[هیأت تحریریه]

سیاه‌چاله‌ها چی هستن؟ آیا تا به حال کسی یه سیاه‌چاله رو دیده؟ اصن چرا سیاه‌چاله‌ها ان‌قدر برای دانشمندا مهمن؟

—-

آنونس

دانشمندا چطور اون چیزایی رو که حدس می‌زنن درسته

واقعیت قلمداد میکنن؟

اگه بخوایم بگیم علم تا چه حد راه درست رو رفته

باید اول درست بودن رو تعریف کنیم

و خوب… قضیه یه کم فلسفی می شه

اما

خوشبختانه خود علم تونسته خودشو

یه جاهایی به خوبی ثابت کنه

علم، ساخته شده از قوانین و نظریه‌هایی

که درستیشون به شیوه‌های مختلف از جمله مشاهده و آزمایش، به اثبات رسیده.

بعضیا فکر می‌کنن نظریه (یا تئوری) الزامن چیزیه که هنوز به اثبات نرسیده

این طرز فکر اشتباهه.

نظریه به یه ایده یا یه توضیح گفته می‌شه

که اصول یه مسأله‌ای رو مورد بررسی قرار میده.

این اصول و قوانین شامل واقعیت‌هایی هستن که درستیشون به اثبات رسیده.

البته بدون وجود فلسفه نمیتونیم مطمئن بشیم

که دانش ما صد درصد درست بوده

اما اگه بدونیم یه حدسی ۹۹.۹۹۹۹۹ مواقع

به شکلی که ما پیش بینی کردیم در اومده و

آزمایشای زیادی هم تاییدش می کنن،

اکثر مواقع می گیم اون تئوری به احتمال زیاد

درسته

سیاهچاله ها اجسامی بودن که قبل از این که بخوان دیده یا مطالعه بشن

ریاضی وجودشونو حدس زده بود

سیاهچاله ها در واقع یه سری فرمول ریاضی بودن که از نظریه نسبیت عام انیشتن بیرون اومده بود. البته توی دهه‌ی ۱۷۹۰ دو دانشمند دیگه برای اولین بار با استفاده از قانون نیوتن تونسته بودن پیشنهاد بدن که اجسامی به نام «ستاره‌های نامرئی» وجود داره. نسبیت عام اینشتین توی سال ۱۹۱۵ اون نظریه‌ی قدیمی رو تایید می‌کنه و وجود سیاه‌چاله‌ها رو پیشبینی می‌کنه.

اما، دانشمندا زیاد به واقعی بودن سیاهچاله ها امیدی نداشتن چون

اونا فقط چند تا فرمول ریاضی قدیمی بودن

—

طبق حدسای اولیه، سیاهچاله ها ستاره هایی هستن که

بین فعل و انفعالات درونی و گرانش خودشون، جاذبه ی خودشون

دیگه نمی تونن تعادل برقرار کنن.

به اصطلاح

فرو میپاشن

ستاره ها رو یه بادکنک در نظر بگیرین

که هوای داخلش با فشار لاستیک بادکنک

در تعادله

و به همین دلیل ستاره به زندگی خودش ادامه میده

وقتی یه ستاره، دیگه نتونه به هر دلیلی این تعادل رو برقرار کنه

کفه ی گرانش درونیش سنگین تر میشه

و ستاره فرومیپاشه

یعنی

تمام جرمش یه دفعه تبدیل به یه نقطه می شه.

فکرشو بکنین

میلیون ها تن ماده

که توی یک سانتیمتر مکعب فشرده شده باشه

به این نقطه که می‌تونه از نظر تئوریک، جرم بی‌نهایت داشته باشه توی ریاضی و فیزیک می گن تکینگی.

اگه یادتون باشه توی ریاضی

جایی که به بی‌نهایت می‌رسیدیم، گاهی مجبور بودیم

معادلمونو رفع اشکال کنیم.

یعنی در واقع بفهمیم این بی‌نهایت بزرگ یا بی‌نهایت کوچیک

که ما نمی‌فهمیمش در واقع یعنی چی

با این که تکینگی توی ریاضی نشون دهنده یه پیچیدگی محاسباتیه

توی فیزیک، تکینگی بعضی وقتا واقعن وجود داره

یعنی خلاصه بگم بر اساس علم فیزیک

نقطه‌ی خیلی کوچیک با جرم خیلی زیاد عملن می‌تونه وجود داشته باشه.

طبق نظریه نسبیت

هر چیزی رو که بتونیم خیلی فشرده کنیم تبدیل به سیاهچاله می شه

مثلن اگه زمین رو به اندازه ی یه بادوم زمینی فشرده کنیم

سیاهچاله شکل می گیره

سیاهچاله ها همه چیز رو به طرف خودشون جذب می کنن

چون نیروی گرانششون خیلی خیلی زیاده

اما یادتون باشه هیچ کس تا الآن یه همچین هیولایی رو ندیده.

عکس ها و انیمیشن هایی که از سیاهچاله ها وجود داره همه کامپیوتریه

و زاده ی خلاقیت سازنده هاشون…

البته کسایی که این تصاویر گرافیکی رو می سازن

سعی می کنن ایدشون با آخرین اکتشافات

هماهنگی داشته باشه

سیاهچاله ها هر چیزی که از

به اصطلاح افق رویدادشون

بهشون نزدیک تر باشه

به سمت خودشون جذب می کنند

اجسامی که از افق رویداد یه سیاه‌چاله بهش نزدیک‌تر بشن

هرگز شانسی برای فرار کردن

از جاذبه ی عظیم سیاهچاله ندارن

اگه بخوام کوتاه به زبون ریاضی تکینگی و افق رویداد رو توضیح بدم این‌جوری می‌شه:

اگه تابعی توی یک نقطه تعریف نشده باشه

یعنی توی اون نقطه پیوسته نباشه، این تابع توی اون نقطه تکینگی داره.

به مرکز یک سیاهچاله که تمام جرم سیاهچاله اونجا متراکم شده

و چگالی اون قسمت بی‌نهایت هست تکینگی گفته می‌شه.

اگه سیاهچاله رو ستاره ای در نظر بگیریم که

تمام جرمش بعد از فروپاشی در حجمی در حد صفر متراکم شده

(یعنی حجمش به سمت صفر میل می‌کنه)

پس طبق فرمولای فیزیک

چگالیش بی نهایت می‌شه

و یک ناپیوستگی و تکینگی در آن نقطه از فضا بوجود میاد.

حالا، اطراف سیاه‌چاله، کره‌ای فرضی به نام افق رویداد وجود داره.

مرزی که هرچیزی که ازش عبور کنه به ناچار به سمت تکینگی یا مرکز سیاهچاله هدایت می‌شه.

در واقع هرگاه ذره ای به سیاهچاله نزدیک بشه

تابش نوری که ازش منتشر می‌شه تا به چشم ما برسه، موقع عبور کردن از افق رویداد متوقف می شه

و ما دیگه نمی‌تونیم شاهد رویدادی از طرف اون جسم باشیم. چیزی که ما می‌بینیم، آخرین لحظه از رسیدن جسم به افق رویداد خواهد بود که هرگز پاک نمی‌شه و از نظر ما انگار اون جسم اون‌جا متوقف شده.

گرانش سیاهچاله ها

اونقدر قویه که اصلن نمیشه اونا رو دید

چون حتا نوری که اطرافشون وجود داره رو هم می بلعن

پس شد

ریاضیدانا «اول» وجود سیاهچاله ها رو حدس زدن

و با فرمول های ریاضیشون تونستن

ابعاد و ویژگیهاشون رو هم مشخص کنن

ولی چون اونا دیده نمیشن

آیا این به این معنیه که ما هیچ وقت نمی تونیم

مطمئن بشیم که اونا اصن وجود دارن؟

استیون هاوکینگ معتقده

گشتن به دمبال یه سیاهچاله مثل

گشتن دنبال یه

گربه ی سیاه توی انبار زغال سنگه

این کار خیلی سخته

اما با روشای مختلفی می شه گربه‌ی سیاه رو توی انبار زغال‌سنگ پیدا کرد.

فیزیک دانا با دستگاهای خاصی

به اسم آشکارگر

تونستن جاذبه ی عظیم سیاه چاله ها رو

روی زمین کشف کنن.

آشکارگرها

منبع عظیمی از جاذبه رو کشف کردن که نشون می داد

چیزایی با جاذبه ی خیلی زیاد وجود داره

که تا الآن باید کل منظومه ی شمسی ما رو

می بلعیده

و طبق قانون نیوتن

باید فاصله ی کمی هم با ما داشته باشه

این مساله خودش

به تایید وجود سیاهچاله ها منجر شد.

امسال آشکارگر لایگو توی کالیفرنیا

برای سومین بار امواجی رو ثبت کرد

از برخورد دو سیاهچاله

با جرم‌های ۳۲ و ۱۹ برابر جرم خورشید.

وقتی این دو سیاهچاله با هم برخورد کردن،

امواج گرانشی عظیمی از این برخورد ساتع شد

که این آشکارگر تونست با موفقیت اون‌ها رو ثبت کنه.

برخورد این دو سیاهچاله با هم یه سیاهچاله‌ی بزرگ‌تر رو ایجاد کرد

با جرم ۴۹ برابر جرم خورشید.

یه مقدار از جرم دو سیاهچاله‌ی اولیه هم به صورت

انرژی‌هایی با فرکانس بالا آزاد شدند

که ما می‌تونیم اون‌ها رو شناسایی و مطالعه کنیم.

جالبه بدونین همین چند روز پیشم لایگو برخورد دو ستاره‌ی نوترونی رو که توی کهکشانی با فاصله‌ی ۱۳۰ میلیون سال نوری از ما اتفاق افتاد، ثبت کرده که توی نوع خودش بی‌نظیره، چون اینا اتفاقای خیلی نادری توی جهان هستن.

دانشمندا معتقدن تعداد سیاهچاله‌ها برعکس ستاره‌های نوترونی اونقدر زیاده

که در آینده‌ی نزدیک وقتی این آشکارگر به ظرفیت کامل خودش برسه

ممکنه حتا بتونه روزی یک مورد امواج گرانشی رو ثبت کنه.

اوه یادم نره، افق رویداد

به شکل امواج نوریه که مثل فواره های نورانی

از سیاهچاله ها بیرون می زنه.

توی انیمیشنهایی که از سیاهچاله ها درست شده

افق رویداد

مثل یه طناب سفید باریکه

که اطراف سیاهچاله‌ها می چرخه.

ما حتا الآن قادر به دیدن این طنابهای نورانی

اطراف سیاهچاله ها هم

هستیم

کشف سیاهچاله‌ها اطلاعات زیادی از

جهان پیرامونمون بهمون می‌ده.

بعضی از نظریه‌پردازا معتقدن که

جهان ما در نهایت جذب بزرگ‌ترین سیاه‌چاله‌ها می‌شه

و بعد از اون دیگه معلوم نیست چه اتفاقی می‌افته.

ما دیگه هیچ اطلاعاتی از اجسامی که توسط

سیاه‌چاله‌ها جذب شده باشن دریافت نمی‌کنیم چون

سیاه‌چاله‌ها حتا نور و اطلاعات رو به سمت خودشون جذب می‌کنن

اما یه چیزایی هم هست به نام سفیدچاله

که توی ویدئوهای بعدی در موردشون توضیح می‌دم.

وجود سفیدچاله‌ها هنوز اثبات نشده

اما اونا دقیقن برعکس سیاه‌چاله‌ها هستن.

یعنی همه‌چیز رو از خودشون ساتع می‌کنن

و هیچ‌چیزی امکان رسیدن به مرکز یه سفیدچاله رو نداره.

بعضی از فیزیکدانا معتقدن بیگ‌بنگ یا انفجار بزرگ

در واقع یه سفیدچاله بوده که میلیاردها سال پیش

از خودش انرژی و اطلاعات گسیل کرده.

اگر چنین چیزی درست باشه، ما باید

کلی از دانش علمیمون رو از اول بررسی کنیم

و تغییرات عمده‌ای توی درکمون از واقعیت ایجاد می‌شه.

—-

پس علم تونست به ما بگه

این خطوط نورانی که افق رویداد سیاه‌چاله رو احاطه کرده و شبیه شکل یه گربه‌ی نامرئی

توی انبار زغال سنگه

در واقع نشون دهنده ی مکان خود گربه‌س

و ما بدون این که گربه رو ببینیم،

هم هاله ی باریک دورش رو می بینیم

و هم در واقع انگار

صداشو می‌شنویم

خوب این برای دانشمندا

خبر خیلی خوبی بود

چون یکی از دلایل متعددیه

که بهمون ثابت می کنه

علم ریاضی

راه رو

اشتباه نرفته

—

توی ویدئوهای بعدی حتمن در مورد سیاهچاله ها

و انواعشون بیشتر حرف می زنم.

اگه از این ویدئو خوشتون اومده

عضو کانال کرونوس بشین

و لینکشو با دوستاتتونم

به اشتراک بذارین

مرسی از منبع عظیم انرژیتون

و این که اونو به اشتراک می‌ذارین.

 

آدرس ویدیو: https://www.youtube.com/watch?v=dEsOYC6aeWY

[نویسنده]

نوشته‌ها