آلبرت اینشتین در سال 1915 با ارائه نظریه نسبیت عام خود، درک بشر از فیزیک را متحول کرد و با توصیف روابط بین فضا، زمان، گرانش و ماده، منجر به پیش بینی وجود پدیده هایی شد که تا سال ها بعد اثبات و تعریف آنها ممکن نبود.
کد خبر: ۹۳۵۸۰
تاریخ انتشار: ۳۰ : ۲۲ - ۲۴ فروردين ۱۳۹۸

به گزارش تیترشهر؛ سیاهچاله یکی از این پدیده های کیهانی است که دیروز برای نخستین بار یک تصویر واقعی از آن منتشر شد. اما چه ارتباطی بین سیاهچاله ها و نظریه نسبیت عام اینشتین وجود دارد؟ برای درک موضوع، ابتدا لازم است مروری مختصر بر مفهوم گرانش و ارتباط فضا-زمان با اجرام داشته باشیم:

جان ویلر دانشمند آمریکایی، نسبیت عام را توصیف کننده رفتار فضا-زمان، خصوصاً در حضور یک جرم، می داند و آن را این گونه تعریف می کند: «جرم، فضا-زمان را خمیده می کند و فضا-زمان هم نحوه حرکت جرم را مشخص می نماید.»

یک صفحه از جنس لاستیک انعطاف پذیر (فضا-زمان) با ابعاد 2 در 2 متر را تصور کنید که از سطح زمین 1.5 متر فاصله دارد؛ اگر یک جرم سنگین مانند یک توپ بولینگ را در وسط صفحه قرار دهیم، آن را خم کرده و در صفحه فرو می رود؛ این رفتار دقیقاً همان خمیده کردن فضا-زمان توسط جرم است.

 

اینشتین
جرم، فضا-زمان را خمیده می‌کند و فضا-زمان هم نحوه حرکت جرم را مشخص می‌نماید

حالا یک تیله کوچک را درون صفحه و بالاتر از توپ بولینگ قل بدهید؛ خواهید دید که خمیدگی صفحه (فضا-زمان) مسیر حرکت تیله را تعیین می کند و با توجه به سرعت و اصطکاک با سطح، تیله قبل از ایستادن و برخورد با توپ بولینگ، به دور آن می چرخد. این مسئله همان تعیین شدن نحوه حرکت جرم توسط فضا-زمان است که در این بین گرانش با توجه به جرم اجسام، در میزان خمیدگی فضا-زمان مؤثر خواهد بود.

با در نظر داشتن قواعد فوق، اکنون تصور کنید که یک تکینگی (نقطه فرضی با چگالی بی نهایت) را در وسط صفحه لاستیکی قرار داده ایم؛ در چنین شرایطی چه اتفاقی برای صفحه (فضا-زمان) رخ می دهد؟

جالب است بدانید که فیزیکدان نظری آلمانی «کارل شوارتزشیلد» (و نه خود آلبرت اینشتین) نخستین کسی بود که با استفاده از نظریه نسبیت عام، چنین شرایطی را توصیف کرد. شوارتزشیلد در محاسبات خود به این نتیجه رسید که نقطه تکینگی، فضا-زمان را سوراخ خواهد کرد. البته وجود نقطه تکینگی واقعی در آن زمان قابل تصور نبود و هیچ مکانیزمی هم برای بازتولید یا شناسایی آن وجود نداشت.

کارل شوارتزشیلد تا پایان عمر خود در سال 1916 تئوری مورد بحث را گسترش داد و بر این باور بود که یک نقطه تکینگی در فضا-زمان آنچنان چاله عمیقی ایجاد می کند که حتی سرعت نور هم برای فرار از آن کافی نخواهد بود.

اینشتین

سیاهچاله، یک نقظه تکینگی طبیعی

در تئوری شوارتزشیلد، فضای کروی اطراف نقطه تکینگی که پس از ورود به آن، امکان بازگشت برای هیچ جرمی وجود ندارد، «افق رویداد» نام گرفته که به احترام دانشمند آلمانی، از آن با نام «شعاع شوارتزشیلد» نیز یاد می شود.

به دلیل عدم کشف پدیده طبیعی با خصوصیات نقطه تکینگی، جامعه علمی توجه چندانی به آن نکرد

با عبور از افق رویداد، فیزیکی که می شناسیم دیگر نمی تواند پدیده ها را توصیف کند و از آنجایی که هیچ چیز (حتی نور) هم امکان خروج از آن را ندارد، عملاً هیچ اطلاعاتی هم قابل دستیابی نیست. با اینکه چنین مبحثی می تواند بسیار جذاب باشد، اما در زمان معرفی آن توسط شوارتزشیلد (بر مبنای نظریه نسبیت عام اینشتین)، به دلیل عدم کشف پدیده طبیعی با خصوصیات نقطه تکینگی، جامعه علمی توجه چندانی به آن نکرد.

در سال 1935 «چاندراسخار» اخترفیزیکدان هندی متوجه شد که در صورت پایان یافتن سوخت یک ستاره و توقف چرخه تولید عناصر سنگین تر، فشار گرانشی عظیم آن در یک نقطه متمرکز شده و موجب رُمبِش (در هم فروریختگی) فضا-زمان خواهد شد.

چاندراسخار موفق شد با برقراری ارتباط میان مفاهیم ریاضی و احتمالات علمی، پایه های نظری امکان شکل گیری یک نقطه تکینگی واقعی در طبیعت را پی ریزی کند. البته با وجود تلاش های دانشمند هندی برای درک جامعه علمی از مفهوم جدید در طبیعت، تکینگی اخترفیزیکی در بهترین حالت بسیار نادر تصور می شد.

اینشتین

نخستین تصویر واقعی از یک سیاهچاله

در سال 1960 اما استیون هاوکینگ و راجر پنروز ثابت کردند که نقاط تکینگی در عالم نتنها نادر نیستند، بلکه بخشی از اکوسیستم کیهانی بوده و یکی از مراحل تکامل ستاره پس از پایان سوخت و مرگ را تشکیل می دهند.

در نهایت در سال 1967 و 12 سال پس از مرگ آلبرت اینشتین، تکینگی های اخترفیزیکی نام «سیاهچاله» را به خود گرفتند؛ لقبی که فیزیکدان آمریکایی جان ویلر طی کنفرانسی در نیویورک برای توصیف مرحله آخر زندگی یک ستاره به کار برد.

گفتنی است با وجود اینکه اینشتین در زمان ارائه شواهد علمی برای اثبات وجود سیاهچاله در قید حیات نبود، اما نظریه نسبیت عام او بود که راه را برای کشف سیاهچاله ها هموار کرد و با طرح احتمال وجود چنین پدیده ای، دانشمندان دیگر را به تحقیق درباره وجود تکینگی در طبیعت ترغیب نمود.

با توجه به تصاویری که در پروژه اخیر به دست آمد محققان دریافتند که این سیاهچاله جرمی 6.5 میلیارد برابر خورشید و ابعادی 40 میلیارد کیلومتری داشته و به این ترتیب، از مدار چرخش نپتون به دور خورشید هم بزرگتر است. نظریه نسبیت عام اینشتین با دقت بدون خطا مشاهدات سیاهچاله اخیر را پیش بینی کرده بود. سرعت جرمی که به دور مرکز این سیاه چاله می چرخد، ثابت و نزدیک به سرعت نور است.

از آنجایی که نور مشاهده شده از کهکشان راه شیری تغییرات سریعی دارد، مشاهده سیاهچاله های آن با چالش های فراوانی روبرو است و به همین خاطر در پروژه اخیر از سیاهچاله ای در کهکشان M87 تصویربرداری شده است.

امید می رود در آینده با اضافه شدن تلسکوپ های بیشتر به مجموعه تلسکوپ های افق رویداد، تصاویر واضح تری از سیاهچاله ها ثبت شود و احتمالا در آینده نزدیک قادر به مشاهده قلب تاریک کهکشان خودمان هم خواهیم بود.

نام:
ایمیل:
* نظر:
اخبار خودرو'
«رنوی ایرانی» به روسیه رفت

«رنوی ایرانی» به روسیه رفت

تابستان دو سال پیش بود که رنو قرارداد همکاری مشترک خود با سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران (ایدرو) را امضا کرده و قرار شد در اوایل سال ۲۰۱۸ طرفین وارد فاز اجرایی تولید شود.
شرایط رانندگان اسنپ و تپسی سخت شد

شرایط رانندگان اسنپ و تپسی سخت شد

با توجه به گفته‌های رئیس پلیس راهنمایی و رانندگی ناجا از این پس رانندگانی که زیر ۲۳ سال سن داشته و یا گواهینامه آنها عمری کمتر از دو سال دارد اجازه فعالیت در ناوگان حمل و نقل عمومی سواری را ندارند.
اعتراض گروه‌های ضد خودرو در نمایشگاه فرانکفورت

اعتراض گروه‌های ضد خودرو در نمایشگاه فرانکفورت

نمایشگاه خودرو فرانکفورت امسال شاهد حاشیه‌های گوناگونی بود. در نخستین روزهای بازدید عموم از این نمایشگاه، گروهی از معترضان ضد خودرو، با حضور در سالن‌ها و حمل بنرهای اعتراضی، خواهان آن شدند که دیگر خودروهای لوکس و به خصوص شاسی بلندها به تولید نرسند، چرا که این خودروها برای محیط زیست بسیار مضر هستند.
پژو 2008 نسخه GTi؛ تیونینگ بر روی شیر محبوب بازار ایران

پژو 2008 نسخه GTi؛ تیونینگ بر روی شیر محبوب بازار ایران

همانطورکه می‌دانید خودروبانک در چند وقت اخیر، اقدام به تیونینگ اختصاصی خودروهای معمول بازار ایران کرده است. در این راه خودروهایی نظیر هاوال H2 و یا ام جی 360 زیر تیغ جراحی ما رفته بودند و از هر کدام از این خودروها با استقبال گسترده‌ای توسط شما مخاطبان عزیز شد.
تفاوت‌ مراکز شماره‌گذاری ایران و امارات

تفاوت‌ مراکز شماره‌گذاری ایران و امارات

شهر دبی همواره مورد استقبال علاقه‌مندان به خودروهای خاص بوده و به عنوان یکی از اصلی ترین مبادی ورود خودرو به کشورمان شناخته می شود. اگر برای شما جالب است که بدانید مراحل دریافت پلاک خودرو در دبی به چه صورت است، با ما همراه باشید.
حضور قاتل X6 در فرانکفورت

حضور قاتل X6 در فرانکفورت

مرسدس بنز مدل 2020 شاسی بلند کوپه ی GLE 53 را برای رونمایی رسمی به نمایشگاه خودروی فرانکفورت آورده است. مدل کوپه‌ ی GLE نه تنها دارای بدنه ای متفاوت با نسخه ی SUV است بلکه ارتفاع آن نیز 6 سانتی متر پایین تر آمده است تا قابلیت های اسپرتی بیشتری داشته باشد.
سلامت'
ظرفیت ایجاد چند میلیون شغل مستقیم با توسعه

ظرفیت ایجاد چند میلیون شغل مستقیم با توسعه "صنعت گیاهان دارویی"

در حال حاضر کشوری مانند "آلمان" از صنعت گیاهان دارویی خود، دو برابر درآمد نفتی یک سال ایران درآمد ارزی دارد! این در حالیست که ایران یکی از کشورهای منحصر به‌فرد در زمینه کشت گیاهان دارویی است اما سهمی نزدیک به صفر در گردش مالی این صنعت در جهان دارد!
انگیزه اصلی ساخت

انگیزه اصلی ساخت "دستگاه بچه‌شور" همسرم بود!

برای نخستین بار در تاریخ برگزاری مراسم "جایزه ایگ‌نوبل" (Ig Nobel Prize) و در بیست و نهمین دوره برگزاری آن، یک ایرانی برای اختراع خود با عنوان "دستگاه تعویض پوشک و شست‌وشوی کودک" یا بچه‌شور، موفق به دریافت جایزه ایگ‌نوبل شده است. او که سال گذشته حق امتیاز این اختراع را در آمریکا به ثبت رسانده بود، در مراسم اهدای جایزه حاضر نشد و قرار است جایزه ایگ‌نوبل از دانشگاه هاروارد آمریکا برای او ارسال شود.
چه مجازاتی در انتظار پزشکان فراری از کارتخوان است؟

چه مجازاتی در انتظار پزشکان فراری از کارتخوان است؟

اصرار سازمان امور مالیاتی بر نصب کارتخوان در مطب‌ها و تعیین ضرب‌الاجل برای پزشکان از یک سو و مقاومت جمعی از پزشکان در برابر آن نیز از سوی دیگر، چالشی است که از زمان طرح لایحه بودجه 98 به راه افتاده و همچنان هم داغ است؛ مبحثی که مسوولان سازمان امور مالیاتی مصمم به پایان آن بوده و در اظهاراتی طی نشستی خبری، با پزشکان اتمام حجت کردند...
تصمیم‌گیری درباره برنامه

تصمیم‌گیری درباره برنامه "شیر مدرسه"

مدیر برنامه تغذیه نوجوانان دفتر بهبود تغذیه جامعه وزارت بهداشت ضمن بیان ویژگی‌های پایگاه تغذیه استاندارد در مدارس، ‌ درباره اقلام مجاز و غیرمجاز در پایگاه‌های تغذیه سالم در مدارس و همچنین سرانجام برنامه توزیع شیر در مدارس در سال تحصیل جاری، توضیح داد.
اقامتگاه محک؛ سقفی برای اسکان خانواده‌های کودکان مبتلا به سرطان

اقامتگاه محک؛ سقفی برای اسکان خانواده‌های کودکان مبتلا به سرطان

در سال ۱۳۷۵ اقامتگاه ستارخان محک و سپس در سال ۱۳۸۲ اقامتگاه دارآباد به منظور استقرار کودکانی که برای گذراندن مراحل درمان خود از شهرستان به تهران سفر می‌کنند، با ظرفیت ۶۰ نفر تأسیس شد؛ ظرفیتی که این روزها به ۸۷ نفر رسیده است.
ورزشی'
پرونده ویژه
بررسی طرح تأمین مسکن اجتماعی برای اقشار کم درآمد در پایتخت

بررسی طرح تأمین مسکن اجتماعی برای اقشار کم درآمد در پایتخت

مدیرعامل سازمان نوسازی شهر تهران در جلسه ای که به منظور بررسی طرح تأمین مسکن اجتماعی در پایتخت برگزار شد، از افزایش نرخ حاشیه نشینی در پایتخت و انتقال ناگزیر برخی از گروه های اجتماعی و اقتصادی شاغل در تهران به سکونتگاه های پیرامون شهر خبر داد.
تمامی امور عمرانی و زیربنایی شهرها و روستاها مرتبط با معاونت عمرانی است

تمامی امور عمرانی و زیربنایی شهرها و روستاها مرتبط با معاونت عمرانی است

نشست رئیس، معاونین و مدیران کل سازمان شهرداری ها و دهیاری های کشور با دکتر رحمانی فضلی وزیر کشور، به مناسبت هفته دولت و به منظور ارائه گزارش عملکرد و برنامه های این سازمان، ظهر امروز شنبه 2 شهریور ماه در محل وزارت کشور برگزار شد.
در بافتهای تاریخی هم حساسیت ها بیشتر است و هم تعدد مدیر مراجع چندگانه افزایش پیدا می‌کند

در بافتهای تاریخی هم حساسیت ها بیشتر است و هم تعدد مدیر مراجع چندگانه افزایش پیدا می‌کند

وقتی صحبت از تهران قدیم و محله هایی که رنگ و بوی آن زمان را در ذهن ها تداعی می کند می شود ،قطعاً یکی از آن محله ها عودلاجان است .محله ای که متاسفانه در حال نابودی است و هیچ طرحی برای رفع این خسران از سوی هیچ ارگانی مصوب نشده است
آرشیو
آخرین اخبار
ورزشی
سلامت
خودرو
استان ها
پربازدید
پربحث
پرطرفداترین اخبار
تازه‌های شبکه‌های اجتماعی
آرشیو
معرفی‌نرم افزارهای‌کاربردی
ویدیوی تبلیغاتی خیره کننده آیفون 11 پرو و اپل واچ سری 5

ویدیوی تبلیغاتی خیره کننده آیفون 11 پرو و اپل واچ سری 5

اپل در رویداد روز سه شنبه خود روز پر مشغله ای را پشت سر گذاشت و از چندین محصول جدید رونمایی کرد. این شرکت پس از اتمام مراسم ویدیوهای تبلیغاتی بسیار با کیفیت و هم سطح فیلم های هالیوودی از آیفون 11، آیفون 11 پرو و اپل واچ سری 5 منتشر کرده که در ادامه مشاهده می کنید.
بهترین سیستم‌های کامپیوتری پیشنهادی بر اساس قیمت و کاربرد

بهترین سیستم‌های کامپیوتری پیشنهادی بر اساس قیمت و کاربرد

در این لیست به صورت دوره‌ای «بهترین کامپیوترهای پیشنهادی» را برای علاقه‌مندان معرفی کنیم. این فهرست هر ماه به‌روزرسانی می‌شود و بهترین سخت‌افزار و قطعات موجود در بازار بر اساس بودجه لیست می‌شوند تا شما با آسودگی تمام، دست به خرید بهترین PC بزنید.
اپل آیفون 11، 11 پرو و 11 پرو مکس را معرفی کرد؛ همه چیز قوی‌تر با تنوع بیشتر

اپل آیفون 11، 11 پرو و 11 پرو مکس را معرفی کرد؛ همه چیز قوی‌تر با تنوع بیشتر

بالاخره پس از مدت‌ها انتظار و انتشار شایعات مختلف از اطلاعات، تصاویر و اخبار گوشی‌های آیفون 2019، شرکت اپل لحظاتی پیش گوشی‌های سری آیفون 11 را به صورت رسمی معرفی کرد. امسال اپل رویه متفاوتی را برای محصولات خود در نظر گرفته و سه نسخه متفاوت از این گوشی را به صورت همزمان و برای سلایق مختلف رونمایی کرده است.
آرشیو
فیلم
۱
فیلم های دیگر
بین‌الملل
بازی تکراری پمپئو علیه ایران

بازی تکراری پمپئو علیه ایران

اتهام زنی مجدد وزیر خارجه آمریکا علیه ایران بعد از عملیات موفقیت آمیز یمنی ها علیه تأسیسات نفتی عربستان پیام های قابل تأملی در خود دارد.
سناریوی اردوغان برای حل معضل پ.ک.ک

سناریوی اردوغان برای حل معضل پ.ک.ک

رهبر حزب عدالت و توسعه و رئیس جمهوری ترکیه معضل کردها را در چارچوب مشکلی به نام پ.ک.ک تعریف می‌کند و احتمال آغاز مجدد مذاکرات صلح، دور از ذهن است.
اذعان وزیر انرژی عربستان به توقف تولید نفت این کشور در پی حملات انصارالله یمن

اذعان وزیر انرژی عربستان به توقف تولید نفت این کشور در پی حملات انصارالله یمن

در پی گزارش‌های خبری مبنی بر توقف تولید نفت عربستان به دنبال "عملیات دوم توازن بازدارندگی" انصارالله یمن وزیر انرژی عربستان اذعان کرد، حملات انصارالله به مجموعه پالایشگاهی در بقیق و خریص موجب توقف موقت تولید نفت در این دو مجموعه شده است.
چرا ترامپ

چرا ترامپ "نارنجی" می‌شود!

در حالی که برای بسیاری از کمدین‌ها و کاربران شبکه‌های اجتماعی این سوال مطرح است که چرا دونالد ترامپ گاهی "نارنجی" به نظر می‌رسد، رییس جمهور آمریکا انگار خودش پاسخی برای این سوال پیدا کرده است.
اردوغان: ناگزیر به خرید اس-۴۰۰ شدیم

اردوغان: ناگزیر به خرید اس-۴۰۰ شدیم

رئیس‌جمهوری ترکیه در گفت‌وگویی اظهار کرد، با همتای آمریکایی خود طی ماه جاری میلادی به بررسی خرید سامانه‌های دفاع موشکی "پاتریوت" آمریکا خواهد پرداخت.
انصارالله: با ۱۰ پهپاد مجموعه پالایشگاهی آرامکو در عمق عربستان را هدف قرار دادیم

انصارالله: با ۱۰ پهپاد مجموعه پالایشگاهی آرامکو در عمق عربستان را هدف قرار دادیم

بنابر اعلام سخنگوی نیروهای وابسته به انصارالله یمن، یگان پهپادی ارتش و کمیته‌های مردمی این کشور صبح امروز (شنبه) برابر با ۱۴ سپتامبر با ۱۰ پهپاد دو پالایشگاه نفت بقیق و خریص در شرقی‌ترین نقطه عربستان را در قالب عملیات "توازن بازدارندگی دوم" هدف گرفت.
اسرائیل به کدام سمت وسو می‌رود

اسرائیل به کدام سمت وسو می‌رود

تحلیلگران صهیونیست معتقدند در شرایطی که اسرائیل به دلیل اختلافات شدید حزب و جناحی از یک سو و طایفه ای و نژادی از سوی دیگر شرایط شکننده ای را پشت سر می‌گذارد، در آستانه انتخابات این شکنندگی به دلیل جنگ های تبلیغاتی متقابل بیشتر هم شده است.
سفر رحمانی فضلی به قرقیزستان: چه فرصت‌هایی برای همکاری‌های دو کشور وجود دارد؟

سفر رحمانی فضلی به قرقیزستان: چه فرصت‌هایی برای همکاری‌های دو کشور وجود دارد؟

در چارچوب همکاری‌های وزارتخانه‌های کشور ایران و قرقیزستان، مبارزه با قاچاق مواد مخدر، مقابله با افراط‌گرایی و تروریسم، مساله افغانستان و همکاری در چارچوب سازمان امنیت و همکاری شانگهای با توجه به ریاست دوره‌ای قرقیزستان، می‌تواند مورد توجه قرار بگیرد.
آرشیو
جدیدترین اخبار شهرداری تهران
آرشیو