ورود براي ارسال گزارش نياز است

نام محصول : کتاب سیاهچاله ها

نویسنده : مسعود خیام

در چند جمله کوتاه میتوان گفت، سیاهچاله ناحیه ای از فضاست که مقدار بسیار زیادی جرم در آن تمرکز یافته و هیچ شیئی نمی تواند از میدان جاذبه آن خارج شود.

از آنجا که بهترین تیوری جاذبه در حال حاضر تیوری نسبیت عام انیشتن است،در مورد سیاهچاله و جزییاتش باید طبق این تیوری تحقیق و نتیجه گیری کنیم.

ابتدا از مفهوم جاذبه و شرایط ساده تر آغاز می کنیم.
فرض کنید روی سطح یک سیاره ایستاده اید. یک سنگ را به سمت بالا پرتاب می کنید. با فرض اینکه آن را خیلی خیلی محکم پرتاب نکرده باشید برای مدتی به سمت بالا حرکت می کند و نهایتا شتاب جاذبه باعث می شود به پایین سقوط کند.

اما اگر سنگ را به اندازه ی لازم محکم پرتاب کرده باشید می توانید آن را به کل از جاذبه سیاره خارج کنید و سنگ بالا رفتن را تا ابد ادامه خواهد داد.

سرعتی که لازم است تا یک شیی را از حاذبه سیاره خارج کند سرعت فرار یا سرعت گریز نام دارد.

همانطور که انتظار می رود سرعت فرار به جرم سیاره بستگی دارد.

اگر سیاره ای جرم زیادی داشته باشد کشش جاذبه آن زیاد خواهد بود و نتیجتا سرعت فرار آن بیشتر خواهد شد. سیاره سبکتر سرعت فرار کمتری خواهد داشت. همچنین سرعت فرار به فاصله از مرکز سیاره نیز بستگی دارد.

هر چه به مرکز سیاره نزدیک تر شویم سرعت فرار نیز بیشتر می شود.

سرعت فرار زمین Km/s 11.2 یا m/h 25000 است.

در حالی که سرعت فرار در ماه فقط Km/s 2.4 یا m/h 5300 است.

حال یک جرم بسیار زیاد را که در یک ناحیه با شعاع بسیار کوچک تمرکز یافته تصور کنید.

سرعت فرار چنین ناحیه ای از سرعت نور بیشتر خواهد بود و چون هیچ شییی نمی تواند سریعتر از نور سیر کند پس هیچ شییی نمی تواند از میدان جاذبه چنین ناحیه ای خارج شود ، حتی یک دسته پرتو نور.
ایده تفکر در مورد جرمی چنان چگال که حتی نور نیز نتواند از آن خارج شود متعلق به لاپلاس در قرن هجدهم است.

تقریبا بلافاصله پس از بیان نظریه نسبیت عام توسط انیشتین ، کارل شوارتز شیلد یک راه حل ریاضی برای معادلات تیوری این اجرام کشف کرد و سال ها بعد اشخاصی چون اپنیمر و ولکف واشنایدر در دهه ۱۹۳۰ به طور جدی درباره امکان وجود چنین نواحی در عالم به تحقیق پرداختند.

این پژوهشگران نشان دادند،

هنگامی که محتویات سوخت یک ستاره پرجرم به پایان می رسد، نمی تواند در مقابل جاذبه درونی خود مقاومت کند و به صورت یک سیاهچاله در خود فرو می ریزد.

در نسبیت عام جاذبه از عوامل انحراف فضای ۴ بعدی است.

اشیاء بسیار پرجرم باعث انحرافات محورهای زمان و فضا می شوند در حدی که قوانین هندسی اعتبار خود را از دست می دهند و به کار نمی آیند. این انحراف در اطراف یک سیاهچاله بسیار چشمگیر است و باعث می شود که سیاهچاله ها خصوصیات عجیبی داشته باشند.

هر سیاهچاله چیزی به نام افق حادثه ( event horizon ) دارد، که سطحی کروی است و مرز سیاهچاله را مشخص می کند.

شما می توانید وارد این افق شوید اما نمی توانید از آن رهایی یابید.

در حقیقت وقتی وارد افق شدید محکوم به نزدیک و نزدیک تر شدن به مرکز سیاهچاله هستید.

درباره افق می توان این تصور را داشت که افق جایی است که در آن سرعت گریز برابر با سرعت نور است.

در خارج از افق سرعت گریز کمتر از سرعت نور است.

بنا بر این در صورتی که راکت های شما به اندازه کافی انرژی داشته باشند می توانید از افق دور شوید اما وقتی وارد افق شدید راهی برای خروج ندارید.

افق خصوصیات هندسی عجیبی دارد، برای یک ناظر که فاصله زیادی از سیاهچاله دارد، افق جای خوبی به نظر می رسد که کروی و ساکن است.

اما در صورتیکه به سیاهچاله نزدیک شوید متوجه خواهید شد افق با سرعت بسیار زیاد و یا در حقیقت با سرعت نور به سمت بیرون در حرکت است.

چون افق با سرعت نور به سمت بیرون گسترش می یابد، پس برای خروج از افق باید سرعتی بیش از سرعت نور داشته باشیم.

و چون می دانیم که نمی توانیم با سرعتی بیش از سرعت نور سیر کنیم پس هیچ گاه نخواهیم توانست از سیاهچاله فرار کنیم.

اگر این مطالب بسیار عجیب به نظر می رسند، نگران نباشید، واقعا عجیب هستند.

افق از جهتی ثابت و از جهتی نا پایستار است.

این مطلب تا حدی شبیه به داستان آلیس در سرزمین عجایب است.

او باید تا جایی که می توانست سریع حرکت می کرد تا می توانست در یک جا بماند. در درون افق فضا در حدی منحرف می شود که مختصات طول و زمان جایشان عوض می شود به این معنی که مختص نشان دهنده فاصله از مرکز سیاهچاله که r نام دارد، یک مختص زمانی و t یک مختص فضایی می شود.

نتیجه این جابجایی این است که نمی شود از کوچک شدن لحظه به لحظه r جلوگیری کرد، مشابه شرایط معمولی که از رسیدن به آینده گریزی نیست (یعنی به طور معمول t در حال افزایش است) در نهایت باید به مرکز جایی که r = 0 است برسیم.

ممکن است فکر کنید با روشن کردن راکت ها می توان از افق خارج شد، اما این کار نیز بیهوده است. از هر ماده ای که استفاده کنید، نمی توانید از آینده خود گریزی داشته باشید.

پس از وارد شدن به افق، تلاش برای دور شدن از مرکز سیاهچاله درست مثل تلاش برای نرسیدن به پنجشنبه آینده است.
نام سیاهچاله را برای اولین بار “جان آرچیبالد ویلر” پیشنهاد داد که نام مناسبی به نظر می رسید، چون از نام های پیشنهادی قبل از خودش جذاب تر بود.

پیش از ویلر از این نواحی با عنوان ستاره های منجمد یاد می شد.

در ادامه توضیح خواهم داد که چرا این نام را به آن ها داده بودند.

مسعود خیّام (زادهٔ ۱۷ اردیبهشت ۱۳۲۶ در تهران)؛ نویسنده، مترجم و پژوهشگر ادبی است.

تحصیلات دانشگاهی و تحقیقات حرفه‌ای‌اش در زمینهٔ مهندسی علوم هوافضا بوده‌است.

وی مدتی با سمت هماهنگ‌کنندهٔ مهندسی و تعمیرات هواپیما در هواپیمایی ملی ایران کار می‌کرد و مدتی نیز در دانشگاه‌های ایران به تدریس اشتغال داشت و زمانی نیز به کارهای مهندس مشاور مشغول بود. وی از سال ۱۳۵۸ نوشته‌های ادبی خود را به چاپ رساند.

او تحقیقاتی در زمینهٔ خط فارسی دارد و پیشنهاد دهندهٔ ابداع و ایجاد «خط فنّی فارسی» است.