up
Search      menu
ستاره شناسی :: مقاله سياهچاله PDF
QR code - سياهچاله

سياهچاله

آيا درون سياهچاله ها اثري از حيات يافت مي شود‬

فيزيكدانان در بررسيهاي نظري درباره سياهچاله ها به راز حيرت انگيزي دست يافته و متوجه شده اند كه در يك فضاي پنج بعدي در دل اين اجرام اسرار آميز امكان بقاي حيات به مراتب بيشتر از بخشهايي از سياهچاله است كه در آن قوانين جهان چهار بعدي حكمفرما ست.
ادعاي شگفت انگيزتر اين فيزيكدانان آن است كه كيهان كنوني همراه با سياره زمين با همه ساكنان آن هم اكنون در درون يكي از همين فضاهاي پنج بعدي و در دل يك سياهچاله عظيم قرار دارد.
سياهچاله ها بقاياي ستارگان بسيار عظيمي هستند كه در پايان عمر خود و زماني كه فعل و انفعالات هسته اي كه تنور هستي ستاره را روشن نگاه مي دارد رو به خاموشي مي گذارد تحت تاثير نيروي عظيم جاذبه ناشي از جرم بسيار زياد ستاره شروع به انقباض مي كنند و اين انقباض تا آنجا ادامه پيدا مي كند كه كل ماده و انرژي تشكيل دهنده ستاره در يك نقطه موسوم به نقطه تكينگي متمركز شده و از ستاره عظيم اثري جز يك ميدان نامريي جاذبه با قدرت فوق العاده زياد باقي نمي ماند.
هر جسمي كه در تير رس اين ميدان جاذبه قرار گيرد به درون سياهچاله بلعيده و نابود مي شود.
در فضاي چهار بعدي در داخل سياهچاله نيروهاي جزرومدي كه در فواصل كوتاه دچار تغييرات گسترده مي شوند به جسمي كه به دام سياهچاله افتاده فشار مي آورند و اجزا آن را از يكديگر مي گسلند و آن را پاره پاره مي كنند.
اما به اعتقاد برخي از فيزيكدانان در فضاي ‪ ۵‬بعدي درون سياهچاله شدت نيروهاي جزرو مدي ناچيز است و هرآنچه كه در اين فضا در درون سياهچاله جاي گيرد به بقاي خود ادامه مي دهد.
براساس يك مدل رياضي كه در نشريه علمي جنرال رلتيويتي اند گراويتيشن ‪ ) General Relativity and Gravitation‬نسبيت عام و گرانش) به چاپ رسيده كيهاني كه سياره زمين بخشي از آن به شمار مي آيد در درون يك چنين فضاي ‪۵‬ بعدي در دل يك سياهچاله جاي دارد.
اين نكته براي كيهانشناسان امري عجيب و غيرعادي نيست. علت اين امر آن است كه از ديد فيزيك جديد كيهان داراي ابعادي بيش از چهار بعد آشنا (سه بعد مكان و يك بعد زمان) است. بعد پنجم صرفا يك امر فانتزي نيست. فيزيكدانان از دهه ‪ ۱۹۲۰‬تاكنون در تلاش بوده اند تا بعد پنجمي را به ابعاد چهارگانه فيزيك نسبيت اينشتين اضافه كنند.
در دهه ‪ ۱۹۲۰‬براي نخستين بار دو فيزيكدان به نامهاي تئودور كالوزا و اسكار كلاين پيشنهاد كردند كه مي توان نظريه نسبيت اينشتين را كه درباره ماهيت زمان و مكان بحث مي كند با افزودن يك بعد پنجم با نظريه الكترومغناطيس متحد ساخت.
روايت ‪ ۵‬بعدي از نظريه نسبيت از مواجهه با آزمونهاي تجربي سربلند بيرون مي ايد و همه شواهدي كه روايت چهاربعدي را مورد تاييد قرار مي دهند در مورد آن نيز صادق است.
روايت چهاربعدي از نسبيت در موارد متعددي مورد آزمايش قرار گرفته است. از جمله اين موارد استفاده از عدسي هاي كيهاني است. عدسي هاي كيهاني عبارت از ستارگان بسيار بزرگ يا كهكشانهايي هستند كه ميدان جاذبه عظيم آنها نوري را كه از يك ستاره دور دست به زمين مي رسد، درست مانند نوري كه از درون يك عدسي محدب عبور مي كند، در يك نقطه كانوني (يعني زمين) متمركز مي سازند و به اين ترتيب پرتوهاي ضعيف ستارگان دور دست را تقويت مي كنند.
در سال ‪ ۱۹۹۵‬ديميتري كاليگاس و همكارانش در دانشگاه استنفورد نشان دادند كه روايت ‪ ۵‬بعدي از نسبيت اينشتين نيز عينا مي تواند از عهده اين آزمون عدسهاي كيهاني موفق بيرون آيد.
از نظر شماري از فيزيكدانان روايت ‪ ۵‬بعدي نسبيت به مراتب طبيعي تر از روايت ‪ ۴‬بعدي آن است و بسياري از مسائل را بهتر پاسخ مي دهد. به عنوان نمونه مسله آغاز كيهان را در نظر بگيريد.
فيزكدانان از مدتها قبل كوشيده اند تا بديلي براي نظريه مه بانگ پيشنهاد كنند.
نظريه مه بانگ متكي به يك نقطه تكينگي است كه فرض مي شود در آن قوانين كنوني فيزيك كاربرد ندارد. بر اساس اين نظريه همه جرم و انرژي كيهان كنوني در درون يك نقطه متمركز بوده و با انفجار اين مجموعه و انبساط آن كيهان پديدار شده است.
يكي از راههاي توضيح اين حالت استفاده از نظريه نسبيت و ارائه مدلي بوده كه در آن كيهان حالتهايي انقباضي و انبساطي را به صورت نوساني و ادواري تجربه مي كند: همه جرم و انرژي كيهان در يك نقطه متمركز مي شود و سپس در اثر انفجاري اين جرم و انرژي رو به انبساط مي گذارد.
بعد از گذشت ميلياردها سال مجددا اين جرم و انرژي در يك نقطه جمع مي شوند و چرخه انفجار و انبساط دوباره تكرار مي شود. در اين روايت براي آنكه در قوانين فيزيك تغييري بوجود نيايد فرض مي شود كه كيهان قبل از آنكه به نقطه تكينگي برسد دچار انفجار مي شود.
اما همين سناريو در روايت ‪ ۵‬بعدي از نسبيت بهتر توضيح داده مي شود. در مدل چهاربعدي ماده موجود در كيهان مفروض گرفته مي شود بدون آنكه روشن باشد اين ماده از كجا آمده است.
در مدل ‪ ۵‬بعدي ، نوسان كيهان از نقطه انقباض به سمت انبساط با خلق و ايجاد ذرات بنيادي همراه است. فيزيكدانان نشان داده اند كه اين امر با آنچه كه در فيزيك تغيير حالت يا تغيير فاز ناميده مي شود ارتباط دارد.
درست همانطور كه زماني كه آب معمولي حرارت داده شود در دماي معيني حالت آن تغيير مي كند و به بخار تبديل مي شود در كيهان نيز در درون ديگ برگي كه ماده و انرژي در آن در حال جوشيدن هستند در نقطه معيني انرژي به ماده تغيير حالت مي دهد.
به اعتقاد شماري از فيزيكدانان هرچند جنبه هاي فيزيكي كيهان ‪ ۵‬بعدي حائز اهميت است اما جنبه هاي رياضي آن بخصوص جنبه موسوم به تغيير ناپذيرها ‪ invariants‬از اهميت بالاتري برخوردار است.
تغيير ناپذيرها بخش مهمي از نظريه نسبيت را تشكيل مي دهند. بر اساس اين نظريه هرچند برخي از امور مانند طول يا زمان به ظاهر ممكن است تغيير كنند اما در دستگاههاي مختصات موسوم به دستگاههاي اينرسيال يا ماند ، اين كميت ها بدون تغيير باقي مي مانند.
به عنوان مثال به كميتي نظير جرم بدن خود توجه كنيد. بدن شما مي تواند اشكال مختلف بخود بگيرد. مثلا حالت نشسته يا ايستاده يا پيچ و تاب و خورده اما در تمام اين حالات مختلف جرم بدن شما ثابت باقي مي ماند و تغيير نمي كند.

● 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 ...

● آسمان شب: اگر در يک شب صاف با چشم غير مسلح به آسمان بنگريم تعدادزيادي ستاره، سياره، ماه، ماهواره را مشاهده مي کنيم، حالا فرض کنيم با يک تلسکوپ کوچک ...

بطور کلي ستارگان داراي مراحل مختلف جنيني ، کودکي و جواني و پيري هستند. پس از اکتشاف برابري جرم و انرژي توسط انيشتين ، دانشمندان تشخيص دادند که کليه ست ...

سياهچاله ها مناطقي از فضا مي باشند که نيروي گرانش در آنجا به قدري زياد است که هيچ چيز نمي تواند از آن منطقه بگريزد. سياهچاله ها قابل رويت نيستند و در ...

پايان عمر ستارگاني که روزگاري درخشان بودند، زيباست و ما در زير آسمان شب شاهد هزاران ستاره يي هستيم که روزي خواهند مرد. تولد، عمر و سپس مرگ تمامي ستارگ ...

شايد محققان نتوانند نخستين ستاره هاي جهان را از پشت تلسکوپ هاي شان ببينند اما اين مسئله باعث نمي شود که آنها از تلاش براي درک چگونگي پيدايش اين کره ها ...

جالب است بدانيد که ستارگان هم مانند موجودات زنده متولد مي شوند، زندگي مي کنند و سپس مي ميرند، ولي طول زندگي آنها بسيار طولاني است. متاسفانه عمر کوتاه ...

● تاريخچه مفهوم جسمي بسيار پرجرم كه حتي نور نيز نمي تواند از آن بگريزد نخستين بار در سال ۱۷۸۳ توسط يك جغرافي دان انگليسي به نام جان ميشل ارائه شد. در ...

دانلود نسخه PDF - سياهچاله