إجابة:
هناك ثقب أسود يعبث أي شيء يعبر عن أفق الحدث ، حتى الضوء.
تفسير:
إنه لا يجتذب أي شيء كما يعتقد معظم الناس ، ولكن إذا تجاوز أي شيء أفق الحدث ، فلن يتمكن من الخروج منه. إذا كنت تراقب شيئ ا ما يتجه نحو وجود ثقب أسود ، بغض النظر عن السرعة التي قد تسير بها ، فستبدو بطيئة وتتوقف خارج أفق الحدث مباشرة. الكائن نفسه لا يتوقف أبد ا عن الحركة حق ا ، ولا يلاحظ تغير ا في السرعة ، لكن المراقب يرى أنه يتلاشى ببطء من الوجود لأن أي ضوء ينطلق من جسم ما لن يتمكن من الهروب من الثقب الأسود.
إجابة:
يحتوي الثقب الأسود على حقل جاذبية قوي للغاية يؤثر على كل المواد القريبة منه.
تفسير:
تم التنبؤ أولا بالثقوب السوداء عندما وجد كارل شوارزشيلد أول حل دقيق لمعادلات المجال لنظرية النسبية العامة لأينشتاين. الحل له تفرد في دائرة نصف قطرها شوارزشيلد
أين
إذا تم احتواء كل كتلة الجسم في دائرة نصف قطرها أقل من
سوف تتأثر أي مسألة تقترب من ثقب أسود من حقل الجاذبية القوي. على عكس الاعتقاد السائد ، لا تستهلك الثقوب السوداء كل شيء في المنطقة المجاورة لها. يجب أن يكون للمادة فعلي ا مسار يتقاطع مع أفق الحدث للسقوط في الثقب الأسود.
لا يمكننا أن نكون متأكدين مما يحدث بالضبط عندما تقترب المادة من أفق الحدث. معادلات آينشتاين الميدانية معقدة للغاية. وهي تتألف من 10 معادلات تفاضلية جزئية من الدرجة الثانية. يقدم حل شوارتزشيلد عدد ا من الافتراضات التي تقلل من معادلات المجال إلى 3 معادلات تفاضلية يمكن حلها بسهولة. بالقرب من أفق الحدث ، لم تعد الافتراضات صالحة مما يجعل الحل بلا معنى.
أيض ا ، بالقرب من أفق الحدث ، ستكون التأثيرات الكمية مهمة. نظر ا لأن ميكانيكا الكم والنسبية العامة غير متوافقين حالي ا ، فنحن بحاجة إلى فيزياء جديدة لوصف الثقوب السوداء تمام ا.
للثقب الأسود في المجرة M82 كتلة حوالي 500 ضعف كتلة شمسنا. لها نفس حجم قمر الأرض. ما هي كثافة هذا الثقب الأسود؟
السؤال غير صحيح في القيم ، لأن الثقوب السوداء لا تحتوي على حجم. إذا قبلنا ذلك بشكل صحيح فإن الكثافة غير محدودة. إن الشيء الذي يتعلق بالثقوب السوداء هو أن الجاذبية في التكوين تجعل كل الجسيمات تحتها. في النجم النيوتروني لديك ثقل كبير لدرجة أن البروتونات يتم سحقها مع الإلكترونات التي تنتج النيوترونات. يعني هذا أساس ا أنه على عكس المسألة "الطبيعية" التي تمثل مساحة خالية بنسبة 99٪ ، يكون النجم النيوتروني صلب ا بنسبة 100٪ تقريب ا. هذا يعني أن النجم النيوتروني في الأساس يكون كثيف ا قدر الإمكان. بسبب الكتلة الكبيرة والجاذبية ، يكون الثقب الأسود أكثر كثافة من ذلك. إذا كنت تعتقد أن الكوازار وأفق الحدث ينتجان فعلي ا عن طريق
ماذا يحدث لهذه المسألة التي يستهلكها الثقب الأسود؟
لا نعرف ماذا يحدث للمادة التي يستهلكها الثقب الأسود. لا يمكننا أن نرى داخل ثقب أسود لأنه حتى الضوء لا يستطيع الهروب من أفق الحدث. تقول النظريات الحالية أن هناك تفرد داخل الثقب الأسود. هذه هي نقطة الانحناء اللانهائي لوقت الفراغ والكثافة اللانهائية والجاذبية. هذا يشير إلى أن المسألة التي تقع في الثقب الأسود سوف تنضم إلى التفرد. نظر ا لأن كل نظريات الفيزياء تتفكك في التفرد ، فنحن بحاجة إلى نظريات جديدة. سيتم نقل الخصائص المحفوظة للكتلة والطاقة والزخم والزخم الزاوي لأي مادة مستهلكة إلى الثقب الأسود. بخلاف ذلك نحن ببساطة لا نعرف.
ماذا نعني عندما نقول أن الثقب الأسود يشبه الثقب في الفضاء؟
إنه تسمية خاطئة أن نسميها "ثقب" في الزمكان. إن الثقب الأسود يمتص جميع الإشعاعات العارضة ويمثل تفرد ا ، مما يعني في الواقع أن قوانين الفيزياء كما نعرفها تتوقف عند رؤيتها. هناك دائرة نصف قطرها تسمى أفق الحدث حيث تمدد الوقت غير محدود ، مما يعني أن الوقت لا يمكن قياسه هنا وأن فوتونات الحادث ببساطة "تختفي". هذا ليس خيال علمي بل هو تحذير من نظرية أينشتاين في النسبية ويخبرنا أننا نقترب من حواجز العلوم القابلة للقياس الكمي. الثقب الأسود هو في الأساس ليس "ثقب" بشكل أساسي ، أكثر من ذرة تحتوي على "التفاف الزمن".