Lubang hitam

Apakah Lubang Hitam:

Lubang hitam adalah fenomena angkasa proporsi yang sangat tinggi (biasanya lebih besar daripada matahari) dan jisim yang sangat padat, menyebabkan bidang graviti sangat kuat sehingga tiada zarah atau radiasi boleh keluar.

Memandangkan walaupun cahaya disedut, lubang hitam tidak kelihatan dan kewujudannya hanya dibuktikan oleh akibat graviti yang dapat dilihat di persekitarannya, terutamanya oleh perubahan orbit badan celestial dekat, yang kini tertarik pada lubang hitam.

Secara teori, hanya sesuatu yang bergerak pada kelajuan yang lebih besar daripada kelajuan cahaya akan dapat menahan medan graviti lubang hitam. Atas sebab ini, tidak mungkin untuk mengetahui dengan pasti apa yang berlaku kepada perkara yang disedut.

Berapa besar adalah lubang hitam?

Lubang hitam wujud dalam pelbagai saiz. Kanak-kanak yang dikenali sebagai sains dipanggil lubang hitam primordial dan dipercayai saiz atom, tetapi dengan jumlah jisim gunung.

Lubang hitam sederhana (yang jisim sehingga 20 kali jumlah jisim matahari) dipanggil bintang . Dalam kategori ini, lubang hitam terkecil yang ditemui mempunyai 3, 8 kali jisim surya.

Terbongkar lubang hitam terbesar dipanggil supermasif, sering dijumpai di pusat galaksi. Sebagai contoh, di tengah-tengah Bima Sakti ialah Sagitarius A, sebuah lubang hitam dengan jisim bersamaan dengan 4 juta kali jisim matahari.

Setakat ini, lubang hitam terbesar dikenali dipanggil S50014 + 81, yang jisim sama dengan empat puluh bilion kali jisim matahari.

Bagaimana bentuk lubang hitam?

Lubang hitam terbentuk daripada runtuhan graviti badan angkasa. Fenomena ini berlaku apabila tekanan dalaman badan (biasanya bintang) tidak mencukupi untuk mengekalkan massa sendiri. Oleh itu, apabila nukleus bintang runtuh akibat graviti, badan celestial meletupkan melepaskan sejumlah besar tenaga ke dalam suatu peristiwa yang dikenali sebagai supernova .

Perwakilan visual supernova.

Semasa supernova, dalam masa sebulan, seluruh jisim bintang dimampatkan ke dalam nukleusnya semasa bergerak pada kira-kira 1/4 dari kelajuan cahaya (termasuk, pada masa ini, unsur-unsur yang paling berat di alam semesta dicipta).

Kemudian letupan akan menimbulkan bintang neutron atau, jika bintang itu cukup besar, hasilnya akan menjadi pembentukan lubang hitam, yang jumlah astronomi tumpuan massa mencipta medan graviti yang disebutkan di atas. Di dalamnya, halaju melarikan diri (halaju yang diperlukan untuk sesetengah zarah atau sinaran untuk menahan tarikan) mestilah sekurang-kurangnya lebih besar daripada kelajuan cahaya.

Jenis lubang hitam

Fizik teori Jerman Albert Einstein merumuskan satu set hipotesis yang berkaitan dengan graviti yang berfungsi sebagai asas untuk kemunculan fizik moden. Idea ini dipanggil Teori Relativiti Am, di mana saintis membuat beberapa pemerhatian inovatif mengenai kesan graviti lubang hitam.

Bagi Einstein, lubang hitam adalah "ubah bentuk dalam ruang-waktu yang disebabkan oleh jumlah besar bahan pekat." Teori-teorinya mempromosikan kemajuan pesat kawasan itu dan membenarkan klasifikasi jenis-jenis lubang hitam yang berlainan:

Lubang hitam Schwarzschild

Lubang hitam Schwarzschild adalah mereka yang tidak mempunyai muatan elektrik dan juga tidak mempunyai dorongan sudut, iaitu untuk mengatakan tidak berputar di sekitar paksi.

Kerr Black Hole

Lubang hitam Kerr tidak mempunyai caj elektrik tetapi mereka berputar di sekitar paksi mereka.

Reissner-Nordstrom Black Hole

Lubang hitam Reissner-Nordstrom mempunyai cas elektrik tetapi tidak berputar di sekitar paksi mereka.

Lubang Hitam Kerr-Newman

Lubang hitam Kerr-Newman dikenakan secara elektrik dan berputar di sekeliling paksi mereka.

Secara teori, semua jenis lubang hitam akhirnya menjadi lubang hitam Schwarzschild (statik dan tiada caj elektrik) apabila mereka kehilangan tenaga yang cukup dan berhenti berputar. Fenomena ini dikenali sebagai Proses Penrose . Dalam kes ini, satu-satunya cara untuk membezakan satu lubang hitam dari Schwarzschild daripada yang lain adalah dengan mengukur jisimnya.

Struktur lubang hitam

Lubang hitam tidak dapat dilihat kerana medan graviti mereka tidak dapat dielakkan walaupun untuk cahaya. Oleh itu, lubang hitam mempunyai rupa permukaan gelap dari mana tiada apa yang dicerminkan dan tidak ada bukti tentang apa yang berlaku kepada unsur-unsur yang disedut ke dalamnya. Walau bagaimanapun, dari pemerhatian kesan yang menyebabkan mereka di persekitarannya, struktur sains membentuk lubang hitam dalam ufos, keistimewaan dan ergosphere .

Cakrawala peristiwa

Batasan medan graviti lubang hitam dari mana tidak dipatuhi disebut cakrawala peristiwa atau titik tidak ada pengembalian .

Perwakilan grafik dari suatu kejadian peristiwa, yang disediakan oleh NASA, di mana sfera sempurna diperhatikan dari mana tidak ada cahaya yang dipancarkan.

Walaupun ia sebenarnya hanya akibat graviti, cakrawala acara dianggap sebahagian daripada struktur lubang hitam kerana ia adalah permulaan dari kawasan fenomena yang dapat dilihat.

Adalah diketahui bahawa bentuknya sfera sempurna dalam lubang hitam statik dan serong dalam lubang hitam berputar.

Oleh kerana masa pelepasan graviti, pengaruh jisim lubang hitam pada ruang masa menyebabkan peristiwa yang berlaku, walaupun di luar jangkauannya, mempunyai kesan berikut:

  • Untuk pemerhati jauh, jam berhampiran cakrawala acara akan bergerak lebih perlahan daripada yang lain jauh. Oleh itu, apa-apa objek yang disedut ke dalam lubang hitam akan kelihatan perlahan sehingga ia kelihatan lumpuh pada waktunya.
  • Untuk pemerhati jauh, objek yang menghampiri cakrawala acara akan mengambil warna kemerahan, akibat fenomena fizikal yang dikenali sebagai redshift, kerana kekerapan cahaya dikurangkan oleh medan graviti lubang hitam.
  • Dari sudut pandangan objek, masa akan berlalu pada kelajuan dipercepat untuk seluruh alam semesta, sedangkan untuk dirinya sendiri, masa akan berlalu secara normal.

Singularity

Titik utama lubang hitam, di mana jisim bintang telah menjadi tumpuan tak terhingga dipanggil singularity, yang sedikit diketahui mengenainya. Secara teorinya, singulariti mengandungi jumlah jisim bintang yang runtuh, ditambah kepada jisim semua badan yang disedut oleh medan graviti, tetapi tidak mempunyai jumlah atau permukaan.

Ergosphere

Ergosphere adalah kawasan yang mengelilingi cakrawala acara dalam lubang hitam berputar, di mana mustahil bagi tubuh angkasa untuk berdiri diam.

Namun menurut relativiti Einstein, setiap objek berputar cenderung menyeret ruang jarak dekat dengannya. Dalam lubang hitam yang berputar, kesan ini sangat kuat sehingga perlu untuk tubuh angkasa bergerak ke arah yang bertentangan dengan kecepatan yang lebih tinggi daripada cahaya supaya tetap bergerak.

Adalah penting untuk tidak mengelirukan kesan ergosphere dengan kesan ufos acara. Ergosphere tidak menarik objek dengan medan graviti. Oleh itu, apa-apa yang berhubungan dengannya hanya akan dipindahkan dalam ruang-ruang dan hanya akan tertarik jika ia merentasi ufuk peristiwa.

Teori Stephen Hawking pada Lubang Hitam

Stephen Hawking adalah salah seorang ahli fizik dan ahli kosmologi yang paling berpengaruh pada abad ke-20 dan ke-21. Di antara sumbangannya yang banyak, Hawking menyelesaikan beberapa teorem yang dicadangkan oleh Einstein yang menyumbang kepada teori bahawa alam semesta bermula dengan keunikan, seterusnya mengukuhkan Teori yang dipanggil Big Bang .

Hawking juga percaya bahawa lubang hitam tidak sepenuhnya hitam, tetapi mengeluarkan sedikit radiasi haba. Kesan ini diketahui dalam fizik sebagai Radiasi Hawking . Teori ini meramalkan bahawa lubang hitam akan kehilangan jisim dengan radiasi yang dilepaskan dan, dalam proses yang sangat perlahan, akan berkurang sehingga hilang.