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
فروش اعتباری محصولات سایپا ویژه 23 مهرماه

فروش اعتباری محصولات سایپا ویژه 23 مهرماه

گروه خودروسازی سایپا برای روز سه شنبه 23 مهرماه سال جاری، فروش اعتباری برخی از محصولات خود را آغاز خواهد کرد و متقاضیان می توانند با مراجعه به وبسایت این گروه خودروسازی، خودروی مورد نظر خود را از ساعت 10 صبح روز سه شنبه ثبت نام کنند.
مشکل در تامین لوازم یدکی برخی خودروهای چینی

مشکل در تامین لوازم یدکی برخی خودروهای چینی

با توجه به گفته های رئیس اتحادیه مکانیسین‌های تهران در حوزه تامین قطعات یدکی خودروهای تولید داخل مشکلی وجود نداشته و تنها برخی از قطعات الکترونیکی در بازار با کمبود مواجه اند البته در حوزه خودروهای چینی شرایط به مراتب بدتر است.
فولکس واگن به دنبال واگذاری لامبورگینی است

فولکس واگن به دنبال واگذاری لامبورگینی است

چندی پیش اعلام شد که گروه فولکس واگن، به دنبال واگذاری برخی شرکت‌های زیان‌ده و مدیریت هزینه‌های خود است. به نظر می‌رسد اولین قربانی این تصمیم، برند لامبورگینی باشد که در حال حاضر، در تملک فولکس واگن قرار دارد.
زیر و بم ورود دستگاه قضا به خودروسازی

زیر و بم ورود دستگاه قضا به خودروسازی

با ورود دستگاه قضا به زنجیره خودروسازی به نظر می‌رسد برخی از خودروسازان و قطعه‌سازان که سالها در حاشیه امن قرار داشتند حالا باید پاسخگوی تخلفاتی باشند که به نام مشتریان و به کام شرکت های تابعه خود انجام داده اند.
انتشار تصاویر جاسوسی جدید اشکودا اکتاویا

انتشار تصاویر جاسوسی جدید اشکودا اکتاویا

یک سایت خودرویی کشور چک به‌تازگی تصاویر جاسوسی جدیدی را از نسل چهارم اشکودا اوکتاویا منتشر کرده است . این تصاویر جدیدترین و با کیفیت‌ترین تصاویر جاسوسی منتشر شده از نسل چهارم اشکودا اکتاویا می‌باشند .
17 هزار پرونده خودرویی در سازمان تعزیرات تشکیل شده است

17 هزار پرونده خودرویی در سازمان تعزیرات تشکیل شده است

محمدعلی اسفنانی معاون سازمان تعزیرات حکومتی اظهار داشت: تا کنون 17 هزار پرونده خودرویی در سازمان تعزیرات تشکیل شده است. در یکی از این موارد شرکت بهمن خودرو در مورد 100 پرونده تخلف خودرویی اش توافق کرد و مقرر شد این شرکت اقدامات لازم را انجام دهد تا منجر به تشکیل و فرآیند رسیدگی نشود.
سلامت
لزوم گسترش شبکه پرستاری

لزوم گسترش شبکه پرستاری

دبیر کل سازمان جهانی بهداشت گفت: ایران یک رهبر بهداشتی برای منطقه به ویژه در مراقبت های اولیه سلامت است.
نقش یک دارو در درمان سریع ترومای سر

نقش یک دارو در درمان سریع ترومای سر

متخصصان علوم پزشکی در بررسی‌های تازه به نقش مفید نوعی داروی ارزان و قابل دسترس پی بردند که می‌تواند در پیشگیری از هزاران مورد مرگ ناشی از صدمات وارده به سر موثر باشد.
فرصت طلایی برای بازاریابی داروی ایرانی

فرصت طلایی برای بازاریابی داروی ایرانی

حضور وزرای بهداشت ۲۲ کشور منطقه مدیترانه شرقی در تهران، فرصت مغتنم و شاید تکرار نشدنی برای صنعت دارویی و تجهیزات پزشکی کشور باشد تا بتواند توانمندی های خودش را تبلیغ کند.
موسیقی‌درمانی؛ تاثیرات موسیقی بر جسم و روح

موسیقی‌درمانی؛ تاثیرات موسیقی بر جسم و روح

مطالعات و بررسی‌های صورت‌گرفته نشان می‌دهد که گوش کردن به موسیقی‌هایی که موردعلاقه افراد هستند می‌تواند اضطراب درون آن‌ها را به یک سوم کاهش دهد. محققان معتقدند که شنیدن موسیقی‌هایی که افراد دوست دارند و به‌خصوص آرامش‌بخش نیز هستند می‌تواند در ایجاد خوابی آرام و عمیق نیز تأثیرگذار باشد.
باید‌ها و نباید‌هایی درباره سیاه‌دانه

باید‌ها و نباید‌هایی درباره سیاه‌دانه

در متون طب سنتی برای سیاه‌دانه خواص مقوی و منحصر به فردی ذکر شده است. بسیاری از حکما و اطبای طب سنتی ایران، هند و چین از سیاه‌دانه، روغن و عصاره آن به صورت موضعی و خوراکی برای درمان بسیاری از بیماری‌ها و اختلال‌های جسمی استفاده می‌کنند.
اعتراض دیابتی‌ها به سهمیه‌بندی انسولین

اعتراض دیابتی‌ها به سهمیه‌بندی انسولین

طی چند ماه اخیر بیماران مبتلا به دیابت با مشکلاتی برای دریافت انسولین از داروخانه‌ها مواجه شده اند و وقتی به داروخانه می‌روند به آنها گفته می‌شود که باید به مرکز اسناد پزشکی و پایگاه های تعیین شده دیگر مراجعه و تاییدیه مجددی از تامین اجتماعی دریافت کنند تا بتوانند سهمیه دارویی خود را دریافت کنند.
ورزشی
شاگرد کی روش مقابل ویلموتس!

شاگرد کی روش مقابل ویلموتس!

سرمربی تیم ملی فوتبال بحرین سابقه شاگردی کارلوس کی روش را دارد و دیدار امروز با توجه به سابقه ۷ سال فعالیت سرمربی پرتغالی به این بازی وجهه دیگری داده است.
رونالدو ۷۰۰ تایی شد

رونالدو ۷۰۰ تایی شد

ستاره تیم ملی فوتبال پرتغال با گلزنی برابر اوکراین به رکورد ۷۰۰ گل زده در دوران بازی خود رسید.
پرونده ویژه
ادعای عجیب برای نجات دروازه غار به دست کودکان

ادعای عجیب برای نجات دروازه غار به دست کودکان

اینجا معتادان در کنار خیابان به خود سرنگ می‌زنند و در جلوی چشم زنان و کودکان بر کف خیابان در حالت منزجر کننده ای به سر می‌برند؛ آری اینجا منطقه هرندی یا همان دروازه غار است محله‌ای که سالهاست در آتش اعتیاد و انواع آسیب‌های اجتماعی می‌سوزد.
به فکر جیب خود هستید یا رفاه حال شهروندان/ تاکسی‌های اینترنتی ۲ درصد از کرایه خود را به شهرداری می‌پردازند

به فکر جیب خود هستید یا رفاه حال شهروندان/ تاکسی‌های اینترنتی ۲ درصد از کرایه خود را به شهرداری می‌پردازند

چند سالی است که تاکسی اینترنتی به عنوان یکی از طرح‌ها و امکانات پرمخاطب در کلانشهر‌ها و به ویژه پایتخت کشور اجرایی شده و در این میان نظارت بر تاکسیرانی و هم تنظیم بازار تاکسیرانی و تاکسی‌های اینترنتی بر عهده شورای شهر و شهرداری است اما باید دید با توجه به اختلاف ها و کشمکش ها هدف نظارت است یا پر شدن جیب خود.
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
معرفی‌نرم افزارهای‌کاربردی
فرضیه امکان زندگی در ماه قوی‌تر شد

فرضیه امکان زندگی در ماه قوی‌تر شد

محققان می‌گویند زندگی بر روی کره ماه با توجه به استخراج اکسیژن از سنگ‌پوشه‌های ماه امکان‌پذیر است، هر چند که در حال حاضر هنوز خیلی قابل استفاده نیست.
محصولات جدید مایکروسافت رونمایی شد

محصولات جدید مایکروسافت رونمایی شد

مایکروسافت در مراسم سالانه خود از «سرفیس لپ تاپ۳» با قابلیت شارژ سریع تر، ایربادی مجهز به حسگرهای لمسی و همچنین دستگاه «سرفیس نئو» با دونمایشگر رونمایی کرد.
آرشیو
فیلم
۱
فیلم های دیگر
بین‌الملل
جنگ یمن کمر آل‌سعود را شکست

جنگ یمن کمر آل‌سعود را شکست

رأی الیوم در گزارشی با اشاره به عملیات «نصر من الله» نیروهای مقاومت یمنی در محور نجران، پیروزی را از آنِ جنبش انصارالله دانست.
ولیعهد سعودی: گوگل یا کامپیوتر پیشرفته نیستم که کارمندانم را کنترل کنم

ولیعهد سعودی: گوگل یا کامپیوتر پیشرفته نیستم که کارمندانم را کنترل کنم

شبکه تلویزیونی "پی بی اس" فیلم مستندی را تحت عنوان "ولیعهد سعودی" با محوریت به قدرت رسیدن او و حکومتش پس از گذشت یک سال از قتل جمال خاشقجی، روزنامه‌نگار و منتقد سعودی در کنسولگری کشورش در استانبول پخش می‌کند.
تاکید پلوسی بر استیضاح ترامپ حتی به قیمت واگذاری کنگره

تاکید پلوسی بر استیضاح ترامپ حتی به قیمت واگذاری کنگره

رئیس مجلس نمایندگان آمریکا که پس از مخالفت‌های اولیه، آغاز تحقیقات درباره استیضاح «دونالد ترامپ» را اعلام کرده، گفت: استیضاح موفقیت آمیز ترامپ ارزش آن را دارد که دموکرات ها در انتخابات سال ۲۰۲۰ اکثریت مجلس نمایندگان را از دست بدهند.
آرشیو
جدیدترین اخبار شهرداری تهران
آرشیو