در حال ویرایش شعاع شوارتزشیلد

شعاع شوارتزشیلد شعاعی است که بر طبق معادلات متریک برای [[سیاهچاله]] ها تعیین می‌شود.شعاع شوارتزیلد(به انگلیسی: Schwarzschild radius) نام شعاعی در [[فیزیک]] است که تمام اجسامی که در آن وارد می‌شوند در یک نقطه جمع می‌شوند با هر [[جرم]]ی به نقطه، نقطه تکینگی گفته می‌شود.به منطقه‌ای با شعاع شوارتزیلد [[افق رویداد]] گفته می‌شود





== پیشینه و کشف ==

در سال 1966 اخترشناس آلمانی، کارل شوارز شیلد، راه حلی برای نظریه [[نسبیت عام]] [[آلبرت اینشتین]] پیدا کرد که نشان دهنده [[سیاهچاله]] ای کروی بود.کار شوارزشیلد پیچیدگی خارق العاده ای از [[نسبیت عام]] را آشکار ساخت. او نشان داد که اگر [[جرم]] [[ستاره]] ای در نقطه ای بسیار کوچک متمرکز شود، میدان [[گرانش]] در سطح [[ستاره]] چنان قوی می‌شود که حتی نور نیز نمی‌تواند از آن بگریزد. این همان چیزی است که ما [[سیاهچاله]] می نامیم، منطقه ای از [[فضا]] [[زمان]] با مرزی که "افق اتفاق" یا "[[افق رویداد]]" نامیده می‌شود که هیچ چیز، از جمله [[نور]] نمی‌تواند از آن بگریزد و به مشاهده کننده ای در دوردست برسد.
[[پرونده:2c25px-Schwarzschild.jpg|[[کارل شوارتزشیلد]]|چپ|قاب]]

برای مدت های طولانی اغلب فیزیکدانان، از جمله [[آلبرت اینشتین|انیشتین]] ، بعید می دانستند که چنان تمرکز عظیمی از ماده بتواند در کیهان واقعی اتفاق بیفتد و وجود پیدا کند.اما اکنون ما می دانیم زمانی که یک [[ستاره]] بسیار سنگین و بدون چرخش، صرف نظر از پیچیدگی شکل و ساختار درونی اش، سوخت هسته ای اش را به پایان میرساند، دچار [[رمبش]] می‌شود و به درون خود فرو میریزد و یک [[سیاهچاله]] گرد شوارزشیلدی به وجود می آید.

== معادله==

شعاع (R) [[افق رویداد]] [[سیاهچاله]] فقط به جرم بستگی دارد 

و به وسیله معادله زیر نشان داده می‌شود:


[[پرونده:فرمول.gif||وسط|]]


که در آن علامت (C) نشان دهنده [[سرعت نور]]، (G)[[ثابت گرانش|ضریب ثابت گرانش]] و (M) [[جرم]] [[سیاهچاله]] است. برای مثال، شعاع سیاهچاله ای به [[جرم]] [[خورشید]] فقط دو مایل (یا حدود 3700 متر) می‌باشد.

== تعریف افق رویداد در متریک شوارتزشیلد ==
در متریک شوارتز شیلد [[افق رویداد]] منطقه ای در اطراف سیاهچاله های شوارتز شیلد است که خود جزئی از شعاع شوارتز شیلد است و [[نور]] نمی تواند از آن بگریزد . اما خواص [[سیاهچاله]] های شوارتز شیلد به این صورت است که این سیاهچاله بار ندارد و [[اسپین]] و چرخش هم ندارند . دو سیاهچاله ی شوارتز تنها در یک صورت قابل تشخیص از یکدیگر هستند و آن هم''' جرمشان''' است . 
[[پرونده:1143-20.JPG||وسط]]

اما باید بدانیم که سیاهچاله ها را تنها با راه حل های شوارتز شیلد توصیف نمی کنند .

در سال 1963 زمانی که روی پی کر استرالیایی بروی مسائلی که تا آن زمان برای [[سیاهچاله]] کشف نشده بودند کار می کرد به طور غیرمنتظره به پاسخی رسید که یک سیاهچاله را با[[ تکانه زاویه ای]] یا همان [[اسپین]] شرح می داد . همانطور که در سیاهچاله های شوارتزشیلد گفته شد آنها دارای چرخش نیستند ولی سیاهچاله های کر چرخش نیز دارند . در این سیاهچاله ها  ارگوسفر یک شکل غیر عادی دارد و این خاصیت در افق رویداد و قطب ها نیز حس می شود و معادل شعاع سیاهچاله های شوارتز شیلد وابسته به [[جرم]] آن کشش دارد.
 






== متریک ==
[[متریک شوارتزشیلد]] (به انگلیسی: Schwarzschild metric) اولین و مهم‌ترین جواب دقیق معادلات میدان اینشتین است که در سال ۱۹۱۶ (میلادی) که توسط کارل شوارتزشیلد پیدا شد.


این جواب، متریک فضازمان است حول یک [[جرم]] m با تقارن کروی که ممکن است خود این [[جرم]] توسط یک توزیع جرم با تقارن کروی که به فاصله‌ای از آن قرار دارد احاطه شده باشد. متریک شوارتزشیلد تنها قادر است محیط بیرونی یک جسم گرانشی را مورد بررسی و توصیف قرار دهد. برای بررسی نواحی جرم دار (درون [[ستاره]] ای) به متریک تولمن-اوپنهایمر-ولکوف خواهیم رسید.

اگر [[پرونده:3ced5ef31b17e9e7f95a8048aebcebd3.png]] مختصات قطبی معمولی باشند، متریک شوارتزشیلد را به صورت زیر می‌توان نمایش داد:

[[پرونده:Ce458d1417559585e4c4dfefd4f372dc.png||وسط|]]



== جستار های وابسته==
* [[افق رویداد]] 

[[رده:اخترفیزیک]]

==منبع==
کتاب کیهان در پوست گردو / نویسنده:استفن هاوکینگ / مترجم:محمد قصاع / انتشارات آستان قدس رضوی / چاپ سوم، 1388 / صفحه 117


مقاله منتشر شده به قلم  امیر سجاد رضایی 

ویکی پدیا فارسی