و ما بتونیم ببینیمشون.پس میشه نتیجه گرفت که فقط سیاهچاله های باردار که ازشون ماده بیرون میاد میتونن بار دار باشن.
این نتیجه گیری درسته؟

[مداد رنگیهام]

میدونیم در نزدیکی تکینگی به خاطر کشیدگی زیادی که وجود داره اتم ها پروتون ها الکترونها میشکنن و جرم موجودیت خودشو از دست میده پس این باری که داریم با بار شناخته شده که همیشه در موردش حرف میزنیم باید فرق داشته باشه همونطور که جرمی که در تکینگی متراکم شده جرم عادی و شناخته شده نیست.درسته؟
دوتا سیاهچاله با جرم تکینگی یکسانو در نظر بگیرین که یکیشون شوارتز شیلده و دیگری باردار(هیچ کدوم چرخان نیستن)
وقتی میگیم جرمشون یکسانه پس نیروی گرانش حاصل از جرمشونم یکسانه حالا وجود بار چه خصوصیتی به سیاهچاله باردارمون میده؟چه تغییر مضاعفیو در فضا زمان ایجاد میکنه؟آیا لفظ باردار بودن توجیهی هست برای رفتار متفاوت سیاهچاله های باردار و فضا زمان متفاوتی که ایجاد میکنن؟
از طرفی چون سیاهچاله ها شهود عینی در طبیعت ندارن و دانشمندان از طریق معادلات فیزیکی به وجود سیاهچاله ها و انواعشون(باردار و بی بارو...) پی بردن خیلی نمیشه روش مانورد داد.

[Khoofo]

قرمزگرایی در دو طرف سیاه چاله یکسانه؟

[zahra ghahremanian]

اگه سیاهچاله های باردار بار موافق رو دفع کنند در این صورت باید امواجی ساتع بشه که سیاهچاله رو مشخص کنه ولی ما می دونیم هیچی از سیاهچاله خارج نمیشه ؟؟؟
اصلا سیاهچاله تابشی داره یا نه؟؟