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.

[aysa]

ببخشيدمن دوباره تواين موضوع گيركردم.اگه تموم جرم bhتويه نقطه باشه پس چطوربزرگي ياكوچيكي يه bhتوصيف ميكنن؟
اصلاآيا به شعاع شوارتزشيلد ربط داره؟اين حرفوميگم چون ميگيم بعد اين شعاع هستش كه نيروي جاذبه زيادميشه.درنتيجه هرچه قدر نيروي جاذبه بيشتر باشه كه به اين شعاع ربط داره bhجرم بيشتري خواهد داشت وبه اصطلاح بزرگتر ميشه.آيا اين استدلال درسته؟

[مداد رنگیهام]

جرم سیاهچاله تعیین کننده میزان بزرگی شعاع شوراتزشیلد هستش یعنی با بزرگ شدن جرم,میزان شعاع هم بزرگتر میشه به زبان ساده هرچه جرم جسممون بیشتر باشه شعاع شوارتزشیلدش هم بزرگتر میشه و احتمال اینکه این شعاع بزرگتر از شعاع جسممون بشه افزایش پیدا می کنه بنا بر این احتمال اینکه جسممون تبدیل به سیاهچاله بشه افزایش پیدا میکنه.

به عبارتی با افزایش جرم,شعاع شوارتزشیلد بیشتر میشه ولی برعکس این جمله درست نیست چون شعاع شوارتز شیلد یک کمیت وابسته به جرم سیاهچالس یعنی شما نمیتونی شعاع شوارتزشیلدو افزایش بدی تا جرم سیاهچاله افزایش پیدا کنه.

از طرفی افزایش جرم سیاهچاله باعث افزایش نیروی گرانشش میشه و به این ترتیب سیاهچاله پر جرمتر سیاهچاله ی قویتری هستش

[narcissus flower]

ببخشيدمن دوباره تواين موضوع گيركردم.اگه تموم جرم bhتويه نقطه باشه پس چطوربزرگي ياكوچيكي يه bhتوصيف ميكنن؟
اصلاآيا به شعاع شوارتزشيلد ربط داره؟اين حرفوميگم چون ميگيم بعد اين شعاع هستش كه نيروي جاذبه زيادميشه.درنتيجه هرچه قدر نيروي جاذبه بيشتر باشه كه به اين شعاع ربط داره bhجرم بيشتري خواهد داشت وبه اصطلاح بزرگتر ميشه.آيا اين استدلال درسته؟

ببینید دوست عزیز فرمولی که بر حسب اون شعاع محاسبه میشه
r=2GM/C^2
خب این Mچی هست؟جرم هست.یعنی جرم پارامتری هست که داره در تعیین شعاع نقش بازی کنه.و چون در صورت وجود داره بنابراین هر چه جرم بیشتر شعاع بیشتر میشه.
از طرفی این جرم باعث خمیدگی فضا زمان هم میشه و گرانش ایجاد میکنه و ما بسته به این شعاع میتونیم تاثیرات گرانش رو هم درک کنیم .
مثل کشتی ای که به گرداب نزدیک میشه .هر چه بیشتر بهش نزدیک میشه بیشتر درگیر میشه. و هر چه گرداب بزرگتر شعاع بزرگتر میشه
وبه خاطر همین هم هست که در نزدیکی های سیاه چاله نور هم دچار چالش میشه در حالیکه در فاصله ی امن که برای هر سیاه چاله تعریف میشه (یعنی دیگه جاذبه ی سیاه چاله وجود نداره )نور هم شرایط ایده آل خودشو داره...
پس ببینید این جرم نقش استراتژیک داره و داره شعاع تعریف میشه و.....


-------------
ببخشید با پست مداد رنگیهام یکی شد!!!

[Khoofo]

بر اساس نظریه مکانیک کوانتوم خالی ترین فضاها هم کاملا خالی نیستن و از دریایی از انرژی تشکیل شدن که نوسان های موج مانند داره همین نوسان ها جفتهایی از ذرات(ماده و ضد ماده) تولید میکنه که این ذرات بعد از برخوردشون باهم دوباره تبدیل به انرژی میشن و به این ترتیب تعادل بین ماده و انرژی حفظ میشه.
بر اساس نظریه تابش هاوکینگ اگر یکی از این زوج ذرات در نزدیکی افق روادید ایجاد بشه احتمالش هست که یکی از این ذرات به درون سیاهچاله سقوط کنه و دیگری از سیاهچاله بگریزه بنا بر این از دید ناظر خارجی سیاهچاله از خودش تنها یک ذره تابش میکنه و بنابر این اندکی از جرمشو از دست میده...
(البته ناگفته نماند که این تابش ضعیفه و در خود این نظریه هم ابهامات زیادی وجود داره)

یکی از دو جفت ذره که سقوط کرده به جرم اضافه میکنه ، جرم اضافه شده به اندازه جرمی که بر اثر تابش کم شده هستش؟ اگر هست که مشکلی پیش نمیاد.یا میاد؟
تازه این از دیدگاه ناظر هستش.یعنی سیاه چاله به جرمش اضافه شده.

ه مرکز یک سیاهچاله که تمام جرم سیاهچاله در آن‌جا متراکم شده و چگالی آن بی‌نهایت است تکینگی گفته می‌شود. چون سیاهچاله را ستاره ای در نظر می گیریم که تمام جرم آن پس از رمبش در حجمی در حد صفر متراکم شده (یعنی به سمت صفر میل می‌کند) که باعث می‌شود چگالی بی نهایت بشود و یک ناپیوستگی و تکینگی در آن نقطه از فضا بوجود آید. رفتار تکینگی اصلاً قابل توصیف و درک نیست. به همین دلیل راجر پنروز و همکارانش قانونی به نام قانون مراقبت کیهانی پیشنهاد دادند که بر اساس آن تکینگی عریان (تکینگی بدون افق رویداد) وجود ندارد. یعنی همهٔ تکینگی‌ها باید بوسیله یک افق رویداد پوشیده شده باشند چون یک تکینگی عریان می‌تواند تمام جهان را به طور بی قاعده و غیر قابل پیش بینی تحت تأثیر قرار بدهد.
اطلاعات از ويكيپديا

وجود افق رویداد چجوری کمک میکنه؟یعنی اثر دیده شدنش با نشدنش فرق میکنه؟البته تو کوانتوم اثر مشاهده گر تاثیر داره

[Khoofo]

جرم در تعیین شعاع شوارتزیلد تاثیر داره چیزی که تو سیاه چاله شدن تاثییر داره چگالی و فشردگی جرم هست. فشرده شدن جسم باعث میشه شعاع جسم کوچکتر از شعاع شوارتزیلد خودش بشه و سیاه چاله بشه.من اگه انقدر فشرده بشم که از شعاع شوارتزیلد خودم کوچکتر بشم میشم سیاه چاله؟

[مداد رنگیهام]

یکی از دو جفت ذره که سقوط کرده به جرم اضافه میکنه ، جرم اضافه شده به اندازه جرمی که بر اثر تابش کم شده هستش؟ اگر هست که مشکلی پیش نمیاد.یا میاد؟
تازه این از دیدگاه ناظر هستش.یعنی سیاه چاله به جرمش اضافه شده.

از اون یک جفت ذره"ماده و ضد ماده" ای که در نزدیکی افق ایجاد میشن ماده به داخل سیاهچاله سقوط میکنه و ضد ماده با گرفتن انرژی از سیاهچاله تبدیل به یه "ذره حقیقی" میشه بنا بر این از انرژی سیاهچاله کم میشه,چون انرژی و ماده هم ارزن بنا بر این میتونیم بگیم که از "جرم" سیاهچالمون کم شده.
یعنی سیاهچاله "جرمی" از خودش به بیرون پرتاب نمیکنه بلکه از دید ناظر بیرونی اینگونه به نظر میرسه که سیاهچاله در حال بیرون ریختن ماده هستش.
حالا مسئله ای که هستش اینه که اگر ماده هم ارز انرژی جذب شده از سیاهچاله برای ایجاد ذره حقیقی از ضد ماده بیشتر از جرم ذره جذب شده توسط سیاهچاله باشه میتونیم بگیم واقعا از جرم سیاهچاله کم شده.

واما سوال: چه جوری میشه میزان این انرژیو محاسبه کرد؟

[Andromeda73]

سلام دوستان.لطفا به کرم چاله ها هم بپردازین...
چیزی که من الان یادمه اینه که کرم چاله رو اگه بخوایم مجسم کنیم یه چیزی مث یه تونل میمونه که برخلاف سیاهچاله راه خروج داره...و مث یه حفره روی یه صفحه س که دو طرف صفحه رو به هم وصل میکنه.درسته؟!
اگه در مورد کرم چاله هم اطلاعات بدید ممنون میشم.

[سينا منجم]

امروز توي مستند نشنال جيو گرافيك ميگفت كه سياهچاله تمامش نيست.يه چيزي به اسم سفيد چاله هم هست كه ماده ي جزب شده توسط سياهچاله رو به بيرون پرت ميكنه يعني دقيقا برعكس عملكر سياهچاله.با اين فرق كه ماده ي پرتاب شده از يه زمان و مكان ديگه سر در مياره.

[aysa]

اگه اين طورباشه كه باازدست دادن انرژي وپادماده ازجرمش كم بشه بايد رفته رفته جرم زيادي ازبين بره درنتيجه سياهچاله دراخرازهم بپاشه درحاليكه اصلااين طورنيست.ميشه دراين مورد راهنماييم كنين؟

امروز توي مستند نشنال جيو گرافيك ميگفت كه سياهچاله تمامش نيست.يه چيزي به اسم سفيد چاله هم هست كه ماده ي جزب شده توسط سياهچاله رو به بيرون پرت ميكنه يعني دقيقا برعكس عملكر سياهچاله.با اين فرق كه ماده ي پرتاب شده از يه زمان و مكان ديگه سر در مياره.

ببخشيدايني كه ميگين يه جورايي كرم چاله نيست؟كه ازيه جاي ديگه سردربياره؟

[Khoofo]

سياهچاله تمامش نيست.يه چيزي به اسم سفيد چاله هم هست كه ماده ي جزب شده توسط سياهچاله رو به بيرون پرت ميكنه يعني دقيقا برعكس عملكر سياهچاله.با اين فرق كه ماده ي پرتاب شده از يه زمان و مكان ديگه سر در مياره.

بله ولی همه اینها در حد نظریه هستش،وجود خود سیاه چاله هنوز صد در صد ثابت نشده.
نظریه پردازها هم امروز یه حرفی در مورد سیاه چاله میزنن میشه قانون دوم ترمودینامیک سیاه چاله بعد 30 سال یه نظری میده که قانون خودشو نقض میکنه.
جسارت نشه،اصلا نمیخوام از ارزش کار اونا کم کنم.در اون حد دانشجوی فیزیک نیستم چه برسه به ......