معلومات

الثقب الأسود

الثقب الأسود



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

عندما بدأ الإنسان في دراسة الفضاء ، واجه ظاهرة غامضة. حصلت على اسم "الثقب الأسود". نتيجة لذلك ، حتى الأجسام تتحرك بسرعة الضوء لا يمكنها الخروج منه.

وهذا يشمل كمية الضوء نفسها. لا يسعنا إلا أن نخمن طبيعتها وقدراتها ، ونقص المعلومات حول هذه الظاهرة يثير بعض الخرافات.

أساطير الثقب الأسود

كان ألبرت أينشتاين أول من أعلن عن وجود ثقوب سوداء. يبدو ، من ، إن لم يكن هذا العالم العظيم ، منظّر الزمان والمكان ، يجب أن يعلن عن وجود ثقوب سوداء؟ في الواقع ، لم يكن أول من قدم هذا الافتراض ، ولكن جون ميتشل. حدث ذلك في عام 1783 ، بينما أنشأ أينشتاين نظريته في عام 1916. ومع ذلك ، في تلك الأيام ، تبين أن النظرية لم يتم المطالبة بها ، الكاهن الإنجليزي ميتشل ببساطة لم يجد طلبًا لها. بدأ هو نفسه في التفكير في الثقوب السوداء ، وقبول تعاليم نيوتن حول طبيعة الضوء. في تلك الأيام ، كان يعتقد أنه يتكون من أصغر جزيئات المواد والفوتونات. بالتفكير في حركتهم ، أدرك ميتشل أنه يعتمد تمامًا على مجال الجاذبية للنجم الذي تبدأ منه الجسيمات رحلتها. تساءل العالم عما سيحدث للفوتونات إذا كان مجال الجاذبية كبيرًا لدرجة أنه لن يطلق الضوء على الإطلاق. ومن المثير للاهتمام أن ميتشل هو مؤسس علم الزلازل كما نعرفه. كان الكاهن الإنجليزي أول من خمن. أن الزلازل انتشرت على السطح مثل الأمواج.

النجوم السوداء لا تستهلك مساحة. يمكن اعتبار الفضاء بمثابة ورقة من المطاط. ثم ستكون الكواكب نوعًا من الكرات التي تضغط عليه. ونتيجة لذلك ، يحدث تشوه وتختفي الخطوط المستقيمة. هكذا تظهر الجاذبية ، وهو ما يفسر حركة الكواكب حول النجوم. مع زيادة الكتلة ، يزداد التشوه فقط. تظهر اضطرابات ميدانية إضافية ، تحدد قوة الجذب. تزداد السرعات المدارية ، مما يعني ضمناً المزيد والمزيد من الحركة السريعة للأجسام حول الجسم. على سبيل المثال ، يتحرك كوكب عطارد حول الشمس بسرعة 48 كم / ثانية ، وتتحرك النجوم في الفضاء بالقرب من الثقوب السوداء أسرع 100 مرة! في حالة الجاذبية القوية ، يمكن اصطدام القمر الصناعي والأجسام الأكبر. وكل هذه الكتلة تميل إلى الوسط - إلى الثقب الأسود.

جميع الثقوب السوداء متشابهة. يبدو للعديد منا أن هذا المصطلح ينتمي إلى كائنات متطابقة في الأساس. ومع ذلك ، أصبح الفلكيون يعتقدون أن للثقوب السوداء عدة أنواع. هناك ثقوب دوارة ، وبعضها لديه شحنة كهربائية ، وهناك من لديهم تلك الميزات وغيرها. عادة ما تظهر هذه الأشياء عن طريق امتصاص المادة ، بينما يظهر ثقب أسود دوار عندما يندمج اثنان عاديان. هذه التشكيلات ، بسبب زيادة اضطراب الفضاء ، تبدأ في استهلاك المزيد من الطاقة. يتحول الثقب الأسود المشحون إلى مسرع جسيمات ضخم. مثال كلاسيكي لكائن من هذه الفئة هو GRS 1915 + 105. يدور هذا الثقب الأسود بسرعة 950 دورة في الثانية ، ويقع على بعد 35 ألف سنة ضوئية من كوكبنا.

كثافة الثقوب السوداء منخفضة. يجب أن تكون هذه الأشياء ، نظرًا لحجمها ، ثقيلة جدًا من أجل توليد قوة الجذب لحمل الضوء داخلها. لذا ، إذا تم ضغط كتلة الأرض على كثافة الثقب الأسود ، فستحصل على كرة بقطر 9 ملم. يمكن لجسم مظلم ، 4 ملايين مرة من كتلة الشمس ، أن يتناسب بين عطارد ونجمنا. يمكن لهذه الثقوب السوداء الموجودة في مركز المجرات أن تزن 10-30 مليون مرة أكثر من الشمس. هذه الكتلة الضخمة في حجم صغير نسبيًا تعني أن الثقوب السوداء ذات كثافة كبيرة والعمليات الجارية في الداخل قوية جدًا.

الثقب الأسود هادئ جدا. من الصعب أن نتخيل أن جسمًا داكنًا ضخمًا ، يمتص كل شيء حوله ، يحدث أيضًا ضوضاء. في الواقع ، كل شيء يقع في هذه الهاوية يتحرك بتسارع مستمر. ونتيجة لذلك ، على حدود الزمكان ، التي لا يزال بإمكاننا الشعور بها بسبب دقة سرعة الضوء ، يتم تسريع الجسيمات بسرعة الضوء تقريبًا. عندما تبدأ المادة في التحرك إلى سرعتها القصوى ، يظهر صوت قرقرة. إنه نتيجة لتحويل طاقة الحركة إلى موجات صوتية. ونتيجة لذلك ، تبين أن الثقب الأسود كائن صاخب جدًا. في عام 2003 ، تمكن الفلكيون العاملون في مرصد تشاندرا للأشعة السينية من اكتشاف الموجات الصوتية المنبعثة من ثقب أسود ضخم. لكنها تقع على مسافة 250 مليون سنة ضوئية منا ، والتي تشهد مرة أخرى على ضجيج هذه الأجسام.

لا شيء يمكن أن يفلت من جاذبية الثقوب السوداء. هذا البيان صحيح. بعد كل شيء ، عندما تجد بعض الأشياء الكبيرة أو الصغيرة نفسها بالقرب من الثقب الأسود ، فإنها بالتأكيد ستجد نفسها في أسر مجال الجاذبية. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون جسيمًا صغيرًا وكوكبًا أو نجمًا أو حتى مجرة. ومع ذلك ، إذا تم تشغيل هذا الكائن بواسطة قوة أكبر من جاذبية الثقب الأسود ، فسيكون قادرًا على تجنب أسر الموت. قد يكون هذا ، على سبيل المثال ، صاروخ. لكن هذا ممكن قبل أن يصل الجسم إلى أفق الحدث ، عندما لا يزال الضوء يهرب من الأسر. بعد هذه الحدود ، سيكون من المستحيل الهروب من احتضان الوحش الكوني المستهلك بالكامل. بعد كل شيء ، للخروج من الأفق ، تحتاج إلى تطوير سرعة أكبر من سرعة الضوء. وهذا مستحيل حتى نظريا. لذا فإن الثقوب السوداء سوداء حقًا - نظرًا لأن الضوء لا يمكن أن يخرج أبدًا ، فلا يمكننا النظر داخل هذا الجسم الغامض. يعتقد العلماء أنه حتى الثقب الأسود الصغير سوف يمزق مراقبًا غير مقصود في الجسيمات حتى قبل الوصول إلى أفق الحدث. تزداد قوة الجاذبية ليس فقط مع اقتراب مركز الكوكب والنجم ، ولكن أيضًا مع الثقب الأسود. إذا كنت تطير نحوها مع قدميك للأمام ، فستكون قوة الجذب في القدمين أعلى بكثير من الرأس ، وستؤدي إلى كسر فوري في الجسم.

الثقوب السوداء لا تغير الوقت. ينحني الضوء حول أفق الحدث ، لكنه في النهاية يدخل ويدخل النسيان. فماذا يحدث للساعة إذا سقط في ثقب أسود واستمر في عمله هناك؟ مع اقترابهم من أفق الحدث ، سيبدأون في التباطؤ حتى يتوقفوا أخيرًا. يرتبط توقف الوقت هذا بتباطؤ الجاذبية ، وهو ما يفسر نظرية النسبية لأينشتاين. الثقب الأسود له جاذبية قوية لدرجة أنه يمكن أن يبطئ الوقت. من وجهة نظر الساعة ، لن يتغير شيء ، ومع ذلك ، ستختفي من مجال الرؤية ، وسيمتد الضوء منها تحت تأثير جسم ثقيل. سيبدأ الضوء بالمرور إلى الطيف الأحمر ، وسوف يزيد طوله الموجي. ونتيجة لذلك ، سيصبح غير مرئي أخيرًا.

الثقب الأسود لا ينتج أي طاقة. من المعروف أن هذه الأجسام تسحب الكتلة المحيطة بالكامل. يفترض العلماء أن كل شيء في الداخل مضغوط إلى حد أنه حتى المسافة بين الذرات تتناقص. ونتيجة لذلك ، ولدت الجسيمات دون الذرية التي يمكن أن تطير. في هذا يساعدهم خطوط المجال المغناطيسي التي تعبر أفق الحدث. ونتيجة لذلك ، فإن إطلاق هذه الجسيمات يولد طاقة ، وتبين أن الطريقة نفسها فعالة للغاية. إن نقل الكتلة إلى طاقة في هذه الحالة يعطي ارتدادًا أكبر 50 مرة مما كان عليه في مسار الاندماج النووي. يظهر الثقب الأسود نفسه كمفاعل ضخم.

لا توجد علاقة بين النجوم وعدد الثقوب السوداء. ذات مرة صرح كارل ساجان ، عالم الفيزياء الفلكية الشهير ، أن عدد النجوم في الكون يفوق عدد حبات الرمال على شواطئ العالم كله. يعتقد العلماء أن هذا الرقم لا يزال محدودًا ويصل إلى 10 إلى قوة 22. ما علاقة ذلك بالثقوب السوداء؟ هم عددهم ويحدد عدد النجوم. اتضح أن تيارات الجسيمات المنبعثة من الأجسام السوداء تتوسع إلى نوع من الفقاعات التي يمكن أن تنتشر عبر أماكن تكوين النجوم. تقع هذه المناطق في السحب الغازية ، والتي عند تبريدها ، تبرز الأضواء. وتسخن تيارات الجسيمات سحب الغاز وتمنع ظهور النجوم الجديدة. ونتيجة لذلك ، هناك توازن مستمر بين نشاط الثقوب السوداء وعدد النجوم في الكون. في الواقع ، إذا كان هناك عدد كبير جدًا من النجوم في المجرة ، فسوف تتحول إلى درجة حرارة عالية جدًا ومتفجرة ، سيكون من الصعب أن تنشأ الحياة هناك. على العكس من ذلك ، لن يساعد عدد قليل من النجوم أيضًا في ولادة الحياة.

الثقوب السوداء مصنوعة من مادة مختلفة عننا. يعتقد عدد من العلماء أن الثقوب السوداء تساعد في ولادة عناصر جديدة. ويمكن فهم ذلك ، بالنظر إلى انقسام المادة إلى جزيئات دون ذرية صغيرة. ثم يشاركون في تكوين النجوم ، مما يؤدي في النهاية إلى ظهور عناصر أثقل من الهيليوم. نحن نتحدث عن الكربون والحديد ، وهي ضرورية لظهور الكواكب الصلبة. ونتيجة لذلك ، فإن هذه العناصر هي جزء من كل شيء له كتلة ، أي الشخص نفسه. من المحتمل أن يكون بعض الثقب الأسود البعيد هو الباني الحقيقي لجسمنا.


شاهد الفيديو: The Black Hole. Future Shorts (أغسطس 2022).