سیاهچاله ها یکی از نخستین نتایج معادلات نسبیت عام بودند، بر اساس این نظریه (یا نتیجه ی آن) در صورتی که جرم به اندازه ی کافی فشرده شود، گرانش آن چنان بر دافعه ی ذاتی اتم هایش فایق می آید که ابعاد آن جرم را به کلی از بین می برد و حفره ای را در الیاف فضا-زمان ایجاد می کند که هر چیزی به دام آن بیفتد دیگر قادر به فرار از آن نیست. مرزهای این دام را افق رویداد سیاهچاله می نامند. اگر فضا بُعدهای ناپیدا نداشته باشد یا آن ابعاد از افق رویداد سیاهچاله کوچک تر باشند، اندازه ی افق رویداد رابطه ی مستقیمی با جرم سیاهچاله خواهد داشت. برای تبدیل خورشید به یک سیاهچاله، باید آن را چهار میلیون برابر اندازه ی فعلی اش کوچک کنید و شعاع آن را به سه کیلومتر برسانید. اگر بخواهید سیاره ی زمین هم همین سرنوشت را داشته باشد شعاع آن باید، با حفظ جرم، به یک میلیاردم اندازه ی فعلی اش یا ۹ میلیمتر تقلیل پیدا کند.
می بینیم که هر چه سیاهچاله کوچک تر باشد، فشاری که برای فشرده کردن آن نیاز داریم بیشتر می شود. چگالی نهایی برای تولید سیاهچاله نیست معکوسی با توان دوم جرم آن دارد. برای سیاهچاله ای به جرم خورشید چگالی حدود ۱۰ به توان ۱۹ کیلوگرم بر متر مکعب است که از چگالی هسته ی اتم بیشتر است. این چگالی یکی از بیشترین چگالی هایی است که می توان در عالم امروز با رُمبِش گرانشی تولید کرد. جسمی کم جرم تر از خورشید در مقابل رمبش مقاومت می کند زیرا دافعه ی ذاتی ذرات آن را پایدار نگه می دارد. سبک ترین نامزدهایی که اخترشناسان تا به حال برای سیاهچاله ها مشاهده کرده اند حدود شش برابر خورشید ما جرم دارند.
البته ایجاد سیاهچاله تنها با رمبش ستاره ها اتفاق نمی افتد. اوایل دهه ی ۱۹۷۰/۱۳۵۰، استیون هاوکینگ از دانشگاه کمبریج و یکی از نویسندگان این مقاله (برنارد کار) راهکاری را برای ایجاد سیاهچاله ها در عالم نوزاد ارائه دادند. این گونه سیاهچاله ها را سیاهچاله های اولیه می نامند. در حالی که عالم انبساط پیدا می کند، چگالی متوسط ماده کم می شود؛ پس در گذشته چگالی خیلی بیشتر بوده است، طوری که تا چند میکروثانیه بعد از انفجار بزرگ، چگالی عالم از حدّ هسته ای هم بیشتر شده بود. قوانین فعلی فیزیک فعلاً دنیایی را توجیه می کنند که بیشترین چگالی ماده در آن حدّ پلانک یعنی ۱۰ به توان ۹۷ کیلوگرم بر متر مکعب باشد. فراموش نکنید که جرم متوسط انسان کمتر از ۱۰۰ یا۱۰به توان ۲ کیلوگرم و جرم خورشید حدود ۱۰به توان ۱۳کیلوگرم است. همان طور که گفته شد در صورتی که چنین چگالی زیادی در محلی کوچک جمع پیدا کند افت و خیزهای کوانتومی مکانیکی (یا عدم قاطعیت های کوانتومی) موجب پارگی در الیاف فضا-زمان می شوند. با این چگالی زیاد، می توانیم سیاهچاله ای با جرم پلانک یا ۱۰به توان ۸- کیلوگرم با اندازه ی ۱۰به توان ۳۵- متر (طول پلانک) ایجاد کنیم.
سیاهچاله ای که در بالا توصیف کردیم کوچک ترین سیاهاله ای است که توصیف فعلی ما از گرانش می تواند توجیه کند. این سیاهچاله خیلی سنگین تر از یک ذره ی بنیادین، اما اندازه ی آن هم کوچک تر از نین ذره ای، است. امکان تشکیل سیاهچاله های اولیه ی سنگین تر با کاهش چگالی عالم همچنان وجود داشت. در آن هنوز سیاهچاله ای با جرم ۱۰به توان ۱۲کیلوگرم کوچک تر از یک پروتون می شد ولی سیاهچاله های سنگین تر اندازه ی اجسام روزمره می شدند . سیاهچاله هایی که در دورانی ایجاد شدند که چگالی متوسط دنیا با چگالی هسته برابر بود جرمی تقریباً به اندازه ی خورشید داشتند و در نتیجه ماکروسکوپی بودند.
چگالی بالای عالم اولیه پیش شرطی برای تشکیل سیاهچاله های اولیه بود اما تنها شرط آن به حساب نمی آمد. برای اینکه انبساط ناحیه ای متوقف شود و بِرُمبَد و به سیاهچاله تبدیل شود باید از حدّ متوسط چگال تر می بود و بنابراین، افت و خیزهایی در توزیع چگالی نیز باید به وجود می آمد. اخترشناسان می دانند که چنین افت و خیزهایی دست کم در ساختارهای بزرگ مقیاس در عالم وجود داشت در غیر این صورت ساختارهای بزرگ، مانند کهکشان ها یا خوشه های کهکشانی، هیچ گاه تجمع پیدا نمی کردند. برای شکل گیری این سیاهچاله های اولیه چنین افت و خیزهایی در مقیاس های کوچک تر باید با شدت بیشتری نسبت به مقیاس های بزرگ تر ایجاد می شدند، که البته امکان پذیر بود ولی ناگزیر نبود. حتی در نبود این افت و خیزها امکان شکل گیری خود به خود چنین سیاهچاله هایی در بعضی از گدازه های فازهای کیهانی وجود داشت. به عنوان مثال، وقتی که تورم با انبساط شدید شتابدار اولیه ی عالم تمام شد، یا در زمانی که چگالی عالم برابر چگالی هسته شد، یا وقتی که عالم، کمی سردتر شد و ذراتی مانند پروتون ها تولید شدند. البته همین نکته که جرم زیادی از عالم در این سیاهچاله ها از بین نرفت خود می تواند یکی از قیودی باشد که کیهان شناسان با استفاده از آن مدل های نظری برای توجیه عمر جهان را دقیق تر کنند.

پایان سیاهچاله

اینکه می توانیم سیاهچاله های کوچک داشته باشیم، یکی از نخستین انگیزه هایی بود که موجب شد هاوکینگ اثرات کوانتومی را روی آنها بررسی کند. او در سال ۱۹۷۴/۱۳۵۳ به این نتیجه رسید که سیاهچاله ها فقط ذرات را نمی بلعند، بلکه آنها را به بیرون هم «تُف» می کنند. مدل هاوکینگ پیش بینی می کرد که سیاهچاله ها مانند یک زغال داغ تابش گرمایی دارند که دمای آنها با عکس جرم متناسب است. برای سیاهچاله ای با جرم خورشید، دما حدود یک میلیونیوم کلوین و با توجه به دمای زمینه ی کیهان کنونی کاملاً قابل چشم پوشی است. ولی اگر سیاهچاله ای ۱۰ به توان ۱۲کیلوگرم یا به اندازه ی یک کوه جرم داشته باشد دمای تابش گرمایی آن ۱۰ به توان ۱۲درجه ی کلوین خواهد بود (حدود هزار میلیارد درجه ی سلسیوس) طوری که هم ذرات بی جرم مثل فوتون تابش می کند و هم ذرات جرم دار، مانند الکترون و پوزیترون.
اما درست مانند همان زغال، که بعد از مدتی سرد می شود، این تابش به طور پیوسته انرژی سیاهچاله و در نتیجه جرم آن را کمتر و کمتر می کند. پس چنین سیاهچاله ای شدیداً ناپایدار است. همین طور که منقبض می شود به طور یکنواخت داغ تر می شود و ذراتی با انرژی فزاینده گسیل می کند و باز هم سریع تر و سریع تر منقبض می شود. وقتی که جرم سیاهچاله به حدود یک میلیون کیلوگرم کاهش پیدا کرد، بازی تمام است و در کمتر از یک ثانیه با قدرتی برابر یک بمب هسته ای یک میلیون مگاتُنی منفجر می شود. عمر یک سیاهچاله (مدت زمان تبخیر آن) با توان سوم جرم اولیه ی آن رابطه ی مستقیم دارد. سیاهچاله ای با جرم خورشید،۱۰به توان ۶۴ سال عمر می کند (بیشتر از سنِّ فعلی عالم). عمر سیاهچاله ای با جرم۱۰به توان ۱۲کیلوگرم،۱۰ به توان ۱۰سال و تقریباً برابر سنّ عالم است، پس اگر چنین سیاهچاله ای در سال های اول عالم ایجاد شده باشد، در این دوره از سن عالم باید به پایان عمر خود نزدیک شود، سیاهچاله های سبک تر هم زودتر از این از بین رفته اند.
کار هاوکینگ پیشرفت مفهومی عظیمی محسوب می شد زیرا او، با این کار، سه شاخه از فیزیک را، که کاملاً از هم جدا هستند، به هم پیوند داد: نسبیت عام، نظریه ی کوانتوم و ترمودینامیک. می توان این کار را یک قدم در جهت تکمیل نظریه ی کوانتومی گرانش نیز دانست. حتی اگر سیاهچاله های اولیه هیچ وقت ایجاد نشده باشند، فقط فکر کردن به آنها موجب تکامل درک ما از فیزیک شد.
این کار هاوکینگ باعث کشف تناقضی شد که فهم ما را از گسستگی موجود بین مکانیک کوانتومی و نسبیت عام گسترش داد. بر اساس نظریه ی نسبیت عام، تمام اطلاعات (خصوصیات) جرمی که به دام سیاهچاله می افتد برای همیشه از دست رفته است، اما وقتی سیاهچاله تبخیر می شود، چه بر سر آن اطلاعات می آید؟ مدل هاوکینگ پیش بینی می کرد که پایان عمر یک سیاهچاله با از بین رفتن تمام آن اطلاعات همراه است و این با اصول اولیه ی مکانیک کوانتومی تناقض دارد. چنین مرگی با قانون بقای انرژی نیز در تناقض است.
یک راه حل این است که بگوییم سیاهچاله های تبخیر شده بقایایی از خود به جای می گذارند که البته این راه حل هم پذیرفتنی نیست. به این علت که اگر بقایایی بماند، این بقایا باید تمام اطلاعات بلعیده شده توسط سیاهچاله را در خود داشته باشند؛ که این یعنی بی نهایت حالت. قوانین فیزیک پیش بینی می کنند که آهنگ تولید یک ذره با تعداد گونه های آن نسبت مستقیم دارد. در نتیجه این بقایا باید با آهنگ بی نهایت تولید شوند، که به این ترتیب حتی وقایع روزمره ی اطراف ما، مانند روشن کردن میکروویو، هم آنها را تولید می کنند! در این صورت طبیعت اساساً ناپایدار می شد. احتمال سوم، که محتمل تر است، این است که اطلاعات با از بین رفتن موضعیت (Locality) راه فرار پیدا می کنند. منظور از «موضعیت» این است که دو رویداد، که فاصله ی مکانی دارند، نمی توانند بی درنگ روی هم اثر بگذارند، بلکه باید زمانی، دست کم معادل زمان گذر نور بین آنها، بگذرد تا یکی روی دیگری اثر بگذارد. البته این عمیق تر از ناموضعیت کوانتومی است. این معما هنوز یکی از اصلی ترین معماهای نظریه پردازان امروزی است. در مکانیک کوانتومی به علت اصل عدم قطعیت نیز مجبور می شویم «نا موضعیت» را وارد کنیم

جستجو برای سیاهچاله ها

دستیابی به ابعاد بالاتر

با وجود توضیحات بالا، در دهه ی گذشته فیزیک دانان به این نتیجه رسیده اند که شاید تخمین استاندارد چگالی پلانک زیادی بالا باشد. نظریه ی ریسمان، که یکی از اصلی ترین رقیبان گرانش کوانتومی است، پیش بینی می کند که ابعاد فضا بیشتر از سه بُعد طول، عرض و ارتفاع است و گرانش، بر خلاف سایر نیروها، باید در این ابعاد اضافی منتشر شود و در نتیجه این نیرو، بر خلاف انتظار، در فواصل کوتاه باید خیلی قوی تر باشد. در سه بُعد، نیروی گرانش، با نصف کردن فاصله، چهار برابر می شود ولی در یک دنیای ۹ بُعدی گرانش ۲۵۶ برابر می شود. در صورتی که این ابعاد اضافی به اندازه ی کافی بزرگ باشند، این اثر می تواند خیلی تأثیر گذار باشد، اثری که در چند سال گذشته تحقیقات بسیاری درباره ی آن شده است. البته این ابعاد بالاتر ممکن است در حالت های دیگری نیز حضور داشته باشند که به آن فشردگی پیچیده شده می گویند. که همین تشدید نیروی گرانش را به همراه دارد و در صورتی که نظریه ی ریسمان درست باشد، احتمال حضورشان بیشتر است. این نوع ابعاد در سال های اخیر بسیار مورد بررسی قرار گرفته اند. افزایش شدت نیروی گرانش به این معناست که شاید حدّ واقعی مخلوط شدن قوانین گرانش و کوانتوم، یا تولید سیاهچاله، می تواند خیلی کمتر از تصورات قبلی ما باشد.
با وجودی که هیچ شاهد آزمایشگاهی ( تجربی) تا به حال این احتمال را تأیید نمی کند، این ایده راه را برای حل معماهای نظری بسیاری روشن کرده است. اگر حقیقت داشته باشد، انرژی لازم برای تولید سیاهچاله ها در محدوده ی انرژی LHC قرار می گیرد. مطالعه ی نظری تولید سیاهچاله ها در برخوردهای پُرانرژی به کارهای راجر پِنرُز (از دانشگاه آکسفورد) در اواسط دهه ی ۱۹۷۰/۱۳۵۰ و پیتر دیئث و فیلیپ نوربرت پاین در دهه ی ۱۹۹۰/۱۳۷۰ باز می گردد. در کارگاهی که در سال ۲۰۰۱/۱۳۸۰ برگزار شد یکی از نویسندگان (گیدینگز) و گروه های مستقل دیگری بحث نظری روش های مشاهده و احتمال کشف سیاهچاله هایی در شتاب دهنده هایی مانند LHC را به نمایش گذاشتند و بعد از چند محاسبه روش آشکارسازی آنها را کاملاً اثبات کردند: در خوش بینانه ترین حالت های پیش بینی شده، با در نظر گرفتن پایین ترین حدّ ممکن برای حدود پلانک، می توان با آهنگ یک بار بر ثانیه سیاهچاله درست کرد. این نتیجه البته شگفت آور است. فیزیک دانان به شتاب دهنده ای که با این آهنگ ذره تولید کند کارخانه می گویند. پس می توان گفت LHC کارخانه ی سیاهچاله است.
مرگ سیاهچاله ها اثرات قابل شناسایی روی آشکارسازها ایجاد می کند. برخوردهای عادی تعداد متوسطی از ذرات پرانرژی را تولید می کند، ولی سیاهچاله ای در حال مرگ فرق می کند. بر اساس نظریه ی هاوکینگ، نابودی سیاهچاله ها تعداد زیادی ذره را در همه ی جهت ها و با انرژی های بالا منتشر می کند. این ذرات تمام ذرات موجود در طبیعت را شامل می شوند. تعدادی از گروه های تحقیقاتی از آن موقع تا به حال مطالعات بسیار دقیقی روی اثرات چنین سیاهچاله هایی و امکان آشکارسازی آنها در LHC کرده اند و امید دارند که با راه اندازی کامل گران ترین آزمایشگاه تحقیقاتی ساخته شده بتوانند به جواب هایی برای این پرسش های خود برسند. البته این جواب یکی از چندین جواب بسیار بنیادی است که از این آزمایشگاه انتظار می رود. ساده ترین توضیح هر کدام از دیگر جواب هایی، که دانشمندان برای رسیدن به آن توسط این آزمایشگاه ثانیه شماری می کنند، مقاله ای از این بلندتر می طلبد.

چطور به ایده ی سیاهچاله رسیدیم؟

اینشتین در سال ۱۹۱۵/۱۲۹۴، بعد از ده سال کار، معادلات نسبیت عام را نوشت که چگونگی رفتار فضا-زمان را توصیف می کردند. هنوز چند ماه نگذشته بود که کارل شوارتز شیلد توانست معادلات فضا-زمان را اطراف یک جرم نقطه ای بنویسد (در مقام نخستین حل نسبت عام). جالب اینجاست که او این جواب را در حالی که به شدت بیمار بود و در میدان جنگ علیه روسیه طی جنگ جهانی اول حضور داشت به چاپ رساند و یک سال بعد از دنیا رفت. راه حل سریع و ساده ی شوارتزشیلد، اینشتین را متحیر کرد، طوری که در نامه ای به او نوشت «من با علاقه ی زیاد مقاله ی شما را مطالعه کردم و اصلاً تصور نمی کردم که بتوان با چنین روش ساده ای به جواب دقیق معادلات رسید.» معادلات او، وجود کُره ای اطراف آن جرم را پیش بینی می کرد که در آن معادلات فضا-زمان جوابگو نیستند و فقط جواب بی نهایت می دهند؛ همان جوابی که اگر شما عددی را بر صفر تقسیم کنید، به دست می آورید.
تا حدود چهل سال بعد، دانشمندان بسیاری روی تفسیر این کُره و چیستی آن نظراتی دادند اما هیچ کدام مورد اجماع همگی قرار نگرفت. ایده ی رایج، کپسولی بود که زمان روی سطح آن متوقف شده است. دیوید فینکلشتاین در سال ۱۹۵۸/۱۳۳۷ مفهوم افق رویداد را معرفی کرد؛ «این شاع، غشایی است یک طرفه که فقط ممکن است به صورت تصادفی ذره ای وارد آن بشود اما هیچ ذره ای نمی تواند بیرون بیاید.» سیاهچاله در نظر آنها موجودی کاملاً نظری محسوب می شد و ایده ی کلی این بود هیچ وقتی نمی توان جسمی را از افق رویدادی که برای آن تعریف می شود کوچک تر کرد تا تبدیل به سیاهچاله شود.
در سال ۱۹۶۳/۱۳۴۲ روی کِر توانست معادلات سیاهچاله های چرخان را بنویسد. این معادلات مفهوم سیاهچاله را کمی پذیرفتنی تر می کرد به این علت که تمام اجسامی که در کیهان می شناسیم در حال چرخش اند. در سال ۱۹۶۷/۱۳۴۶ اخترشناسان با کشف تپ اخترها، که از نوع ستارگان نوترونی اند، نشان دادند که در طبیعت اجرام متراکم هم وجود دارند: تا آن زمان ستارگان نوترونی هم فقط در معادلات دیده می شدند و کسی انتظار مشاهده ی آنها را نداشت. چند سال بعد نیز، در سال ۱۹۷۰/۱۳۴۹، هاوکینگ و پِنرز نشان دادند که وجود سیاهچاله در تمام حالت های حل معادلات نسبیت عام وجود دارند، نه فقط حلی که شوارتزشیلد انجام داده بود.
در سال ۱۹۷۱/۱۳۵۰ دو گروه مستقل در انگلستان و کانادا نوسانات عجیب ستاره ی HDD226868 (در صورت فلکی دجاجه) را مشاهده کردند که هیچ همدمی نداشت، بعد از بررسی منحنی نوری آن ستاره و محاسبه ی جرم همدمش، به این نتیجه رسیدند که این جرم باید سیاهچاله باشد.

کارخانه سیاهچاله

* نیازی نیست سیاهچاله ها حتماً غول های همه چیزخوار غول پیکر باشند. بر اساس معادلات، سیاهچاله ها می توانند تنوع بسیار زیادی داشته باشند. حتی کوچک تر از ذرات زیراتمی، این نوع سیاهچاله ها تحت تأثیر عوامل کوانتومی خیلی سریع، تقریباً در همان لحظه ی تولد، از بین می روند.
* سیاهچاله های کوچکی ممکن است هنوز از دوران انفجار بزرگ اولیه باقی مانده باشند و شاید اخترشناسان بتوانند انفجار تعدادی از آنها را در آسمان مشاهده کنند.
* عده ای از نظریه پردازان معتقدند که ممکن است حتی روی سیاره ی زمین هم سیاهچاله تولید کرد. قبلاً فکر می کردند انرژی مورد نیاز خیلی بالاست. اما اگر فضا ابعاد بیشتر با ویژگی های مناسب داشته باشد، حدّ انرژی لازم برای تولید سیاهچاله خیلی پایین می آید. در این صورت ممکن است در برخورد دهنده ی بزرگ هادرون و برخوردهای پرتوهای کیهانی به جوّ زمین سیاهچاله تولید شود. فیزیک دانان می توانند با استفاده از این سیاهچاله ها بُعدهای بیشتر فشار را، در صورت وجود، بهتر بشناسند.

راه های ساخت یک ریز سیاهچاله

افت و خیزهای چگالی اولیه

در لحظات اولیه ی عمر گیتی، پلاسمای گرم و چگالی تمام فضا را پوشانده بود. چگالی همه جا یکسان نبود و در جاهایی که چگالی نسبی به اندازه ی کافی بالا بود، تجمع پلاسما می توانست به سیاهچاله بیانجامد.

برخوردهای پرتوهای کیهانی

پرتوهای کیهانی، که ذرات بسیار پرانرژی از منابع کیهانی اند می توانند با برخورد پرانرژی به جوّ زمین سیاهچاله درست کنند. تقریباً در همان لحظه ی تولد این سیاهچاله ها منفجر می شوند و بارانی از ذرات ثانویه تولید می کنند که می توان در آزمایشگاه آنها را مشاهده و ثبت کرد.

شتاب دهنده های ذرات

یک شتاب دهنده مانند LHC می تواند دو ذره را چنان به هم برخورد دهد که آنها را به سیاهچاله تبدیل کند. آشکار کننده ها می توانند واپاشی این سیاهچاله ها را ثبت کنند.

تولد و مرگ یک سیاهچاله ی کوانتومی

* تولد
جرم: ۱۰ تراالکترون ولت (TeV)
زمان: ۰
در شرایط مناسب، دو ذره (که در اینجا به صورت بسته های موج نمایش داده شده اند) می توانند با هم برخورد کرده و به سیاهچاله تبدیل شوند. سیاهچاله ی تولید شده نامتقارن خواهد بود و ممکن است در حال چرخش، لرزان یا باردار باشد؛ در اینجا زمان ها و جرم ها تقریبی اند: یک تراالکترون ولت تقریباً برابر ۱۰به توان ۲۴- کیلوگرم است.
*مرحله کچل شدن
جرم: ۱۰ تا ۸ TeV
صفر تا ۱ ضربدر۱۰ به توان ۲۷- ثانیه
سیاهچاله در اولین مرحله ی عمر خود امواج گرانشی و الکترومغناطیس تابش خواهد کرد. به قول جان ویلر، سیاهچاله موهایش را از دست می دهد و تقریباً به یک شیء بدون هیچ ویژگی تبدیل می شود که فقط بار، چرخش و جرم دارد. حتی بار هم به سرعت به صورت ذرات باردار از سیاهچاله خارج می شود.
* مرحله کند شدن چرخش
جرم: ۸ تا TeV 6
1 تا ۳ ضربدر ۱۰ به توان ۲۷- ثانیه
سیاهچاله دیگر سیاه نیست. تابش می کند. با این تابش چرخش سیاهاله کم می شود و سیاهچاله به ذره ای کروی تبدیل می شود. تابش عموماً از استوای سیاهچاله تابش می شود.
* مرحله شوارتزشیلد
جرم: ۶ تا TeV2
3 تا ۲۰ ضربدر ۱۰ به توان ۲۷- ثانیه
با از بین رفتن رخش، سیاهچاله، حتی از قبل هم ساده تر خواهد شد و تنها ویژگی آن جرمش است. حتی جرمش را هم به صورت تابش و ذرات جرم دار از دست می دهد که در هر جهتی بخش می شوند.
* مرحله ی پلانک
جرم: ۲ تا صفر TeV
20 تا ۲۲ ضربدر ۱۰ به توان ۲۷- ثانیه
سیاهچاله به جرم پلانک نزدیک می شود – کمترین جرمی که معادلات نظری پیش بینی می کنند- و با یک جرقه به نابودی می رسد. نظریه ی ریسمان می گوید که در این مرحله سیاهچاله ریسمان تابش می کند؛ بنیادی ترین واحدهای ماده.

ساخت سیاهچاله کار آسانی نیست

چقدر انرژی نیاز دارید تا مقداری ماده را به سیاهچاله تبدیل کنید؟ هر چه کوچک تر باشد باید بیشتر آن را فشرده کنید تا به یک سیاهچاله تبدیل شود . سیاهچاله کردن انسان ها و سیارات خیلی سخت تر از ستاره ها است (نمودار). طبیعت موجی ماده در برابر فشرده شدن خیلی مقاومت می کند. ذرات نمی تواند کوچک تر از طول موجشان بشوند. (شکل). پس هیچ سیاهچاله ای نمی تواند کوچک تر از ۱۰به توان ۸- کیلوگرم باشد. ولی اگر فضا ابعاد بیشتری داشته باشد، گرانش ذاتاً در فواصل کوچک تر قوی تر عمل خواهد کرد و اصلاً نیازی نیست ذره برای سیاهچاله شدن از این کوچک تر شود، امید سیاهچاله سازان آینده به همین است.

داستان دو سیاهچاله

فرض بر این است که سیاهاله های اخترفیزیکی اجساد باقیمانده ی ستاره های عظیمی اند که به سبب جرم خود رمبش کرده اند. آنها با جذب ماده به سمت خود مانند نیروگاه های عظیم آبی -برقی کیهانی عمل می کنند و با چرخش آن، انرژی پتانسیل گرانشی آزاد می شود که تنها توضیح برای تابش بسیار قوی پرتوهای ایکس و جت های گازی عظیم است که از منظومه ی دوتایی که در این شکل می بینید فوران می کند.
محدوده ی جرمی سیاهچاله های میکروسکوپی تا جرم یک سیارک بزرگ می رسد. آنها احتمالاً بر اثر تمرکز ناگهانی جرم در عالم اولیه ایجاد شده اند. اگر فضا بُعدهای ناپیدای دیگری داشته باشد ممکن است توسط برخورد دهنده های ذرات پرانرژی نیز تولید شوند. چنین سیاهچاله ای به جای بلعیدن ماده خیلی سریع تابش پرانرژی خواهد کرد و از بین خواهد رفت.

راسخون

منبع: شبکه فیزیک ایران

نقل از: