World of Metin

Gaurile Negre(Pintea Dragos)

View previous topic View next topic Go down

Gaurile Negre(Pintea Dragos)

Post by pinteadragos on Fri Oct 22, 2010 5:26 am


Gaură neagră


O gaură neagră este un obiect astronomic limitat de o suprafață în interiorul căreia câmpul gravitațional este atât de puternic, încât nimic nu poate scăpa din interiorul aceastei suprafațe, cunoscută și sub denumirea de „orizontul evenimentului”. Nici măcar radiația electromagnetică (de ex. lumina) nu poate scăpa dintr-o gaură neagră, astfel încât interiorul unei găuri negre nu este vizibil, de aici provenind și numele. Gaura neagră are în centrul ei o regiune cunoscută și drept „singularitate".
La suprafața limită gravitația este atât de mare, încât nicio rază (particolă) de lumină din interiorul găurii nu are energie suficientă pentru a scăpa în afară. La această suprafață limită deplasarea gravitațională spre roșu este infinit de mare.
Viteza de scăpare gravitațională este la suprafața limită egală cu viteza luminii, așa încât raza suprafeței limită este egală cu raza traiectoriei circulare, numită „raza Schwarzschild”.


Cea mai simplă gaură neagră are masă, dar nu are moment cinetic. Aceste găuri negre sunt adesea denumite găuri negre Schwarzschild, după fizicianul german Karl Schwarzschild, care a descoperit soluția ecuațiilor de câmp ale lui Einstein din 1915.[1] Aceasta a fost prima soluție exactă în teoria relativității generale din domeniul ecuațiilor lui Einstein care a fost descoperită, și în conformitate cu teorema relativității a lui Birkhoff numai soluția vacuum prezintă o simetrie sferică a spațiului-timp.[2] Acest lucru înseamnă că nu există nicio diferență observabilă între câmpul gravitațional al unei astfel de găuri negre și oricare alt obiect sferic de masă asemănătoare. Noțiunea populară a unei găuri neagre că "atrage în ea tot " din ceea ce există în apropierea sa este, prin urmare corectă doar aproape de limita orizontului găurii negre; mai departe, câmpul gravitațional extern este identic cu al oricărui alt corp cu masă asemănătoare.[3]
În general soluțiile găurilor negre au fost descoperite mai târziu, în secolul 20. Soluția Reissner-Nordström descrie o gaură neagră cu sarcină electrică, în timp ce Kerr metrice randamentele o gaură neagră prin rotație. Mai mult în general, cunoscut staționare soluție Black Hole, Kerr-Newman metrice, descrie atât de încărcare și, momentului cinetic.

Formarea

Când o stea de aproximativ 20 de ori mai mare ca Soarele își epuizează "combustibilul" intră în colaps nemaiputând să susțină toate reacțiile ce au loc în interiorul ei. Ea explodează provocând o explozie de proporții numită supernovă. Dar miezul stelei rămâne compact iar colapsul continuă. Particulele miezului se zdrobesc una de alta din cauza propriei gravitații până când tot ce rămâne este o gaură neagră.
O explicație schematică a unei găuri negre ar fi următoarea:
Se cunoaște faptul că masa distorsionează spațiul. Ce vrea să înseamne aceasta? Dacă spațiul ar fi un un plan întins pentru ca Terra să poată exista în el, distorsionează. În locul unde se află Pământul, spațiul nu mai este plan ci curbat deoarece se produce o adâncitură cauzată de masa Pământul. O gaură neagră produce o adâncitură extrem de mare în spațiu.
Un exemplu practic ar fi următorul:
Avem un lac. Ne imaginăm că acesta reprezintă spațiul. Punem câteva sfere în el care plutesc și care reprezintă corpurile cerești. Dacă în lacul respectiv ar apărea un vârtej de apă foarte puternic și mai ales adânc, toata apa (care reprezintă spațiul), și odată cu el și sferele (corpurile cerești) ar fi atrase în acel vârtej, puterea cu care apa (spațiul) este atrasă în vârtej este atât de mare încât sferelor le este imposibil să scape.

Componența și efectele

La marginea unei găuri negre există o "graniță" invizibilă numită orizontul evenimentului. Odată depășită această graniță nimic nu poate scăpa din gaura neagră, nici măcar lumina, motiv pentru care tot ceea ce se întâmplă într-o gaură neagră rămâne invizibil . În interiorul unei găuri negre, în ciuda aparențelor, se presupune că este extrem de luminos, deoarece lumina este și ea prinsă în gaura neagră. Materia absorbită de gaura neagră este supusă diverselor efecte fizice precum și comprimării. În centrul unei găuri negre se află unul dintre cele mai misterioase fenomene fizice: singularitatea. Singularitatea este un punct de volum ce tinde spre zero dar care conține o masă ce tinde spre infinit. În cazul unei găuri negre, singularitatea este masa unei întregi stele de minim 20 de ori mai mare ca Soarele nostru, concentrată într-un punct al spațiului. Singularitatea are o forță gravitațională colosală, ea dând forța de atracție a unei găuri negre.
O gaură neagră poate îngloba extrem de multă materie, în ciuda dimensiunilor ei nu tocmai mari, deoarece ea comprimă materia. Materia atrasă de o gaură neagră nu intra în ea cu o traiectorie dreaptă, ci rotindu-se în formă de spirală, apropiindu-se din ce în ce mai mult de gaură. În timp ce gaura neagră absoarbe multă materie din cauza rotirii acesteia în jurul găurii, gaura neagră doar pare neagră din cauza culorii materiei care, în timp ce se rotește poate depăși de zeci de ori mărimea găurii negre. Dar gaura neagră rămâne în centrul cercului de materie, fiind vizibilă.
O gaură neagră super-masivă este un adevărat "monstru" spațial. Ea este de milioane de ori mai mare decât o gaură neagră obișnuită și poate captura de miliarde de ori mai multă materie decât conține Soarele nostru. Acești "monștri" pot absorbi galaxii întregi. Majoritatea galaxiilor de mari proporții (de ex: Calea Lactee) au în centrul lor o gaura neagră super-masivă

Despre găurile negre

„ Dacă raza unei sfere, cu aceeași densitate ca cea a Soarelui, ar depăși raza acestuia într-o proporție de 500 la 1, un corp ce ar cădea de la o înălțime foarte mare - infinită - ar avea la contact viteza egală cu viteza luminii. Lumina este la rândul ei atrasă de aceeași forță, proporțională cu masa inerțială a sferei. În consecință toată lumina emisă de un astfel de corp ar fi imediat atrasă de forța lui gravitațională. ”
John Mitchell – 1783, într-o lucrare adresată Societății Regale din Anglia


Istoric

O gaură neagră fictivă
1783 În lucrarea lui John Mitchell adresată Societății Regale din Anglia se aduce pentru prima oară în discuție ideea unui corp suficient de mare, capabil să absoarbă și lumina.
1796 Matematicianul Pierre-Simon Laplace susține ideea lui Mitchell în primele doua ediții din cartea Expoziția Sistemului Lumii; dar ideea era neverosimilă în secolul al XIX-lea când încă nu se știa că lumina este influențată de forța gravitațională (lumina era considerată o undă fără masă).
1915 Einstein publică Teoria relativității generalizate, în prealabil demonstrând faptul că lumina este influențată de forța gravitațională. Câteva luni mai târziu Karl Schwarzschild demonstrează că, cel puțin teoretic, o gaură neagră poate exista. Raza Schwarzschild, obținută ca soluție Schwarzschild, numită și metrică Schwarzchild, este dată de soluția exactă nerotațională a ecuației relativității generalizate, care este în prezent considerată raza unei găuri negre statice sau nerotaționale (clasice).
1920 Subrahmanyan Chandrasekhar susține în conformitate cu teoriei relativității, un corp care nu mai emite radiații și are masa mai mare decât o anumită limită (numită limita Chandrasekhar) s-ar prăbuși în el însuși (prăbușire gravitațională, în interior, asemănătoare unei implozii), deoarece nu ar fi nimic care să împiedice prăbușirea respectivă.
1939 Robert Oppenheimer și H. Snyder emit ideea că stelele mari pot trece prin prăbușiri gravitaționale (prin prăbușirea gravitațională se înțelege o prăbușire în interiorul ei, ca și cum ea ar fi absorbită de propria-i gravitație). Astfel de corpuri au fost cunoscute și sub formă de stele înghețate (prăbușirea este scurtă iar corpul se înroșește în zona razei Schwarzchild); termenul de „înghețat” nu se referă la o temperatură foarte scăzută ci la „oprirea timpului” în sens cosmologic.
1967 Stephen Hawking și Roger Penrose demonstrează că ideea de gaură neagră a plecat de la teoria relativității a lui Einstein iar în unele cazuri formarea lor este inevitabilă. Interesul general crește odată cu descoperirea pulsarilor (stele care emit un semnal radio regulat).
1976 Stephen Hawking demonstrează că, odată formată o gaură neagră, ea începe să piardă din masă radiind energie (radiație Hawking), fapt ce intră în contradicție cu fizica cuantică.
2004 Este descoperit un grup de găuri negre ce duce la noi teorii privind distribuția găurilor negre în univers și la concluzia că există de cinci ori mai multe găuri negre decât s-a presupus până acum.
Samir Mathur din Ohio State University, demonstrează că modelând o gaură neagră conform teoriei corzilor, aceasta apare ca o mare „încurcătură de corzi”, radiația Hawking emisă de către aceasta având și informații legate de ce este înăuntru. Teoria corzilor susține un model al universului care are la bază corzi mici vibrante, în loc de particule punctiforme.
Iulie 2004
În constelația Ursa Mare este descoperită o gaură neagră gigantică (Q0906+6930), dimensiunea găurii negre, precum și vârsta sa aproximativă pot oferi informații despre vârsta universului.
Hawking rezolvă paradoxul găurilor negre, demonstrând ca radiația emisă de o gaură neagră conține informații referitoare la conținutul acesteia, dar această informație este foarte greu de descifrat de către om, neavând nimic în comun cu informația care a intrat în gaura neagră.
Noiembrie 2004 Un grup de cercetători au descoperit o gaură neagră în galaxia noastră, orbitând la trei ani lumină de constelația Săgetătorului.
Februarie 2005 SDSS J090745,0+24507, o stea gigantică, părăsește Calea Lactee având o viteză de două ori mai mare decât în mod normal (aproximativ 0,0022 din viteza luminii), fapt care dovedește existența unei găuri negre foarte mari în centrul galaxiei.
Au existat rapoarte de observare a unor găuri negre microscopice, pe Pământ, în acceleratoare de particule, dar nu s-a putut dovedi existența lor.
Telescopul Hubble a identificat recent două grupuri de găuri negre M15 și G1, dar care nu se află in Calea Lactee.
Aprilie 2006 NASA simulează contopirea a două găuri negre.
Steve Allen prin studiile efectuate de NASA cu Chandra, demonstrează că putem folosi găurile negre și sub formă de combustibil.
Dacă miezul lăsat în urmă de către explozia unei supernove are masa mai mare decât cea a soarelui nostru, forța care ține laolaltă neutronii nu este suficient de mare ca să poată echilibra forța gravitațională proprie. Miezul continuă să se stingă. În momentul în care masa miezului este suficient de concentrată, forța gravitațională a acestuia este imensă.
Această forță nu se poate explica în fizica clasică și astronomii folosesc teoria relativității a lui Einstein ca să explice comportamentul luminii și al materiei față de această imensă forță gravitațională.
Potrivit relativității generale, spațiul din jurul miezului este atât de puternic curbat încât atrage și lumina. O stea de zece ori mai mare decât soarele nostru se poate transforma într-o gaură neagră doar dacă se comprimă până la un diametru de aproximativ 90 km sau chiar mai puțin.
Presupunerile astronomilor spun că mijlocul galaxiei noastre este o gaură neagră imensă.


Last edited by pinteadragos on Sat Oct 23, 2010 3:45 am; edited 1 time in total

pinteadragos
Membru
Membru

Posts : 121
Reputation : 0
Join date : 22/10/2010
Age : 18
Location : Hunedoara

View user profile

Back to top Go down

Re: Gaurile Negre(Pintea Dragos)

Post by A.Levine on Fri Oct 22, 2010 9:12 am

bravo dragos:P

A.Levine
Administrator
Administrator

Posts : 931
Reputation : 0
Join date : 19/10/2010
Age : 18
Location : Hunedoara

View user profile http://world-of-metin.big-forum.net

Back to top Go down

View previous topic View next topic Back to top


 
Permissions in this forum:
You cannot reply to topics in this forum