شنبه ۳ آذر ۱۴۰۳

مقالات

جاروبرقی فضایی

جاروبرقی فضایی
اگر به درون سیاه‌چاله سقوط کنیم چه می‌شود؟

سیاه‌چاله‌ها مانند جاروبرقی‌های فضایی هستند! آن‌ها می‌توانند همه چیز را به داخل خودشان بِکِشند. حتی شما را! اگر درون سیاه‌چاله سقوط کنید، اتفاقاتی باورنکردنی را تجربه خواهید کرد. احتمالاً جوان‌تر می‌شوید، قدبلندتر می‌شوید و یا شاید هم کاملاً ناپدید شوید و یا از یک جهان دیگر سر در بیاورید!



تولد سیاه‌چاله

سیاه‌چاله چطور به وجود می‌آید؟ می‌توان گفت تولد سیاه‌چاله یکی از سناریوهای پایانی فیلم زندگی ستارگان است! تمام ستارگان کیهان روزی به وجود می‌آیند، مدتی زندگی و نورافشانی می‌کنند و بعد از چند میلیارد سال هم از بین می‌روند و برای همیشه خاموش می‌شوند. اگر ستاره خیلی‌خیلی سنگین باشد، مثلاً حدود 10 برابر خورشیدِ ما، پس از مرگ خودش به یک سیاه‌چاله تبدیل می‌شود.

یک ستاره غول‌پیکر در اواخر عمر خودش می‌تواند به‌شدت منقبض شود و تمام مواد و گازهای خود را در یک نقطه کوچک جمع کند. به این پدیده «فروریزش» یا «رمبش» و به آن نقطه کوچک «سیاه‌چاله» می‌گویند.

همان‌طور که می‌دانید اجسام سنگین می‌توانند توسط نیروی گرانش همه چیز را به سمت خودشان بکشند. هر چه یک جسم سنگین‌تر باشد نیروی کشش بیشتری دارد. آنچه که از فروریزش یک ستاره غول‌پیکر باقی می‌ماند، یک کره بسیار کوچک اما خیلی‌خیلی سنگین است که نیروی گرانش فوق‌العاده‌ای دارد. این جسم مرموز می‌تواند همه چیز را به‌شدت به سمت خودش جذب کند؛ حتی پرتوهای نور را! به همین دلیل است که سیاه به نظر می‌رسد و به آن سیاه‌چاله می‌گوییم.



قایم‌باشک بازی با سیاه‌چاله

اگر هیچ نوری از سیاه‌چاله به چشم ما نمی‌رسد، پس چطور می‌توانیم آن را در فضا پیدا کنیم؟ باید دنبال یک ردپای دیگر بگردیم! سیاه‌چاله می‌تواند اثرات گرانشی قدرتمندی روی ستاره‌های اطراف خودش بگذارد. به‌عنوان نمونه، اگر به دقت به حرکت ستاره‌های مرکز کهکشان راه شیری نگاه کنیم، متوجه می‌شویم که همه آن‌ها به دور نقطه مرکزی نامعلومی می‌گردند! دقیقاً همان‌طور که سیاره‌ها به دور خورشید می‌گردند. بنابراین حتماً ماده‌ای در آن ناحیه وجود دارد که ما آن را نمی‌بینیم: یک سیاه‌چاله ابرپرجرم!

اما نگران نباشید، خطری ما را تهدید نمی‌کند. چون سیاره زمین 25 هزار سال نوری از مرکز کهکشان فاصله دارد.



سقوط در سیاه‌چاله؛ سفر به آینده!

فرض کنید یک فضانورد به سیاه‌چاله نزدیک شود، چه اتفاقی برای او می‌افتد؟ فضانورد نزدیک مرز بیرونی سیاه‌چاله که «افق رویداد» نام دارد، نیروی جاذبه سیاهچاله را به‌شدت احساس می‌کند. در این ناحیه، برای اینکه او به دام گرانش سیاه‌چاله نیفتد، باید با سرعتی بیشتر از سرعت نور حرکت کند. اما حرکت با سرعتی بیشتر از سرعت نور، برای او و برای هر چیز دیگری در این جهان غیرممکن است!

علاوه‌بر این، نیروی جاذبه خارق‌العاده سیاه‌چاله باعث می‌شود زمان خیلی کند بگذرد! در حالی که روی زمین سال‌ها و سال‌ها سپری می‌شوند، برای فضانورد ما فقط چند دقیقه طول می‌کشد و اگر دوباره به زمین برگردد، حتی ممکن است آینده زمین را ببیند! به همین دلیل برخی بر این باورند که سیاه‌چاله‌ها می‌توانند شبیه به یک ماشین زمان برای سفر به آینده کار کنند!

خیلی سخت است که از روی زمین بتوانیم فضانـوردی را ببینیم که در حال سقوط در سیاه‌چاله است. گرانش قدرتمند سیاه‌چاله طول‌موج نور اجسام را بلندتر می‌کند و به سمت طول‌موج‌های قرمز و کم‌انرژی می‌برد. این موج‌ها برای چشم ما قابل‌دیدن نیستند.



فضانوردِ ماکارونی

خب، از روی زمین که چیزی دیده نمی‌شود، اما بیایید ببینیم از دید خود فضانورد چه اتفاقی در حال رخ‌دادن است. فضانورد نیروی جاذبه بسیار زیادی را در پاهای خود حس می‌کند، به همین دلیل مثل یک ماکارونی کِش می‌آید. به این پدیده اثر «نودِلی» می‌گویند. احتمالاً فضانورد با سقوط در سیاه‌چاله تکه‌تکه می‌شود و به مرکز سیاه‌چاله می‌رسد که «نقطه تَکینِگی» نام دارد. حجم این نقطه صفر و گرانش آن بی‌نهایت است!

با این تعریف‌ها به نظر می‌رسد فضانورد با افتادن در سیاه‌چاله کاملاً از بین می‌رود. اما کیهان‌شناس برجسته، استـیون هـاوکینگ، معـتقد بود اگر سیاه‌چـاله‌ها بتوانند بـا انتـشار ذرات کوانتومی در طول زمان تبخیر شوند، اطلاعات می‌توانند از داخل آن‌ها خارج شوند! و اگر ما بتوانیم با استفاده از روشی این اطلاعات را بازیابی کنیم، همه چیز به حالت قبل برمی‌گردد.

سیاه‌چاله‌ها آن‌قدر سنگین هستند که ساختار فضا‌ـ زمان را تغییر می‌دهند و در آن یک تونل ایجاد می‌کنند. این تونل کرم‌چاله‌ای ممکن است بتواند جهان ما را به جهان‌های دیگر متصل کند!

برای آنکه یک جسم را مشاهده کنیم، باید نور از آن جسم به چشم ما بازگردد، اما نور از یک سیاه‌چاله نمی‌تواند به سمت چشم ما برگردد!

برای آنکه با مفهوم سیاه‌چاله بهتر آشنا شوید، پارچه‌ای را از چهار طرف خیلی محکم بِکِشید تا کاملاً صاف قرار بگیرد. حالا در مرکز این صفحه پارچه‌ای یک توپ خیلی سنگین قرار دهید. حالا می‌توانید ببینید که سیاه‌چاله کوچک شما چطور می‌تواند ساختار فضا – زمان (صفحه پارچه‌ای) را گود و منحنی کند. اگر بخواهید یک تیله کوچک را از این طرف صفحه پارچه‌ای به آن طرف حرکت دهید، چه اتفاقی می‌افتد؟




۱۱۹۵
کلیدواژه (keyword): رشد نوجوان، راه آسمان، سیاه چاله،
برای نظر دادن ابتدا باید به سیستم وارد شوید. برای ورود به سیستم روی کلید زیر کلیک کنید.