أجوبة قصيرة لديك أسئلة جيدة عن الثقوب السوداء

طلب الكثيرين منكم أسئلة حول الثقوب السوداء حتى عميقة وذكية لم أستطع حتى تبدأ للرد عليها.
أرادت عدد غير قليل من القراء لمعرفة ما يحدث في مركز الثقب الأسود. هناك الثقب إلى مساحة أخرى ووقت، كون آخر، ضجة كبيرة أخرى، أبعاد أخرى؟ الجواب الصادق القصير هو أن لا أحد يعرف. ليس لدينا قبلت نظرية الثقالة الكمومية، وأن هناك حاجة لشرح ما يحدث عندما الجاذبية قوية جدا والمسافات وقصيرة جدا، كما هو الحال في الثقب الأسود أو الانفجار الكبير. وفقا لمعادلات ألبرت أينشتاين الكلاسيكية النسبية العامة، وكثافة المادة والطاقة يصبح لانهائية في ظل هذه الظروف، ولكن ظهور ما لا نهاية في حسابات علمية وعادة ما يكون علامة على أن شيئا ما يجري تفويتها. هذا هو السبب في أن العمل من المنظرين تطول.
في غضون ذلك أنت حر في أن أتخيل أي شيء. وهنا بعض الأسئلة كبيرة وكنت قادرا على الإجابة.أسئلة للمبتدئين
مرحبا دينيس، اسمي JJ هينيسي وعمري 13 سنة. أعتقد أن عالم كامل من الثقوب السوداء هي رائعة تماما، وأنا أموت لمعرفة المزيد عنها من أجل تحقيق فهم أكثر فائدة من هذه الأمور الغامضة. منذ كنت على الارجح للحصول على الكثير من الأسئلة حول الجانب العلمي من الأشياء، ظننت أنني سوف بدلا من ذلك أسألك كيف اصبحت مهتمة في هذا المجال المعقد وأين كنت بدأت الملاحقات الخاص بك. - جيمس جوزيف هينيسي
قرأت الكثير من قصص الخيال العلمي عندما كان عمري حوالي عمرك، وأصبح فتنت مع الأسئلة التي لم يكن لها أصل ومصير الكون. أعتقد أننا جميعا نريد أن نعرف من نحن وأين أتينا. وأين يحدث هذا كل شيء. فكرة أن العلم يمكن أن تسلط الضوء على مثل هذه الأسئلة، أن قوانين الفيزياء ويتوقع سقوط الخاصة بهم، ويمكن أن المسألة مجرد تختفي وأن المكان والزمان يمكن أن ينتهي هو مجرد لذيذ جدا. هذا هو بعض السحر قوية.
إذا تم استخدام الرياضيات لفهم الفيزياء، ما هو الفرق بين هذين المجالين، وكيف الفيزيائيين نرى هذا بشكل مختلف من علماء الرياضيات؟ - ايمي Sillman
وهو واحد من أكبر الألغاز في الطبيعة (وأنا أعلم ولقد استخدمت هذه العبارة كثيرا) أن الرياضيات تعمل بشكل جيد جدا لوصف الفيزياء. عالم الفيزياء الكوانتية يوجين فيغنر وأشار إلى "فعالية غير معقولة" الرياضيات. بعض من يبدو معجزة، كما هو الحال عندما كتب الفيزيائي البريطاني بول ديراك أسفل معادلة للإلكترون في عام 1928، وجدت أنه كان حلين - واحدة مع شحنة سالبة مثل الإلكترونات كنا نعرف بالفعل، وأفراد أسرته، والآخر مع شحنة موجبة ، الذي كان قد لوحظ أبدا ولكن سيكون. توقعت معادلاته وجود المادة المضادة.

كيف يمكن لنا ربما كشف عن وجود أو عدم وجود ثقب أسود يمر من نظامنا الشمسي؟ أو ما هو أسوأ، كيف يمكن لنا اكتشاف ما إذا كان أو لم يكن نظامنا الشمسي هو في طور استيعابها من قبل ثقب أسود؟ - ريتشارد روبنسون
مثل أي شيء في هذا الكون، فإن الثقب الأسود تكون في الحركة، وتدور حول مركز المجرة على سبيل المثال. أو في حالة الثقوب السوداء المتصادمة الكشف عنها من قبل علماء الفلك LIGO في وقت سابق من هذا العام، تدور حول بعضها البعض. النظام الشمسي والكواكب هي أيضا في حركة مستمرة. في الواقع، درس واحد النسبية آينشتاين هو أنه لا يوجد معيار مطلق للراحة في الكون. إذا جاء ثقب أسود من قبل، أو أتينا به، فإننا نلاحظ في إقلاق الكواكب الجاذبية والمركبات الفضائية. وإذا مرت أمام، ويقول زحل، كنا نرى هذا الكوكب وحلقاته مشوه.
أسئلة وسيطة
هل يمكن لشخص لفترة وجيزة (من وجهة نظرهم) تدور ثقب هائل الأسود (مع أفق الحدث مع دائرة نصف قطرها كبير)، وبالتالي "قفزة" الملايين من السنين في المستقبل؟ - مايكل بارنز
نعم فعلا. كما درامية في فيلم "بين النجوم،" يبدو أن الوقت يبطئ لشخص بالغ في حقل الجاذبية قوية. لذلك يمكن أن تحصل على وثيقة إلى ثقب أسود كبير وما يمكن أن يبدو وكأنه بضع ساعات لأنك ستكون آلاف السنين لمراقب خارجي بعيدا. وهذا هو في الواقع أساس "ايكاروس على حافة الزمن"، وهو الكتاب والفيلم من قبل بريان غرين، عالم الفيزياء في جامعة كولومبيا ومتعهد مهرجان العالمي للعلوم.
يمكن أن تكون الثقوب السوداء بذور المجرات؟ - جاك أيتكن
في الواقع صحيح أن، بقدر ما نعلم، كل مجرة ​​كبيرة تؤوي واحد أو أكثر من الثقوب السوداء الهائلة - في وزنها على الملايين أو حتى المليارات من المرات أكثر هائلة من أشعة الشمس - في قلبها. وعلاوة على ذلك، يبدو أن هناك علاقة الخام بين الجماهير من هذه الثقوب السوداء والجماهير من المجرات التي يعيشون فيها. وكلما كانت المجرة، وأكبر ثقب أسود لها. كيف يأتي هذا لغزا.
ما الذي يحدد العمر الافتراضي للثقب الأسود، ولقد تمكنا من تسجيل انفجار النهائي من واحد؟ - Coenraad فان دير Poel
لم نر ثقب أسود تنفجر. إلى هذا الحد. ووفقا للالرياضيات ستيفن هوكينغ، ودرجة حرارة الثقب الأسود تتناسب عكسيا مع كتلته. حتى أصغر هو عليه، وأكثر سخونة ينبغي أن يكون. لكائنات الفيزيائية الفلكية العادية وهذا من شأنه أن يكون لا يذكر. ومن شأن ثقب أسود هائل مثل الشمس تشع مع درجة حرارة حوالي 60 أجزاء من البليون من كلفن - أكثر برودة مما كنت سوف يكون من أي وقت مضى. ونحن لن تلاحظ ذلك - الآن. ولكن هذا هو عملية هارب. كما ثقب أسود بهذا الحجم يشع، فإنه ينكمش قليلا، وبالتالي يحصل على أكثر سخونة، مما يجعله يتقلص بشكل أسرع وأكثر سخونة، وهكذا دواليك تقريبا حتى نهاية الوقت.
ومع ذلك، فإن الثقب الأسود مليار طن (عن حجم كويكب صغير) الذي قد تقلص إلى حيز الوجود من ضغوط هائلة من الانفجار الكبير سوف اشتعلت فيه النيران الساخن اليوم، يقذف أشعة جاما عند درجة حرارة 100 مليار درجة. وقد مسح علماء الفلك السماء تبحث عن أدلة على هذه، ولكن لم يتم العثور على أي. لكن هذا لا يعني أنها غير موجودة. ويمكن أن تكون بعيدة جدا أو قليل جدا في العدد إلى التمسك بها فوق الأصوات الخلفية للكون والتسجيل على أجهزتنا هنا في هذا الوقت.
أسئلة متقدمة
لقد كنت دائما مفتون مفهوم فيزياء الكم من التورط الجسيمات. "العمل مجفل على مسافة" ما أعدنا صياغة تعبير أينشتاين، ويسمح لاثنين من الجسيمات المتشابكة إلى "إعلام" واحد آخر من دون أن يكون متصلا بدنيا. هذا العقار لم يعد مجرد نظرية ولكن يجري ثبت في المتزايدة المسافات. إذا ذهب أحد الجسيمات متشابكا في ثقب أسود، يمكن أن نحصل على المعلومات من الثقب الأسود من خلال مشاهدة الجسيمات متشابكا الآخر الذي لم يكن في الثقب الأسود؟ - نوح آرثر بارداخ
الاعلانمواصلة القراءة القصة الرئيسية
هذا سؤال جيد مخيف.
ليس فقط يمكن أن يحدث، ولكن على ما يبدو كان مطلوبا للمعلومات إلى الهروب من الثقب الأسود. وللأسف، فإن الجسيمات خارج أفق الحدث - الحدود غير المرئية التي هي وجهة ثقب أسود في اللاعودة - عليه أيضا أن يكون متشابكا مع الجسيمات الأخرى التي برزت بالفعل من الثقب الأسود، وقوانين ميكانيكا الكم تحظر مثل هذه الترتيبات منحل، الأمر الذي يؤدي إلى مفارقة واحتمال أن يكون هناك جدار ناري على حافة ثقب أسود. انظر مقالتي من قبل بضع سنوات للحصول على تفسير إضافي.
أنا لا أفهم كيف علماء الفيزياء الفلكية الحديث عن الثقوب السوداء العملاقة التي يجري تشكيلها عن طريق ابتلاع النجوم. لا يوجد شيء لمنع الثقوب السوداء من ائتلافه ولكن كيف يمكنك جعل ثقب أسود أكبر عن طريق ابتلاع النجوم عندما تكون جميع المراقبين الممكن الخارج؟ - جاي سبيفاكمواصلة القراءة القصة الرئيسية
الاعلانمواصلة القراءة القصة الرئيسية
سوف المراقبين الخارجيين رؤية أي شيء أن يقع في حفرة سوداء تجميد أساسا في أفق الحدث. كان على المدى الأصلي لهذه الكائنات "النجوم المجمدة." ولكن حقولهم الجاذبية لا تزال هناك، مثل أشباح نجم اختفت. وهكذا كل ما يقع في الثقب الأسود فقط يضيف الجاذبية الخاصة بها على كل ما كان هناك في المقام الأول. وبالتالي فإن "حفرة" مع مرور الوقت يحصل على اكبر مع تزايد هذا المجال.