English

Contact us

نظر دهید

تماس با ما

فارسی

Welcome to CPH Theory Siteبه سایت نظریه سی پی اچ خوش آمدید

 

 

نظریه سی پی اچ بر اساس تعمیم سرعت نور از انرژی به ماده بنا شده است.

اخبار

آرشیو مقالات

 

سی پی اچ در ژورنالها

   

 

حفره ی سیاه 1,2,3،4

 

 

 


 

بررسی وقایع روی داده در اطراف یک سیاه چاله از کارهای جالب برای اغلب اختر شناسان حرفه ای در مراکز بزرگ تحقیقاتی در جهان بوده است. چرا که این اجرام ، با اجرام دیگری که ما می شناسیم بسیار متفاوت بوده و این تفاوت موجب ایجاد حس کنجکاوی بسیاری در میان دانشمندان شده است.

ذراتی که از اطراف این اجرام به بیرون پرتاب می شوند بسیار پر انرژی هستند. همچنین طیف الکترومغناطیس گسیلی آنها از محدوده ی امواج رادیویی تا اشعه ی x و نیز کاملاً در بر می گیرد. این امواج انرژی زیادی دارند و تنها منبع ایجاد چنین تشعشات ، اجرام بسیار سنگین و چگال می توانند باشند که همچون یک شتابدهنده ، ذرات را به بیرون پرتاب می کنند . باید توجه داشت که گسیل این ذرات و انرپی در تمام سطح سیاه چال صورت نمی گیرد؛ و مکان های خاصی برای گسیل این ذرات و این فوتون ها وجود دارد. علت این امر هم چگال بودن بیش از اندازه ی این اجرام است که تغییرات شدیدی در فضای اطراف خود ایجاد می کنند.

در توضیح این مطلب باید گفت که فضای اطراف یک سیاه چاله با فضای دور تر از آن و نیز با فضای اطراف یک جرم کوچک مثل زمین بسیار متفاوت دارد این تفاوت ویژگیهای خاصی را نیز برای سیاه چاله ایجاد می کند. برای مثال باید گفت چیزی که امروزه فیزیکدانان از آن به عنوان افق رویداد سیاه چاله نام می برند همان تفاوت فضا زمانی اطراف یک حفره ی سیاه است. در توضیح افق رویداد سیاه چاله هم باید گفت فضایی در اطراف سیاه چاله است که فضا و زمان در دوسری آن بطور فاحشی متفاوت هست.

 

 

حال با توجه به این توضیحات می توان ایجاد حفره های عمیتاً فضایی در اطراف سیاه چاله ها را توضیح داد. چون حفره فضایی در اثر کشیدگی بیش از اندازه ایجاد و می شود و این کشیدگی را نیروی گرانش سیاه چاله فراهم می آورد. حال در زیر این پدیده را بطور کامل تر توضیح می دهیم:

با پایان یافتن عمر یک ستاره هنگامی که این ستاره با یک انفجار ابر نو اختری بزرگ مواجه می شود و مداد سنگین به طرف مرکز رانده شده و شدیداً متراکم می شوند. نیروی گرانشی فوق العاده قوی ایجاد می شود و مقداری از گازهای رانده شده دوباره جذب می شود . این گازها در اثر نیروی گرانش شدید سیاه چاله ی ایجاد شده شدیداً بر گردش در می آید در کنار این خود سیاه چاله نیز به دوران در می آید. این دوران بسیار سریع موجب می شود نیروی مرکز گرای کشنده به طرف قطب های سیاه چاله متمرکز شود . چنان چه مقدار زیادی از گازهای اطراف به طرف دو قطب به حرکت در می آیند و در آنجا با سرعت زیادی گردش می کنند . در این هنگام که دوران سیاه چاله اندکی شدت می گیرد و بطور کامل رمبیده می شود نیروی گرانشی شروع به کشیدن فضای اطراف سیاه چاله در مکانی که اندکی از افق رویداد سیاه چاله دورتر است می کند. این کشیدگی در قطب های سیاه چاله بطور بسیار محسوسی انجام می گیرد . به گونه ای که در یک لحظه دو حفره ی بسیار عمیق که عمق آن ها هم اندازه و جرم سیاه چاله بستگی دارد بطرف سیاه چاله ایجاد می شوند این دو حفره که در دو قطب سیاه چاله ایجاد می شوند ذرات را به درون سیاه چاله فرو می برند . ذرات کشیده شده در مکان هایی نزدیک به سیاه چاله به سرعت نور نزدیک می شوند. این ذرات شتاب گرفته به چند حالت مختلف در می آیند یا توسط سیاه چاله بلعیده شده و جذب می شود که در کنار آن زمانی که به سرعت نور نزدیک شدند انواع امواج الکترومغناطیسی را دز طول موج های مختلف گسیل می کنند . باید توجه داشت چون این ذرات بطور خاص فقط از درون حفره عبور می کنند؛ فوتون های گسیلی آنها هم در امتداد این حفره حرکت می کند و بصورت متمرکز از درون حفره یا به بیرون پرتاب می شوند یا به درون حفره می روند. همچنین ذراتورودی به حفره ممکن است در اثر سرعت زیاد به درون سیاه چاله کشیده نشوند و از کنار سیاه چاله به بیرون پرتاب شود . دراین حالت اگر این ذرات به گازهای اطراف برخورد نکنند می توانند در مکانی در اطراف خط استوای سیاه چاله به بیرون پرتاب شوند. این ذرات در این هنگام انرژی بسیار زیادی دارند و با سرعت های نزدیک به نور در فضا منتشر می شوند

 

حفره ی سیاه (2)

 

تشعشعاتی که از سیاه چاله ها به بیرون گسیل می شود همیشه با یک شدت و در یک فرکانس مشخس نیستند  زیرا که اغلب انها در کنار جاذبه ی شدید نیروهای فرعی بسیاری را نیز ایجاد می کنند و یا اینکه این نیرو ها از خارج بر انها تحمیل می شود.

به فرض مثال یک سیاه چاله ی ثابت پر جرم که غیر از حرکت دورانی شدید حرکت دیگری ندارد را در مرکز یک کهکشان بزرگ در نظر می گیریم . این سیاه چاله بایستی طبق معمول مرکز کهکشان را فعال سازد و انرژی فوق العاده زیادی را در تمام رادیو تلسکوپ ها وگیرنده های اشعه ی ایکس و فروسرخ و حتی گاما ثبت کند. این امر برای سیاه چاله های کوچکتر نیز صادق است. اما چیزی که بیشتر دانشمندان را متعجب می سازد این است که برخی از این اجرام بر خلاف معمول گاهی ساکت و گاهی هم بسیار کم صدا هستند. بدین معنا که انرژی گسیلی انها با وجود شتاب گرانشی  شدید در فرکانسهای بسیار پایین ثبت میشود . همچنین امواجی که از قطب های سیاه چاله ها به بیرون گسیل می شوند باید انرژی زیادی داشته باشند اما در برخی موارد این امواج در طول موجهای بسیار بلند تر ایجاد می شوند. شاید این گونه تصور شود که ماده ی سقوط کرده به داخل انها در سطح پایینی است اما شدت این امواج به حدی بالا است که از سقوط ذرات بسیار زیادی در سطح انها حکایت می کند.

علت پایین بودن فرکانس های تولیدی را باید در حرکت هایی غیر از حرکت دورانی دانست. یعنی سیاه چاله ها یی وجود دارند که به غیر از حرکت دورانی به صورت هایی مختلف به دور خود می چرخند. این چرخش های متقارن و غیر متقارن از اثر نیروی جاذبه به خصوص در قطب های سیاه چاله که در اثر دوران حول محور خود ایجاد شده است به طور چشم گیری می کاهد و در بسیاری از موارد از تشکیل حفره های کشنده ی ماده در دو قطب خود جلو گیری میکند. این حرکت ها احتمالا اغلب در سیاه چاله های کوچک و ستاره های نوترونی باید وجود داشته باشد . این نوع حرکت باعث می شود امواج گسیلی در تلسکوپ های رادیویی بصورت روشن و خاموش با تناوب بسیار منظمی ثبت شوند.

اما برخی سیاه چاله های فوق سنگین نیز در مرکز برخی کهکشان ها با وجود مقدار زیاد ماده و گاز در اطراف انها چندان فعال به نظر نمی رسند. یکی از علل اساس دوران کند این سیاه چاله ها می تواند باشد . چون دوران سریع باعث پرتاب برخی مواد به بیرون شده اطراف سیاه چاله را داغ می کند که در ان شرایط امواج حرارتی و نیز اشعه ی ایکس به طور شدیدی از اطراف سیاه چاله ساطع می شود. در نبود دوران سریع اجرام به ارامی به داخل سقوط کرده و فرار ذرات از داخل به کمترین مقدار می رسد. اما با توجه به اینکه در اطراف این سیاه چاله ها برخی اجرام دیگر مثل ستارگان بزرگ و سیاه چاله های  کوچک و ستارگان نوترونی نیز حضور دارند. این اجرام نیز می می توانند از گزینه های مناسب برای این امر باشند. برای مثال همین سیاه چاله ی بزرگ را در نظر بگیرید . اگر در اطراف ان چند سیاه چاله ی ریز و درشت دیگر را نیز قرار دهیم اوضاع کمی فرق خواهد کرد. تمام گازهایی که به طرف مرکز حرکت میکنند در راه حرکت توسط این سیاه چاله ها بلعیده شده و عملا مقدار اندکی ماده وارد سیاه چاله ی مادر می شود در نتیجه این سیاه چاله نمی تواند انرژی قابل توجهی را از خود ازاد کند.

 

 

حفره ی سیاه (3)

 

این مقاله در ادامه مقالات حفره سیاه و به درخواست برخی خوانندگان مبنی بر ارائه فرمول و توضیح کامل ایجاد حفره و کشش قطبی سیاه چاله ها منتظر می شود.امیدوارم نظر خوانندگان گرامی را جلب کرده باشیم.در مقالات قبلی به طور کامل توضیح داده شد که علل ایجاد نیروهای گرانشی متمرکز و برخی پدیده جانبی در اطراف سیاه چاله ها چگونه است و به طور مفصل در مورد این نیروها بحث شد اما برای اینکه دقیق تر شده و به عمق مطالب هم پی ببریم مجبور هستیم دوباره برخی مسائل را تکرار نمایم.

ما می دانیم که نیروی گرانشی در اطراف یک سیاه چاله بقدری زیاد است که امکان فرار برای ذرات به حد صفر میرسد.مگر در مواردی خاص و شرایطی که در مقالالت قبلی توضیح دادخ شد.اما این نیروی گرانشی را می توانیم به حالت ای مختلف بررسی کنیم . نیروی گرانشی که در میدان گرانشی ایجاد می شود یا نیروی گرانشی توسط ذرات گراویتون حمل شده و به ذرات دیگر اثر می کند.در ابتدای امر از شما دعوت می کنیم یک سیاه چاله بزرگ را در نظر بگیرید فرض کنید این سیاه چاله با قدرت کشش بالا سرعت دورانی پایینی دارد سوالی که اینجا مطرح میشود این است که ذرات چگونه به داخل کشیده می شوند؟ جوابی که ما داریم این است که این ذرات در خط تقریبا مستقیم و در جهتی که وارد شده اند به سطح بر خورد می کنند.حال همین سیاه را با سرعت گردش بالا در نظر بگیرید اینجا دیگر ذرات مثل حالت اول به بالا کشیده نخواهند شد .علت هم این است که وقتی سیاه چاله رمبیده ، با سرعت بالا دوران می کند به همراه خود فضا و زمان و یا ذرات گراویتون را به چرخش به دور خود وادار می سازد.در نتیجه جهت گیری ذرات هم در جهت حرکت همین گراویتون ها خواهد بود و ذرات فقط در نزدیکی سطح چاله از حرکت دایره ای باز خواهند ایستاد .حال همین مطلب را در تمام سیاه چاله بسط داده و اینگونه بحث را پیش می بریم که اگر ذرات گراویتون که حامل نیرو هستند در اطراف سیاه چاله گردش کنند ؟با سرعتی ثابت در تمام سطوح حرکت خواهند کرد ؟

جواب این سوال خیر است.

قبل از پاسخ کامل به این سوال در مورد مطلب فوق یک مثال می زنیم : اگر شما ماهواره ای را با یک موشک قدرتمند به بالای جو منتقل مرده و این ماهواره را به حال خود رها کنید چه اتفاقی میوفتد ؟ خوب معلوم است این ماهواره بعد از دقایقی با سرعت بالا با زمین بر خورد خواهد کرد. ولی اگر این ماهواره را توسط موشک دیگری با سرعتی مشخص به حرکت در اوریم دیگر این ماهواره با زمین بر خورد نخواهد کرد و در مدار مشخص خود با تناوب منظمی حرکت خواهد کرد.پس در مورد سیاه چاله ها هم چرخش سیاه چاله تقریبا همان نقشی را ایفا می کند که موشکهای ماهواره ایجاد می کند اما در جواب سوال باید گفت اگر این حرکت دایره ای در اطراف سیاه چاله ها را به طرف قطب های سیاه چاله منتقل کنیم قضیه فرق خواهد کرد

همان گونه که در شکل (1) ملاحظه می کنید ذره ای با زاویه ای مشخص در حال حرکت به سمت سیاه چاله است در حالی که به خود سیاه چاله هم با سرعت بالا گردش می کند و فضای اطراف را نیز به حرکت در می آورد . اگر این ذره بر روی فضا زمان و یا ذرات گراویتون نیرو وارد کرده و روی انها حرکت دایره ای انجام دهد با سرعتی مشخص که رفته رفته در اثر نزدیک شدن به سیاه افزایش می یابد و طرف مرکز حرکت خواهد کرد .ضمن اینکه یک شتاب مرکز گرا نیز در جهت مستقیم به علت گردش به طرف خط عمودی که از مرکز دایره می گذرد به آن وارد می شود و حال رابطه ی این حرکت را بدست می آوریم.در شکل 2 گرانیگاه ذره به عنوان ذره ای که بر مسیر دایره حرکت می کند . در نظر گرفته شده است . دو نیروی وزن و عمودی تکیه گاه بر ذره اثر میکنند . اگر محور های مختصات را افقی و قائم در نظر بگیریم لازم است نیروی عمودی را به مولفه هایش تجزیه کنیم (برای ان که بردار نیروی مرکز گرا در جهت مثبت باشد جهت مثبت محور ایکس را به طرف چپ تعریف کرده ایم) با توجه به توضیحات بالا نبروی کل هم نیروی وارد شده ی نهایی بر ذره اسن . از برایند نیروهای وزن و عمودی تکیه گاه بدست می اوریم .حتمامتوجه شده اید که زاویه بین نیروی عمودی و جهت مثبت محور عمودی برابر الفا است .(زیرا راستای نیروی عمودی بر شیب عرضی و راستای محور عمودی بر سطح افق عمود است و می دانید هرگاه اضلاع دو زاویه نظیر به نظیر بر هم عمود باشند. ان دو زاویه نیز با هم برابرند)(تمام محاسبات در داخل افق رویداد سیاه چاله معتبر هستند)

بعد از توضیحات بالا در مورد ایجاد حفره هم باید گفت چون ذره یا ذرات گراویتون در مسیر دایره ای حرکت شتاب دار دارند به دیواره ی حرکت خود که همان ذرات گرائیتون دیگر است نیروی مخالف وارد می کنند در نتیجه این ذرات حامل نیروی گرانشی از مرکز گردش دور شده و یک حفره که از سطح خارج افق رویداد شروع می شود و به سطح سیاه چاله میرسد ایجاد شده و ذرات در سطح بین حفره که یک طرف ان افق رویداد است و طرف دیگر انم فضای بدون گرانشی شدید حرکت می کنند - شکل 3

نبروی کل وارد شده بجز خط مستقیم که از خط استوای سیاه چاله می گذرد همیشه بیشتر از نیروی وزن است و فقط در همین یک مورد نیروی خالص به خاطر اینکه از سطح نیروی عمودی تکیه گاه به جسم اثر نمی کند برابر وزن جسم است

 

حفره ی سیاه 4

 

 

این مقاله اخرین مقاله از سری مقالات حفره ی سیاه است که تقدیم شما خوانندگان گرامی می شود . در این مقاله برخی فرمول ها اصلاح و بازنویسی شده و همچنین قواعد کلی در باب این فرمول ها ارائه شده است همچنین که در مقالت قبلی به طور مفصل توضیح داده شد دو نیروی وزن و عمودی سطح را به عنوان دو نیروی موثر بر روی رفتار ذرات در اطراف سیاه چاله ها معرفی کردیم

حال ما در این قسمت به برخی ویژگی هایی که این دو نیرو ایجاد می کنند و برخی ویژگی ها که برای بروز این خصلت در اطراف سیاه چاله ها لازم است اشاره می کنیم

همچنان که در شکل امده برایند دو نیروی وزن وعمودی سطح ناشی از دوران سیاه چاله باعث بروز پدیده ای به نام حرکت جزر و مدی می شود که در نزدیکی سیاه چاله نمود بیشتری پیدا می کند .

 

 

 

 این خصلت زمانی برای یک ذره ایجاد می شود که بنا به دلایلی از صفحه ی دیسکی که در امتداد خط واصل به خط استوا ی سیه چاله است خارج شود . در این حالت اگر قدرت جاذبه ی سیاه چاله قوی و دوران ان نیز  با سرعت زیاد در حال انجام باشد این جسم شروع به بالا رفتن در امتداد صفحه ی می شود تا یک زاویه ی مشخص و بعد از ان دو باره به طرف سیاه چاله از طرف قطبکشیده می شود و اگر جسم متلاشی نشود به صورت مارپیچی از بالای قطب ها به داخل کشیده شده و شتاب فزاینده ای هم در این حالت بدست می اورد

مطلب بعدی اینست که این پدیده ها با نظریه های دیگر مثل فضا زمان و ... هم سازگار است به شرطی که این مطلب را قبول کنیم که فضا ی اطراف جسم ثقیل همراه ان کشیده   می شود و با سرعت تقریبا برابر ان در  اطراف سیاه چاله به گردش در می اید

حال چند ویژگی لازم را هم برای اینکه این مثله با واقعیت تضاد نداشته با شد عرض می کنیم

سرعت دورانی سیاه چاله یا ستاره ی نوترونی نباید حالت کند شونده داشته باشد تا تاثیر نیروی عمودی سطح کم شود

چگالی یا تراگم سیاه چاله باید بسیار بالا باشد و به طور کلی هر اندازه جرم سیاه چاله بیشتر باشد برد این پدیده بیشتر خواهد شد تا جایی که ممکن است تا چندین هزار سال نوری هم به طور نسبی اثر کند


 

منبع: پارس اسکای

نویسنده : امين محمود نژاد


 

 

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 

26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

آخرین مقالات


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LEIBNITZ'S MONADS & JAVADI'S CPH

General Science Journal

World Science Database

Hadronic Journal

National Research Council Canada

Journal of Nuclear and Particle Physics

Scientific Journal of Pure and Applied Science

Sub quantum space and interactions from photon to fermions and bosons

آرشیو موضوعی

اختر فیزیک

اجتماعی

الکترومغناطیس

بوزونها

ترمودینامیک

ذرات زیر اتمی

زندگی نامه ها

کامپیوتر و اینترنت

فیزیک عمومی

فیزیک کلاسیک

فلسفه فیزیک

مکانیک کوانتوم

فناوری نانو

نسبیت

ریسمانها

سی پی اچ

 فیزیک از آغاز تا امروز

زندگی نامه

از آغاز کودکی به پدیده های فیزیکی و قوانین حاکم بر جهان هستی کنجکاو بودم. از همان زمان دو کمیت زمان و انرژی بیش از همه برایم مبهم بود. می خواستم بدانم ماهیت زمان چیست و ماهیت انرژی چیست؟


 

 


يکشنبه 1 دي 1392

22 December, 2013 13:27

free hit counters

Copyright 2013 CPH Theory

Last modified 12/22/2013