up
Search      menu
ستاره شناسی :: مقاله حفره سياه PDF
QR code - حفره سياه

حفره سياه

حفره هاي سياه جذابترين و اسرار آميزترين اشياء آسماني هستند. مهمترين يافته هاي اختر شناسي سالهاي ۱۹۶۰ تپ اخترها و اختر نماها هستند. تپ اخترها منابع راديويي و (حداقل در يک مورد) منبع نوري تپنده منظم هستند. اختر نماها منابع نوري و راديويي بسيار شديدي هستند که ظاهراً از زمين فاصله زيادي دارند. کشف تپ اخترها و اخترنماها بيشتر در نتيجه پيشرفتهاي اختر شناسي راديويي تحقق يافت که در سالهاي ۱۹۷۰منجر به جستجوي طبقه تازه اي از اشياء آسماني شد که عجيبترين پديده هاي فيزيکي در جهانند.
اين پديده ها ، حفره هاي سياه ناميده مي شوند. آنها را از اينرو به اين نام خوانده اند که بي نورند و چون يک جارو برقي اختري ، ماده و انرژي را از فضا مي مکند. اختر فيزيکدانان ، حفره هاي سياه را که بسيار کوچکند، آخرين مرحله تاريخ زندگي ستارگان بسيار بزرگ مي دانند. دانشمندان ، حفره هاي سياه را که بر اثر نيروي گرانش خودشان فرو مي پاشند، از تئوري نسبيت عمومي آلبرت انيشتين استنتاج کرده اند. تئوري انيشتين در نظريه جاذبه (گرانش) نيوتن کاملاً تجديد نظر کرده است.
اگر يک حفره سياه در فضاي خارجي کشف شود. اين رويدادها براي فيزيک و اختر شناسي با اهميت خواهد بود. فيزيک کلاسيک نمي تواند حفره سياه را تبيين کند. اگر يک حفره سياه وجود داشته باشد، نسبيت عمومي بطور واقعي مورد تأييد قرار خواهند گرفت.
● تبديل ستارگان بزرگ به حفره هاي سياه
بر سر ستاره در حال احتضاري که بيش از دو برابر خورشيد است چه مي آيد؟ حتي نيروي قوي نيز نمي تواند سرعت فرو پاشي دروني آن را متوقف سازد. و اين ستاره کاملاً فرو مي پاشد و از مرحله ستاره نوتروني فراتر رفته و حتي به يک شي کوچکتر و چگالتر يعني حفره سياه تبديل مي شود.
فرو پاشي کامل به معناي آن نيست که حفره سياه از روي صفحه جهان محو مي شود. همانطور که بوسيله انيشتين توصيف شده است ساختار فضا زمان فرو پاشي بي پايان را منتفي مي کند و بجاي آن يک انحناي غير مادي ، نامرئي و واقعي فضا را بوجود مي آورد. يک حفره سياه را مي توان به مرد نامرئي سنگين وزني تشبيه کرد که روي يک نيمکت نشسته است. او ديده نمي شود ولي وزن او در نيمکت فرو رفتگي ايجاد مي کند.
حفره سياه براي فيزيکدانان نظري چيز تازه اي نيست. در سال ۱۹۳۹ ج. اوپنهايمر و هارتلند و اس. اشنايدر براي نخستين بار حفره هاي سياه را به عنوان نتيجه اي از نسبيت عمومي پيشنهاد کردند، ولي در آن زمان براي تشخيص آنها هيچ راه معلومي وجود ندارد.
اما با پيشرفت اخير اختر شناسي راديويي و کشف علائم راديويي توضيح ناپذير از اعماق فضا ، حفره هاي سياه به صورت موضوع بسيار مهم اختر شناسي درآمده اند. دانشمندان معتقدند که اين اشياء نظري پديده هاي با انرژي فوق العاده چون اختر نماها و تپ اخترها مي توانند نقشي داشته باشند. حفره هاي سياه و ستارگان نوتروني تنها اشياء شناخته شده در فيزيک هستند که براي انجام مشاهده هاي اختر شناختي روي چنان فرستنده هاي بسيار نيرومند تشعشع ، به اندازه کافي فشرده و پر جرمند.
● خواص حفره هاي سياه
فيزيکدانان به مدد تجهيزات کوچک ، توصيف نسبتاً جامعي از حفره هاي سياه بدست داده اند. به عقيده دکتر جان ويلر و دکتر رئو روفيني از دانشگاه پرينستون حفره هاي سياه اندازه و شکلي به مفهوم قراردادي آن ندارند اما آنها در محدوده يک قطر ۱۵ کيلومتري عمل مي کنند. حفره هاي سياه جرمهاي متفاوتي بين جرم خورشيد و صد ميليون برابر جرم خورشيد دارند. حفره هاي سياه مثل گرداب عمل مي کنند.
هر جرم با انرژي سرگرداني که به يک حفره سياه نزديک شود (در داخل فاصله معيني که افق آن خوانده مي شود) بطور مقاومت ناپديري به درون گرداب ، که همان حفره سياه است کشيده مي شود. نيروهاي کشندي شديد درون حفره هاي سياه ماده را در يک سمت مي کشد و منبسط مي کند و در سمت ديگر مي فشرد و خرد مي کند و خرد مي کند تا آنکه آن ماده به کلي تجزيه و جزء فضاي خميده و حفره سياه شود.
خواص ديگر حفره هاي سياه از اين هم عجيب تر است. زمان و مکان خصوصيات خود را در درون ستاره کاملاً فرو پاشيده رد و بدل مي کنند. هر شيء در شرايط عادي اندازه خود را نگه مي دارد ولي نمي تواند از عمر فيزيکي بگريزد. در درون حفره سياه بر اشياء عمري نمي گذرد، ولي مداوماً کوچکتر مي شوند. مشاهده گران حفره سياه از فاصله مطمئن و ايمني نمي توانند واقعاً آن را ببيند، زيرا نور مانند شکلهاي ديگر انرژي ، تحت تأثير مکش حفره سياه است.
همچنانکه نور به درون آن کشيده مي شود، بطور بي پاياني به انتهاي قرمز طيف رنگها تغيير مکان مي دهد و حفره سياه را سياه و بنابراين نامرئي مي کند. اگر حفره هاي سياه اندکي مرئي بودند، مشاهده گران ، اين ستارگان را درست آنگونه که پيش از فرو پاشي هزاران ميليون سال پيش رخ داده بود. علت آن است که وقتي ستاره به حفره سياه تبديل مي شود، نسبت به ناظران خارج بي درنگ گذشت زمان در آن متوقف مي شود. به عقيده دکتر ويلر و دکتر روفيني (علائم و اطلاعات مربوط به مرحله هاي بعدي فرو پاشي هرگز نمي گريزند، بلکه در فروپاشي خود هندسه (زماني و مکاني) درگير مي شوند.)
● چند حفره سياه در جهان وجود دارد؟
به عقيده اي.جي.دابليو. کامرون از دانشگاه يشيوا ممکن است جهان پر از حفره سياه باشد. نظريه کيهان شناسي پيش بيني مي کند که جهان شامل مقدار مشخصي ماده است. اما اخترشناسان از مشاهده هايشان استنباط کرده اند که تقريباً ماده به اندازه کافي وجود ندارد تا اين پيش بيني ها را عملي سازد. ماده مشاهده شده به اندازه قابل ملاحظه اي کمتر از ماده پيش بيني شده است. دکتر کامرون بر آن است که ماده گمشده ممکن است بوسيله شمار زيادي حفره سياه بلعيده شده باشد.
تاريخ شيميايي جهان نشان مي دهد که نخستين ستارگاني که تشکيل شده اند بسيار بزرگ بوده اند و انتظار مي رود به حفره هاي سياه تبديل شوند. با قطعيت نمي توان گفت که همه ستارگان ناگزير به حفره هاي سياه مبدل مي شوند. دانشمندان نشان داده اند که ستارگان نامتقارن ستارگاني که تقارن کروي تقريباً کامل ندارند به اين سرنوشت دچار مي شوند. اما به عقيده واي. ب. زلدوويچ فيزيکدانان شوروي و گروه انگليسي استون هاوکينگ ، راجر بن روز و روبرت چراک ، عدم تقارن شکلي کوچک ، يک ستاره بزرگ را نجات نخواهند داد.
● آشکار سازي حفره هاي سياه
يکي از راههاي کشف حفره هاي سياه استفاده از امواج گرانشي است که هنگام فروپاشي گسيل مي دارند. هر جرم اختري از حيث شکل نامتقارن تششع ممکن است يک منبع قابل اکتشاف مشخص بوجود آورد. جوزف وبر از دانشگاه مريلند ، پيش کسوت رشته تشعشع گرانشي ، رويدادهاي زيادي را کشف کرده است که حاکي از ويراني وسيع ماده در جهان ، از راه فرو پاشي گرانشي است. کار افزار و عبارت است از آنتنهاي آلومينيومي ، ابزاري که بوسيله سيمهايي در داخل اتاقهاي حفاظ داري آويزانند.و اين کار افزار قادر به کشف حفره سياه است، اما متأسفانه اين کار را نمي تواند به دقت انجام دهد.
● فضا زمان
دويست سال قبل از آنکه آلبرت انيشتين (۱۹۵۵_۱۸۷۹) نظريه هاي نسبيت خود را ارايه کند، اسحاق اسحاق نيوتن (۱۷۲۷_۱۶۴۳)، رياضيدان انگليسي، اعلام کرده که فضا کاملاً مجزا از زمان مي باشد.
اما در رياضي نسبيت، زمان و سه بعدي فضايي _ طول، عرض، ارتفاع با همديگر، يک چهارچوب چهار بعدي به نام پيوستار فضا _ زمان را تشکيل مي دهند.

● مفاهيم پايه: طبق نظريه ، نسبيت عام ، گرانش انحنا دهنده فضا زمان است. فضاي حول ستاره به نحو بارزي خم مي شود در لحظه اي که هسته ستاره تبديل به حفره سي ...

سياه سرفه نوعي عفونت شايع تنفسي است که توسط باکتري بوردتلا پرتوسيس ايجاد مي­ شود. اين بيماري را بايد در هر نوجوان يا بزرگسال دچار سرفه حاد که بيش از د ...

آيا تا به حال اين سؤال براي شما پيش آمده است که چرا پس از يک سانحه هوائي، نام جعبه سياه بر سر زبان ها مي افتد؟چرا اين جعبه تا اين حد و اندازه اهميت پي ...

▪زمان رسيدن به نصف النهار : ۱۵ اسفند مساحت : ۵۴۵ درجه مربع اين صورت فلکي در سال ۱۶۸۷ به وسيله يوهانس هوليوس به وجود آمد تا قسمت هاي خالي جنوب غربي دب ...

سياه چاله تمرکز عظيمي از جرم است که نيروي جاذبه آن مانع عبور اجسامي که از افق رويداد آن-نه آنهايي که از تونل کوانتومي(شعاع هاوکينگ) مي گذرند-مي شود. ن ...

انسان ها عادت داشتند تا زماني که پيامبران برايشان معجزه نياورده اند، حرف اين فرستادگان خدا را رد کنند. بعضي ها حرف آن ها را قبول مي کردند و بعضي هم بر ...

سياه چاله تمرکز عظيمي از جرم است که نيروي جاذبه آن مانع عبور اجسامي که از افق رويداد آن-نه آنهايي که از تونل کوانتومي(شعاع هاوکينگ) مي گذرند-مي شود. ...

چرا افشانه ي ديسک توام (Accretion disc jets) تنها در اطراف بعضي از اجرام سماوي مانند کهکشانهاي فعال ديده مي شوند و چرا از قطبين خود افشانه ي نسبيتي سا ...

دانلود نسخه PDF - حفره سياه