منو
 کاربر Online
740 کاربر online
تاریخچه ی: حفره سیاه

در حال مقایسه نگارشها

نگارش واقعی نگارش:1




مقدمه

حفره‌های سیاه جذابترین و اسرار آمیزترین اشیاء آسمانی هستند. مهمترین یافته‌های اختر شناسی سالهای 1960 تپ اخترها و اختر نماها هستند. تپ اخترها منابع رادیویی و (حداقل در یک مورد) منبع نوری تپنده منظم هستند. اختر نماها منابع نوری و رادیویی بسیار شدیدی هستند که ظاهراً از زمین فاصله زیادی دارند. کشف تپ اخترها و اخترنماها بیشتر در نتیجه پیشرفتهای اختر شناسی رادیویی تحقق یافت که در سالهای 1970منجر به جستجوی طبقه تازه‌ای از اشیاء آسمانی شد که عجیبترین پدیده‌های فیزیکی در جهانند.



img/daneshnameh_up/9/9d/Hofreyesiyah.jpg
شناسایی حفره سیاه
سرعت گازهایی که بسوی حفره سیاه سرازیرند
به سرعت نور می‌رسد، آنها بر اثر اصطکاک گرم
می‌شوند، اشعه‌های ایکس قابل مشاهده ساطع کنند.




این پدیده‌ها ، حفره‌های سیاه نامیده می‌شوند. آنها را از اینرو به این نام خوانده‌اند که بی‌نورند و چون یک جارو برقی اختری ، ماده و انرژی را از فضا می‌مکند. اختر فیزیکدانان ، حفره‌های سیاه را که بسیار کوچکند، آخرین مرحله تاریخ زندگی ستارگان بسیار بزرگ می‌دانند. دانشمندان ، حفره‌های سیاه را که بر اثر نیروی گرانش خودشان فرو می‌پاشند، از تئوری نسبیت عمومی آلبرت انیشتین استنتاج کرده‌اند. تئوری انیشتین در نظریه جاذبه (گرانش) نیوتون کاملاً تجدید نظر کرده است.

اگر یک حفره سیاه در فضای خارجی کشف شود. این رویدادها برای فیزیک و اختر شناسی با اهمیت خواهد بود. فیزیک کلاسیک نمی‌تواند حفره سیاه را تبیین کند. اگر یک حفره سیاه وجود داشته باشد، نسبیت عمومی بطور واقعی مورد تأیید قرار خواهند گرفت.

تبدیل ستارگان بزرگ به حفره‌های سیاه

بر سر ستاره در حال احتضاری که بیش از دو برابر خورشید است چه می‌آید؟ حتی نیروی قوی نیز نمی‌تواند سرعت فرو پاشی درونی آن را متوقف سازد. و این ستاره کاملاً فرو می‌پاشد و از مرحله ستاره نوترونی فراتر رفته و حتی به یک شی کوچکتر و چگالتر یعنی حفره سیاه تبدیل می‌شود.

فرو پاشی کامل یه معنای آن نیست که حفره سیاه از روی صفحه جهان محو می‌شود. همانطور که بوسیله انیشتین توصیف شده است ساختار فضا - زمان فرو پاشی بی پایان را منتفی می‌کند و بجای آن یک انحنای غیر مادی ، نامرئی و واقعی فضا را بوجود می‌آورد. یک حفره سیاه را می‌توان به مرد نامرئی سنگین وزنی تشبیه کرد که روی یک نیمکت نشسته است. او دیده نمی‌شود ولی وزن او در نیمکت فرو رفتگی ایجاد می‌کند.

حفره سیاه برای فیزیکدانان نظری چیز تازه‌ای نیست. در سال 1939 ج. اوپنهایمر و هارتلند و اس. اشنایدر برای نخستین بار حفره‌های سیاه را به عنوان نتیجه‌ای از نسبیت عمومی پیشنهاد کردند، ولی در آن زمان برای تشخیص آنها هیچ راه معلومی وجود ندارد.

اما با پیشرفت اخیر اختر شناسی رادیویی و کشف علائم رادیویی توضیح ناپذیر از اعماق فضا ، حفره‌های سیاه به صورت موضوع بسیار مهم اختر شناسی درآمده‌اند. دانشمندان معتقدند که این اشیاء نظری پدیده‌های با انرژی فوق العاده چون اختر نماها و تپ اخترها می‌توانند نقشی داشته باشند. حفره‌های سیاه و ستارگان نوترونی تنها اشیاء شناخته شده در فیزیک هستند که برای انجام مشاهده‌های اختر شناختی روی چنان فرستنده‌های بسیار نیرومند تشعشع ، به اندازه کافی فشرده و پر جرمند.



تصویر

خواص حفره‌های سیاه

فیزیکدانان به مدد تجهیزات کوچک ، توصیف نسبتاً جامعی از حفره‌های سیاه بدست داده‌اند. به عقیده دکتر جان ویلر و دکتر رئو روفینی از دانشگاه پرینستون حفره‌های سیاه اندازه و شکلی به مفهوم قراردادی آن ندارند اما آنها در محدوده یک قطر 15 کیلومتری عمل می‌کنند. حفره‌های سیاه جرمهای متفاوتی بین جرم خورشید و صد میلیون برابر جرم خورشید دارند. حفره‌های سیاه مثل گرداب عمل می‌کنند.

هر جرم با انرژی سرگردانی که به یک حفره سیاه نزدیک شود (در داخل فاصله معینی که افق آن خوانده می‌شود) بطور مقاومت ناپدیری به درون گرداب ، که همان حفره سیاه است کشیده می‌شود. نیروهای کشندی شدید درون حفره‌های سیاه ماده را در یک سمت می‌کشد و منبسط می‌کند و در سمت دیگر می‌فشرد و خرد می‌کند و خرد می‌کند تا آنکه آن ماده به کلی تجزیه و جزء فضای خمیده و حفره سیاه شود.

خواص دیگر حفره‌های سیاه از این هم عجیب‌تر است. زمان و مکان خصوصیات خود را در درون ستاره کاملاً فرو پاشیده رد و بدل می‌کنند. هر شیء در شرایط عادی اندازه خود را نگه می‌دارد ولی نمی‌تواند از عمر فیزیکی بگریزد. در درون حفره سیاه بر اشیاء عمری نمی‌گذرد، ولی مداوماً کوچکتر می‌شوند. مشاهده‌گران حفره سیاه از فاصله مطمئن و ایمنی نمی‌توانند واقعاً آن را ببیند، زیرا نور مانند شکلهای دیگر انرژی ، تحت تأثیر مکش حفره سیاه است.

همچنانکه نور به درون آن کشیده می‌شود، بطور بی‌پایانی به انتهای قرمز طیف رنگها تغییر مکان می‌دهد و حفره سیاه را سیاه و بنابراین نامرئی می‌کند. اگر حفره‌های سیاه اندکی مرئی بودند، مشاهده گران ، این ستارگان را درست آنگونه که پیش از فرو پاشی هزاران میلیون سال پیش رخ داده بود. علت آن است که وقتی ستاره به حفره سیاه تبدیل می‌شود، نسبت به ناظران خارج بی‌درنگ گذشت زمان در آن متوقف می‌شود. به عقیده دکتر ویلر و دکتر روفینی (علائم و اطلاعات مربوط به مرحله‌های بعدی فرو پاشی هرگز نمی‌گریزند، بلکه در فروپاشی خود هندسه (زمانی و مکانی) درگیر می‌شوند.)



تصویر

چند حفره سیاه در جهان وجود دارد؟

به عقیده ای.جی.دابلیو. کامرون از دانشگاه یشیوا ممکن است جهان پر از حفره سیاه باشد. نظریه کیهان شناسی پیش بینی می‌کند که جهان شامل مقدار مشخصی ماده است. اما اخترشناسان از مشاهده‌هایشان استنباط کرده‌اند که تقریباً ماده به اندازه کافی وجود ندارد تا این پیش بینی‌ها را عملی سازد. ماده مشاهده شده به اندازه قابل ملاحظه‌ای کمتر از ماده پیش بینی شده است. دکتر کامرون بر آن است که ماده گمشده ممکن است بوسیله شمار زیادی حفره سیاه بلعیده شده باشد.

تاریخ شیمیایی جهان نشان می‌دهد که نخستین ستارگانی که تشکیل شده‌اند بسیار بزرگ بوده‌اند و انتظار می‌رود به حفره‌های سیاه تبدیل شوند. با قطعیت نمی‌توان گفت که همه ستارگان ناگزیر به حفره‌های سیاه مبدل می‌شوند. دانشمندان نشان داده‌اند که ستارگان نامتقارن ستارگانی که تقارن کروی تقریباً کامل ندارند به این سرنوشت دچار می‌شوند. اما به عقیده وای. ب. زلدوویچ فیزیکدانان شوروی و گروه انگلیسی استون هاوکینگ ، راجر بن روز و روبرت چراک ، عدم تقارن شکلی کوچک ، یک ستاره بزرگ را نجات نخواهند داد.



تصویر

آشکار سازی حفره‌های سیاه

یک از راههای کشف حفره‌های سیاه استفاده از امواج گرانشی است که هنگام فروپاشی گسیل می‌دارند. هر جرم اختری از حیث شکل نامتقارن تششع ممکن است یک منبع قابل اکتشاف مشخص بوجود آورد. جوزف وبر از دانشگاه مریلند ، پیش کسوت رشته تشعشع گرانشی ، رویدادهای زیادی را کشف کرده است که حاکی از ویرانی وسیع ماده در جهان ، از راه فرو پاشی گرانشی است. کار افزار و عبارت است از آنتنهای آلومینیومی ، ابزاری که بوسیله سیمهایی در داخل اتاقهای حفاظ داری آویزانند. این کار افزار و قادر به کشف حفره سیاه است، اما متأسفانه این کار را نمی‌تواند به دقت انجام دهد.

مباحث مرتبط با عنوان




img/daneshnameh_up/9/9d//Hofreyesiyah.jpg
شناسایی حفره سیاه
سرعت گازهایی که بسوی حفره سیاه سرازیرند
به سرعت نور می رسد، آنها بر اثر اصطکاک گرم
می شوند اشعه های ایکس قابل مشاهده ساطع کنند.


حفره های سیاه جذاب ترین و اسرار آمیز ترین اشیای آسمانی هستند. مهم ترین یافته های اختر شناسی سالهای 1960 تپ اختر ها و اختر نماها هستند. تپ اختر ها منابع رادیویی و (حداقل در یک مورد) منبع نوری تپنده منظم هستند. اختر نماها منابع نوری و رادیویی بسیار شدیدی هستند که ظاهراً از زمین فاصله زیادی دارند.
کشف تپ اختر ها و اخترنماها بیشتر در نتیجه پیشترفتهای اختر شناسی رادیویی تحقق یافت که در سالهای 1970 منجر به جستجوی طبقه تازه ای از اشیای آسمانی شد که عجیب ترین پدیده های فیزیکی در جهانند.

این پدیده ها، حفره های سیاه نامیده می شوند. آنها را از این رو به این نام خوانده اند که بی نورندو چون یک جا روبرقی اختری، ماده و انرژی را از فضا می مکند.
اختر فیزیکدانان، حفره های سیاه را که بسیار کوچکند، آخرین مرحله تاریخ رندگی ستارگان بسیار بزرگ می دانند. دانشمندان، حفره های سیاه را که بر اثر نیروی گرانش خودشان فرو می پاشند، از تئوری نسبیت عمومی آلبرت انیشتین استنتاج کرده اند. تئوری انیشتین در نظریه جاذبه (گرانش) نیوتون کاملاً تجدید نظر کرده است.
اگر یک حفره سیاه در فضای خارجی کشف شود. این رویدادها برای فیزیک و اختر شناسی با اهمیت خواهد بود. فیزیک کلاسیک نمی تواند حفره سیاه را تبیین کند. اگر یک حفره سیاه وجود داشته باشد، نسبیت عمومی به طور واقعی مورد تایید قرار خواهند گرفت.

تبدیل ستارگان بزرگ به حفره های سیاه


بر سر ستاره در حال احتضاری که بیش از دو برابر خورشید است چه می آید؟ حتی نیروی قوی نیز نمی تواند سرعت فرو پاشی درونی آن را متوقف سازد. و این ستاره کاملاً فرو می پاشد و از مرحله ستاره نوترونی فراتر رفته و حتی به یک شی کوچکتر و چگال تر یعنی حفره سیاه تبدیل می شود.

فرو پاشی کامل یه معنای آن نیست که حفره سیاه از روی صفحه جهان محو می شود. همان طور که بوسیله انیشتین توصیف شده است ساختار فضا- زمان فرو پاشی بی پایان را منتفی می کند و به جای آن یک انحنای غیر مادی، نامرئی و واقعی فضا را به وجود می آورد. یک حفره سیاه را می توان به مرد نامرئی سنگین وزنی تشبیه کرد که روی یک نیمکت نشسته است. او دیده نمی شود ولی وزن او درنیمکت فرورفتگی ایجاد می کند.

حفره سیاه برای فیزیکدانان نظری چیز تازه ای نیست. در سال 1939ج. اوپنهایمرو هارتلند و اس. اشنایدر برای نخستین بار حفره های سیاه را به عنوان نتیجه ای از نسبیت عمومی پیشنهاد کردند ولی در آن زمان برای تشخیص آنها هیچ راه معلومی وجود ندارد.
اما با پیشترفت اخیر اختر شناسی رادیویی و کشف علائم رادیویی توضیح ناپذیر از اعماق فضا، حفره های سیاه به صورت موضوع بسیار مهم اختر شناسی درآمده اند. دانشمندان معتقدند که این اشیای نظری پدیده های با انرژی فوق العاده چون اختر نماها و تپ اختر ها می توانند نقشی داشته باشند. حفره های سیاه و ستارگان نوترونی تنها اشیای شناخته شده در فیزیک هستند که برای انجام مشاهده های اختر شناختی روی چنان فرستنده های بسیار نیرومند تشعشع، به اندازه کافی فشرده و پر جرمند.

خواص حفره های سیاه


فیزیکدانان به مدد تجهیزات کوچک، توصیف نسبتاً جامعی از حفره های سیاه به دست داده اند. به عقیده دکتر جان ویلر و دکتر رئو روفینی از دانشگاه پرینستون حفره های سیاه اندازه و شکلی به مفهوم قراردادی آن ندارند اما آنها در محدوده یک قطر 15 کیلومتری عمل می کنند. حفره های سیاه جرمهای متفاوتی بین جرم خورشید و صد میلیون برابر جرم خورشید دارند. حفره های سیاه مثل گرداب عمل می کنند. هر جرم با انرژی سرگردانی که به یک حفره سیاه نزدیک شود (در داخل فاصله معینی که افق آن خوانده می شود) بطور مقاومت ناپدیری به درون گرداب، که همان حفره سیاه، است کشیده می شود. نیروهای کشندی شدید درون حفره های سیاه ماده را در یک سمت می کشد و منبسط می کند و در سمت دیگر می فشرد و خرد می کند و خرد می کند تا آن که آن ماده به کلی تجزیه و جزء فضای خمیده و حفره سیاه شود.

خواص دیگر حفره های سیاه از این هم عجیب تر است. زمان و مکان خصوصیات خود را در درون ستاره کاملاً فرو پاشیده ردو بدل می کنند. هر شی در شرایط عادی اندازه خود را نگه می دارد ولی نمی تواند از عمر فیزیکی بگریزد. در درون حفره سیاه بر اشیا عمری نمی گذرد، ولی مداوماً کوچکتر می شوند. مشاهده گران حفره سیاه از فاصله مطمئن و ایمنی نمی توانند واقعاً آن را ببیند، زیرا نور مانند شکلهای دیگر انرژی، تحت تاثیر مکش حفره سیاه است.
همچنانکه نور به درون آن کشیده می شود، به طور بی پایانی به انتهای قرمز طیف رنگها تغییر مکان می دهد و حفره سیاه را سیاه و بنابراین نامرئی می کند. اگر حفره های سیاه اندکی مرئی بودند، مشاهده گران، این ستارگان را درست آن گونه که پیش از فرو پاشی هزاران میلیون سال پیش رخ داده بود. علت آن است که وقتی ستاره به حفره سیاه تبدیل می شود، نسبت به ناظران خارج بی درنگ گذشت زمان در آن متوقف می شود. به عقیده دکتر ویلر و دکتر روفینی (علائم و اطلاعات مربوط به مرحله های بعدی فرو پاشی هرگز نمی گریزند، بلکه در فرو پاشی خود هندسه (زمانی و مکانی) درگیر می شوند.)

چند حفره سیاه در جهان وجود دارد؟


چند حفره سیاه در جهان وجود دارد؟ به عقیده ای.جی.دابلیو. کامرون از دانشگاه یشیوا ممکن است جهان پر از حفره سیاه باشد. نظریه کیهان شناسی پیش بینی می کند که جهان شامل مقدار مشخصی ماده است. اما اخترشناسان از مشاهده هایشان استنباط کرده اند که تقریباً ماده به اندازه کافی وجود ندارد تا این پیش بینی ها را عملی سازد. ماده مشاهده شده به اندازه قابل ملاحظه ای کمتر از ماده پیش بینی شده است. دکتر کامرون بر آن است که ماده گمشده ممکن است به وسیله شمار زیادی حفره سیاه بلعیده شده باشد.

تاریخ شیمیایی جهان نشان می دهد که نخستین ستارگانی که تشکیل شده اند بسیار بزرگ بوده اند و انتظار می رود به حفره های سیاه تبدیل شوند. با قطعیت نمی توان گفت که همه ستارگان ناگزیر به حفره های سیاه مبدل می شوند. دانشمندان نشان داده اند که ستارگان نا متقارن ستارگانی که تقارن کروی تقریباً کامل ندارند به این سرنوشت دچار می شوند. اما به عقیده وای. ب. زلدوویچ فیزیکدانان شوروی و گروه انگلیسی استون هاوکینگ، راجر بن روز و روبرت چراک، عدم تقارن شکلی کوچک، یک ستاره بزرگ را نجات نخواهند داد.

آشکار سازی حفره های سیاه


یک از راههای کشف حفره های سیاه استفاده از امواج گرانشی است که هنگام فروپاشی گسیل می دارند. هر جرم اختری از حیث شکل نا متقارن تششع ممکن است یک منبع قابل اکتشاف مشخص به وجود آورد. جوزف وبر از دانشگاه مریلند، پیش کسوت رشته تشعشع گرانشی، رویدادهای زیادی را کشف کرده است که حاکی از ویرانی وسیع ماده در جهان، از راه فرو پاشی گرانشی است. کارافزار و عبارت است از آنتنهای آلومینیومی، ابزاری که بوسیله سیمهایی در داخل اتاقهای حفاظ داری آویزانند. این کار افزار و قادر به کشف حفره سیاه است، اما متاسفانه این کار را نمی تواند به دقت انجام دهد.


تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 پنج شنبه 15 تیر 1385 [06:51 ]   5   سعید-احسانی      جاری 
 دوشنبه 12 تیر 1385 [07:56 ]   4   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 یکشنبه 04 دی 1384 [13:12 ]   3   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 یکشنبه 06 دی 1383 [06:47 ]   2   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 شنبه 25 مهر 1383 [11:38 ]   1   حامد احمدی      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..