Jump to content
Sign in to follow this  
elBiruni

رحلة معرفية إلى أعماق الثقوب السوداء

Recommended Posts

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

الثقب الاسود عبارة عن كتلة كبيرة متركزة فى حجم صغير جدا يسمى بالحجم الحرج

ففى نهاية حياة بعض النجوم الكبيرة والتى كتلتها 1.4 كتلة الشمس

تبدأ المادة بالانضغاط تحت تأثير جاذبيتها الخاصة ويحدث فيها انهيار من نوع خاص هو الانهيار بفعل الجاذبية ،و ذلك ينتج عن القوة العكسية للانفجار حيث أن هذه القوة تضغط النجم وتجعله صغيرًا جدًا وذا جاذبية قوية خارقة، ويزداد تركيز الكتلة أي كثافة الجسم (نتيجة تداخل جسيمات ذراته وإنعدام الفراغ البيني بين الجزيئات)، وتصبح قوّة جاذبيته قوّية إلى درجة لا يمكن لأي جسم يمر بمسافة قريبة منه أن يفلت من جاذبيتهُ مهما بلغت سرعته وبالتالي يزداد كمّ المادة الموجودة في الثقب الأسود، وبحسب النظرية النسبية العامة لـأينشتاين فإن الجاذبية تقوّس الفضاء الذي يسير الضوء فيه بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ، وهذا يعني أن الضوء ينحرف تحت تأثير الجاذبية، أما الثقب الأسود فإنه يقوس الفضاء إلى حد يمتص الضوء المار بجانبه بفعل الجاذبية، وهو يبدو لمن يراقبه من الخارج كأنه منطقة من العدم إذ لا يمكن لأي إشارة أو معلومة أو موجة أو جسيم الافلات من منطقة تأثيره فيبدو بذلك أسود. وأمكن معرفة وجوده بمراقبة بعض الأشعاعات من الأشعة السينية التي تنطلق من المواد حين تتحطم جزيئاتها نتيجة أقترابها من مجال جاذبية الثقب الأسود وسقوطها في هاويته، حتى الضوء لا يمكنه الافلات من جاذبية الثقب الاسود

أى ان انضغاط مادة النجم المنهار على نفسه يجعل ذرات المادة دون مسافات بينية بين أنوية ذراتها

وجسيماتها الأولية مما يختزل كتلة هائلة فى حجم صغير جدا حيث أن الفراغات الهائلة بين الجسيمات الذرية نسبة لحجمها الصغير يحكمها قوانين فيزيائية لا يمكن تجاوزها أو تحطيمها في الظروف العادية.

[

URL=http://www.m5zn.com]052510050533p42ijy2s0a19o18m2csb.jpg[/url
]

نبذة تاريخية

كان طرح فرضية إمكانية وجود مثل هذه الظاهرة هو اكتشاف "رومر" أن للضوء سرعة محدودة وهذا الاكتشاف يطرح تساؤل لماذا لاتزيد سرعة الضوء إلى سرعة أكبر وكانت الأجابة: لأنه قد تكون للجاذبية تأثير على الضوء ومن هذا الاكتشاف كتب "جون مينشل " عام 1783م، مقالاً أشار فيه إلى أنه قد يكون للنجم الكثيف المتراص جاذبية شديدة جداً، إلى أن الضوء لا يمكنهُ الإفلات منها. فأي ضوء ينبعث من سطح النجم تعيده هذه الجاذبية، وأقترح أيضاً وجود نجوم عديدة من هذه النجوم، مع أننا لا يمكننا أن نرى الضوء لأنها لا تبعثه إلا أننا نستطيع تلمس جاذبيتها. وهذه النجوم ما نسميه "بالثقوب السوداء ". فهي فجوات في الفضاء، وأهملت هذه الأفكار لأن نظرية موجات الضوء كانت سائدة في ذلك الوقت. وفي 1796م، أعاد العالم الفرنسي بيير سيمون لابلاس هذه الفكرة إلى الواجهة في كتابه Exposition du Système du Monde (تقديم نظام الكون)، لكن معاصريه شككوا في صحة الفكرة لهشاشتها النظرية. إلى أن جاءت نظرية النسبية العامة لالبرت اينشتاين التي برهنت عن إمكانية وجود الثقوب السوداء. فبدأ علماء الفلك يبحثون عن آثارها، حيث تم اكتشاف أول ثقب أسود سنة 1971م. وتحولت الآراء حول الثقب الأسود إلى حقائق مشاهدة عبرالمرقاب الفلكي الراديوي الذي يتيح للراصدين مشاهدة الكون بشكل أوضح، وجعل نظرية النسبية حقيقة علمية مقبولة عند معظم دارسي علوم الفيزياء.

[

URL=http://www.m5zn.com]052510050556hblc4kbveu.jpg[/url
]

أفق الحدث هو (حدود منطقة من الزمان والمكان التي لا يمكن للضوء الإفلات منها تصنع هذه المنطقة حسب النظرية النسبية انحناءات وتشوهات فى الفضاء الزمكانى) وبما أنه لا شي يمكنه السير بأسرع من الضوء، فإن أي شي يقع في هذه المنطقة سوف يبلغ بسرعة منطقة ذات كثافة عالية ونهاية الزمان

[

URL=http://www.m5zn.com]052510050533nqnnwd6x.jpg[/url]

 

052510060530djjh93a.jpg[/url

]

نصف قطرشفارزشيلد وسرعة الافلات

 

يمكن تعريف نصف قطر شفارزشيلد على أنه أقل نصف قطر لنجم أو جرم سماوى ما كتلته M ليصبح ثقب أسود

أما سرعة افلات لكوكب أو نجم ما فتعرف بأقل سرعة يسير بها الجسم ليتحرر من جاذبية هذا الكوكب أو هذا النجم

(سرعة الافلات للارض 11كم/ث وسرعة الافلات للشمس هى 617.7 كم/ث)

لأى جرم سماوى كتلته Mو نصف قطره r فإن سرعة افلاته V

V^2=2GM/r

حيث G هو ثابت الجذب العام والذى يقدر ب

وبما أن الضوء مع سرعته العالية لا يستطيع الافلات من جاذبية هذا الثقب فان سرعة الافلات لاى ثقب أسود هى سرعة الضوء c

c^2=2GM/r

أى أنه لأى ثقب أسود كتلته M و نصف قطره r و سرعة افلاته هى سرعة الضوء c

نصف قطر شفارزشيلد r لكل ثقب أسود كتلته M وسرعة افلاته سرعة الضوء c يعطى بالمعادلة الاتية

r=2GM/c^2

تمرين

احسب نصف قطر شفارزشيلد للشمس (كتلة الشمس kg )

الحل

r=2GM/c^2

r=2*6.673*10^-11*1.9891*10^30/9*10^16

r= 2949.6

 

أى ان الشمس عندما ينضغط حجمها (مع احتفاظها بكتلتها ) ليصبح 2949.6 متر(أى حوالى 2 كيلومترو 949م و60 سم ) تصبح ثقب اسود

المزيد من المعلومات فى ملف وورد مضغوط

باسورد فك الضغط

elBiruni

____________________________________.zip

Share this post


Link to post
Share on other sites

شكرا لهذا التفصيل ولكن المرفق يحتاج كلمة سر لفك الضغط وفتحه فما هي

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

×