Parlando di buchi neri, il termine buchi neri è stato coniato solo nel 19 ° secolo, dallo scienziato americano (John Wheeler) come un'idea che esisteva da duecento anni prima, quando c'erano due teorie sulla luce: la dualità della luce, cioè , è noto che la luce può comportarsi come un onde e particelle (particelle).
A quel tempo, l'ipotesi del buco nero fu accolta con resistenza perché gli scienziati non avevano prove sufficienti per essa. Nel 1915 Albert Einstein pubblicò la sua più grande scoperta (Teoria della relatività) che suggeriva che la gravità può piegare la dimensione spazio-temporale e questo è il motivo per cui le particelle di luce (fotoni) che hanno una massa prossima allo zero possono essere influenzate dalla gravità, e questo porta al fenomeno dei buchi neri. .
Non un buco
Un buco nero non è un buco (cavo) nell'universo (spazio-tempo), a differenza di quello che pensi! Un buco nero è una stella (con un raggio piccolo ma una massa estremamente grande e compressa) che è collassata sotto la sua stessa gravità quando il "carburante" della stella si è esaurito e la sua massa si è ridotta molte volte dall'inizio (assicurati di aver compreso il ciclo di vita. stelle per capire le origini dei buchi neri). È chiamato un buco nero a causa di 2 cose, vale a dire:
- Questo oggetto compresso aspira qualsiasi materiale che si trova nelle vicinanze, come un buco - sì, è un aspirapolvere!
- Qualsiasi materia (diciamo luce), la luce che è stata risucchiata non potrà più uscire da essa. Ciò concorda con la descrizione della radiazione del corpo nero: assorbe completamente la luce (e = 1).
È impossibile che qualsiasi materia scappi da un buco nero, (un raggio) di luce da solo è incapace, per non parlare dell'altra materia, non esiste! - poiché nulla può superare la velocità della luce (secondo la teoria della relatività) allora tutto non può sfuggire (e non aspettarti mai di sfuggire all'abbraccio di un buco nero!).
Attualmente, gli scienziati stanno pensando a cosa possiamo creare una sostanza / materia che può avere una velocità (nel vuoto ) che supera la velocità della luce ? (e non si sa come la luce risponderà alla gravità.)
Come si fa a trovare un buco nero se la luce da sola non può uscirne? (Ricorda che non possiamo vedere un oggetto senza l'aiuto della luce e l'universo è molto buio e freddo.) I buchi neri possono essere trovati con l'aiuto di materiali nello spazio esterno, una materia che è vicina al buco nero girerà intorno e lo circonderà. , come risultato di ciò verrà creato un disco piatto chiamato disco di accrescimento .
Questa materia rotante perde la sua energia e quindi "emette" radiazioni sotto forma di raggi X e radiazioni elettromagnetiche, prima di passare finalmente attraverso l'orizzonte degli eventi.Il buco nero chiamato Cygnus X-1 si trova in un sistema stellare binario (due stelle in orbita l'una sull'altra) che si comporta in modo così strano che gli astronomi sono confusi e si chiedono perché sia così? Dopo ulteriori studi, si è scoperto che la stella stava effettivamente girando intorno a un buco nero (Cygnus X-1) che si trova a 6000 anni luce dalla Terra.
Sulla base della teoria generale della relatività, si afferma che la gravità può piegare lo spazio-tempo. La Terra orbita attorno al Sole (per intero) in 365,25 giorni. Ciò è dovuto (al risultato della curvatura) della gravità del Sole che fa orbitare attorno alla Terra.E anche la terra distorce lo spazio-tempo attorno ad essa e quindi la luna le ruota attorno (seguendo la curvatura).
Leggi anche: Dov'è la Vecchia Zelanda?La gravità di questo oggetto di modalità (grande) distorce lo spazio-tempo intorno ad esso, di conseguenza, qualsiasi oggetto vicino ad esso orbiterà in modo da creare un percorso orbitale (pianeti, lune, ecc.) E in periodi diversi per completarne uno. rotazione completa (360 °). Nella foto sopra (Fig. 1.2), fai attenzione alle linee che compongono il web, cioè quello che viene chiamato spazio-tempo .
Semplicemente, immagina tu e il tuo amico che stendete un pezzo di stoffa (tra voi) e posizionate una biglia (punterà al centro della stoffa), e poi ci sarà un arco, giusto? Questa è la vera forza gravitazionale, la forza gravitazionale di un buco nero è molto, molto forte rispetto al Sole o a una stella di neutroni (Fig. 1.1).
Ormai sappiamo che un buco nero non è un buco vuoto nell'universo! (Un buco nero è una stella che è collassata e ha un'attrazione gravitazionale così forte che nemmeno la luce può sfuggirgli!)
Allora cos'è esattamente un "buco" nero?
I buchi neri in realtà hanno 3 parti, vale a dire; Ergosfera, orizzonte degli eventi e singolarità. ( Avvicinandoci a ciascuna di queste parti, sentiremo un effetto diverso.) Se ci avviciniamo a un buco nero, incontreremo l'ergosfera prima di incontrare l'orizzonte degli eventi e la singolarità alla fine.
Ergosfera: è la parte più esterna dell'orizzonte degli eventi rotante, dove lo spazio-tempo sarà distorto a causa di questa forza di taglio (rotazione).
Orizzonte degli eventi (orizzonte degli eventi): è il confine tra lo spazio-tempo all'interno del buco nero, tutti gli eventi che si verificano (qui) non possono più essere influenzati .
Singolarità: è il punto centrale del buco nero, nella singolarità della densità di massa e nell'infinità della curvatura dello spaziotempo .
Qualsiasi materiale nell'ergosfera può ancora sfuggire con l'aiuto delle forze di rotazione (che sono molto veloci) dall'ergosfera stessa. Tuttavia, se è entrata nell'orizzonte degli eventi, qualsiasi materia non potrà sfuggire, qualsiasi materia sarà sempre più pressata dalla forza gravitazionale del buco nero e alla fine sarà in una singolarità (sarà qui per sempre!).
Nella singolarità, tutte le leggi della fisica che conosciamo finora non saranno più applicabili! - e c'è un'unificazione delle forze fondamentali dell'universo (forza gravitazionale, forza elettromagnetica, forza nucleare forte e forza nucleare debole) . Non si sa come avvenga lo schema dell'unione di forze / componenti e non si può spiegare cosa sia effettivamente nella singolarità.
A questo punto, abbiamo saputo uno per uno cosa significano veramente Ergosfera, Orizzonte degli eventi e Singolarità. Supponendo che un buco nero sia una palla solida, deve avere un raggio e un diametro, giusto?
Questo raggio è la distanza tra la singolarità e l'orizzonte degli eventi (Fig. 1.3), chiamato raggio di Schwarszchild (tratto da uno scienziato a cui è stato attribuito lo sviluppo della teoria del buco nero). Il raggio dello schwarszchild dipende dal valore della massa, maggiore è la massa maggiore è il raggio.
Il raggio di Schwarszchild spiega che ci sono due (importanti) energie al lavoro quando in un buco nero, queste due energie sono l'energia cinetica e l'energia potenziale gravitazionale. Sì, sono molto strettamente correlati. Si è scoperto che la formula per il raggio di schwarzschild è R = 2GM / c², come si ottiene la formula? Non preoccuparti, proviene dalla relazione tra energia cinetica (Ek) ed energia potenziale gravitazionale (Ep). È dato che Ek è la quantità di energia dovuta al movimento ed Ep è l'energia (totale) a riposo.
Ek = Ep1 / 2mv² = GMm / R
1 / 2v² = GM / R
v² = 2GM / R
perché nel vuoto, allora v = c.
c² = 2GM / R
R = 2GM / c².
(Ecco come viene la formula per il raggio di schwarszchild.)
Usando i calcoli della formula, se vogliamo fare della Terra un buco nero, la Terra ha solo le dimensioni di un pisello (più tardi) ma contiene l'intera massa della terra, immaginate? E se fosse il sole, avrebbe solo un raggio di 3 km. (Anche se la terra sarà grande come un seme di pisello se diventa un buco nero, scommetto che non sarai in grado di sollevarlo!)
Leggi anche: Cos'è il raggio infrarosso?Dobbiamo porre la domanda: "se qualcuno entra in un buco nero, quale sarà il destino della questione?" Qualsiasi questione che sia entrata nel buco nero potrebbe essere le prossime due possibilità, e lo farà;
- Unisciti al buco nero, quindi anche la massa del buco nero sta diventando più grande, o
- Essere nella singolarità per un tempo sconosciuto (questo è già spiegato nella fisica quantistica).
Anche se i buchi neri sono incredibilmente potenti, infatti i buchi neri non esistono per sempre, hanno anche lo stesso ciclo degli umani: sono "nati" e certamente non esisteranno. Come muore un buco nero? Ricorda, anche i buchi neri ruotano e alcuni sono stazionari o stazionari.
Secondo il fisico russo Yakov Zeldovich (Яков Зелдовичь) e colleghi hanno affermato che secondo il principio di indeterminazione della meccanica quantistica, gli oggetti rotanti devono produrre ed emettere particelle.
Anche il fisico Stephen Hawking, ha sostenuto che i buchi neri devono emettere una certa radiazione - questa radiazione è diventata nota come radiazione hawking, che è la radiazione causata da effetti quantistici attorno all'orizzonte degli eventi.
Più ruota, più radiazione viene rilasciata, di conseguenza un buco nero diminuirà di massa e si restringerà, che alla fine scompare; morire! Tuttavia, come esseri umani non assisteremo mai alla morte di un buco nero, perché con la sua massa enorme ci vuole anche molto tempo perché un buco nero si restringa, più grande è la massa più lunga è la sua durata.
I buchi neri hanno molti misteri: sono buchi neri! È una ferocia nell'oscurità dell'universo. Come essere umano, puoi solo conoscerne l'aspetto e ovviamente i buchi neri sono molto più terrificanti di quello che ho descritto qui. Sì, almeno sappiamo già cosa e come sono effettivamente i buchi neri, perché questo è e perché è quello.
Basta, si spera utile e grazie.
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