نسخهٔ فعلی |
متن شما |
سطر ۱: |
سطر ۱: |
− | == پیشینه و کشف ==
| + | در سال 1966 اخترشناس آلمانی، کارل شوارز شیلد، راه حلی برای نظریه [[نسبیت عام]] [[آلبرت انیشتین]] 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]] مینامیم، منطقه ای از فضا زمان با مرزی که "افق اتفاق" یا "[[افق رويداد]]" 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. | + | برای مدتهای طولانی اغلب فیزیکدانان، از جمله [[انیشتین]] ، بعید میدانستند که چنان تمرکز عظیمی از ماده بتواند در کیهان واقعی اتفاق بیفتد و وجود پیدا کند.اما اکنون ما میدانیم 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. شعاع (R) [[افق رويداد]] [[سیاهچاله]] فقط به جرم بستگی دارد و به وسیله معادله زیر نشان داده میشود: |
| | | |
− | == معادله==
| |
| | | |
− | شعاع (R) [[افق رویداد]] [[سیاهچاله]] فقط به جرم بستگی دارد
| + | [[File:فرمول.gif|thumb||وسط]] |
| | | |
− | و به وسیله معادله زیر نشان داده میشود:
| |
| | | |
| + | که در آن علامت (C) نشاندهنده [[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. |
| | | |
− | [[پرونده:فرمول.gif||وسط|]] | + | [[رده:اخترفیزیک]] |
− | | |
− | | |
− | 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]] نمیتواند 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== | | ==منبع== |
| کتاب کیهان در پوست گردو / نویسنده:استفن هاوکینگ / مترجم:محمد قصاع / انتشارات آستان قدس رضوی / چاپ سوم، 1388 / صفحه 117 | | 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
| |