امتحانات توظيف

الثقوب السوداء …من البداية للنهاية

 

الثقوب السوداء …من البداية للنهاية .

ما نعني بثقب أسود ؟ أولا الثقب الأسود هو عبارة عن أحد أشكال مقابر النجوم عند موتها و هو الشكل الأكثر خوفا في ذهنك قبل ذهني و لكن فيزيائيا هو منطقة زمكانية بكثافة من المادة شديدة الإرتفاع ضمن حيز ومجال ضيق جدا أي أنها كتلة مركزة في حجم صغير جدا جدا حيث أن الفراغ في مادة النجوم يقل كثيرا و تتجمع المادة مع بعضها البعض تحت تأثير الجاذبية الهائلة للنجم و تنهار بمصطلح نطلق عليه الإنهيار الجذبوي فعندما يموت النجم ماذا يحدث يا شاطر ؟؟؟؟
عندما يموت النجم تنهار مادته و تنطوي و تنكمش و تتراص فيصبح حجم النجم أصغر من حجمه الأصلي بملايين المرات بمعنى أن الفراغ الذري الذي يشكل 99.99999 من حجم الذرة يضمحل و تندمج الإلكترونات في الذرة بالنواة تحت تأثير قوى الجاذبية الهائلة فتمنع بذلك كافة الجسيمات من الإفلات منها حتى فوتونات الضوء تنجذب نحوها و تنحبس داخلها ( تم اعتقال الضوء ) ونتيجة ذلك تسمى المقابر السوداء و الثقوب السوداء بهذا الاسم …و هي تمثل أحد التنبؤات النظرية النسبية العامة لآينشتاين ومن المثير ذكره هو أن الثقوب السوداء بسبب الجاذبية الهائلة تسبب في تأخير الزمن و تبطئه بدرجة كبيرة فإذا ذهبت نحو ثقب أسود وقضيت ساعة في مداره ستكون مسافرا عبر الزمن باتجاه المستقبل و ستعود بعدها إلى الأرض لتشاهد نفسك في عالم لا تعرفه فقد يكونوقد مضى على الأرض ملايين السنين و أنت لم يمضي عليك سوى بضع ساعات لذلك هنالك من العلماء من يعتبر هذه الثقوب آلات طبيعية للسفر عبر الزمن و الأمر الآخر هو كيفية التشكل
فنحن إن لم تكن تعلم أن النجوم تتوازن بقوتين هي القوة النووية التي تدفع بالغلاف النجمي و طبقاته نحو الخارج و قوة الجاذبية التي تدفعها نحو الداخل و عندما تتغلب قوة الجاذبية على القوة النووية في النجم يصبح النجم في مرحلة الشيخوخة و تنهار مادته على نفسها و تتكدس و يصبح نعشه جاهزا ليتحول إلى ثقب أسود في النهاية تحت الإنهيار الجذبوي .
ولكن هنا ستأتي لتكتب لي في تعليق سؤالك الذي يقول هل كل النجوم تتحول في نهاية العمر الحراري النووي إلى ثقوب سوداء ؟؟ لا اطمئن ليس كلها….كيف ؟؟
ليس كل نجم يود الإنتحار يتحول إلى ثقب أسود بل الذي يحدد ذلك هو حجم النجم و طريقة حياته و كتلته الشرط الوحيد الذي يجب أن يحققه النجم ليتحول لثقب أسود هو أن يتجاوز 3.2 من كتلة شمسنا التي تنعم بأشعتها .و هذا الحد نطلق عليه نحن مجانين الفيزياء النظرية اسم حد شفارزشيلد نسبة إلى العالم الألماني كارل شفارزشيلد و معادلته هي وفق الصيغة الرياضية التالية :
R = 2 × G ×M / c ^2
حيث M هي كتلة النجم الحالية و المدروسة <br>
و G : هو ثابت الجاذبية العام قيمته تساوي 6.7 × 10 ^ -11; و يبقى الأخير c سرعة الضوء .
و لنأخذ تطبيق رياضي مثلا دعنا نأخذ كوكب الأرض علما أنه ليس بنجم و تختلف دورة حياة الكواكب عن النجوم و لنطبق المعادلة السابقة :
كم يجب أن نضغط الأرض دون أن تفقد من كتلتها لتتحول لثقب أسود ؟؟ <br>
R = 2 × 6.7 ×10^-11 × 6 × 10 ^24 × (3×10^8)^2
R = 0.89 cm
يعني كي تتحول الأرض لثقب أسود يجب أن نجعل الكرة الأرضية ضمن حد يبلغ أقل من 1 سم .
و السؤال الثاني في ذهنك أعلمه ؟؟
كيف يتم الكشف عن الثقب الأسود ما دام يمتص الضوء ؟؟
ببساطة جاذبيتها شديدة و الجاذبية حسب عمنا آينشتاين يحرف مسار الضوء في النظرية النسبية العامة فعند رصد إنحرافات الضوء الواردة من نجوم أو كوارزات أو كواكب نستنتج أنها تقبع بجنب قبر أسود .
الطريقة الثانية صديقي ترددات الإشعاعات الكهرومغناطيسية و آشغة غاما الناتجة عن تمكن بعض الجسيمات من الإنفلات من حافة الثقب الأسود أو ماندعوه بأفق الحدث و هذا إشعاع عنا هوكينغ .
الطريقة الثالثة هي ملاحظة إنجراف و توجه الغلاف النجمي نحو قبر أسود حيث يتم امتصاص الغلاف الغازي و نلاحظه نحو من الأرض فنكشف عن ثقب أسود . و الآن مع سؤالك الأخير هل يوجد ثقب أسود في درب التبانة ؟؟
نعم يوجد و إليك البيانات يتوسط المجرة بعده عن الأرض 27 ألف سنة ضوئية من الأرض أي ما يعادل 158 مليار ميل من كوكب الأرض و وزنه التقديري 4 ملايين أضعاف وزن شمسنا اكتشفه فريدريك باكنوف عام 2003 .

60 / 100
السابق
تلخيص كامل للفيتامينات خصائصها وأين توجد
التالي
اعلام العرب والمسلمين في الفيزياء