آیا می‌توان سیاهچاله ها را دید؟
سیاهچاله ها چی هستن؟
آیا تا به حال کسی یه سیاهچاله رو دیده؟
اصلن چرا سیاه چاله ها اینقدر برای دانشمندها مهمند؟
دانشمندها چطور اون چیزهایی که حدس میزنن درسته
واقعیت قلمداد میکنند؟
اگه بخوایم بگیم علم تا چه حد راه درست رو رفته
باید اول «درست بودن» رو تعریف کنیم
و خوب قضیه یه کم فلسفی می شه
اما خوشبختانه خود علم تونسته خودش رو یه جاهایی به خوبی ثابت بکنه
علم ساخته شده از قوانین و نظریه هایی که
درستیشون به شیوه های مختلف از جمله مشاهده و آزمایش
به اثبات رسیده
بعضی ها فکر می کنن نظریه یا تئوری
الزاما چیزیه که هنوز به اثبات نرسیده
این طرز فکر اشتباهه!
نظریه به یک ایده یا توضیح گفته میشه
که اصولِ یک مسأله ای رو مورد بررسی قرار میده
این اصول و قوانین شامل واقعیت هایی هستن
که درستیشون به اثبات رسیده
البته بدون فلسفه نمیتونیم مطمئن بشیم که
که دانش ما صددرصد درست بوده
اما اگه بدونیم یک حدسی ۹۹/۹۹۹۹۹٪ مواقع
به شکلی که ما پیشبینی کردیم دراومده
و آزمایش های زیادی هم تأییدش میکنن
اکثر مواقع می گیم اون تئوری به احتمال زیاد درسته
سیاهچاله ها اجسامی بودند که قبل از این که بخوان دیده یا مطالعه بشن
ریاضی وجودشون رو حدس زده بود
سیاهچاله ها در واقع یه سری فرمول ریاضی بودن که
از نظریه ی نسبیت عام انیشتن بیرون اومده بود
البته توی دهه ی ۱۷۹۰
دو دانشمند دیگه برای اولین بار با استفاده از قوانین نیوتن
تونسته بودن پیشنهاد بدن که اجسامی به نام
ستاره های نامرئی وجود داره
نسبیت عام اینشتین تونست توی سال ۱۹۱۵
اون نظریه ی قدیمی رو تأیید می کنه
و وجود سیاهچاله ها رو پیشبینی می کنه
طبق حدس های اولیه، سیاهچاله ها ستاره هایی هستن که
بین فعل و انفعالات درونی
و گرایش خودشون - جاذبه ی خودشون - دیگه نمی تونن
تعادل برقرار کنن و به اصطلاح فرومی پاشن
ستاره ها رو یه بادکنک در نظر بگیرید که
هوای داخلش با فشار لاستیک بادکنک در تعادله
و به همین دلیل ستاره به زندگی خودش ادامه می ده
وقتی یه ستاره دیگه نتونه به هر دلیلی
این تعادل رو برقرار کنه
کفه ی گرانش درونیش سنگین تر میشه و ستاره فرومیپاشه
یعنی تمام جرمش یک دفعه
تبدیل به یه نقطه می شه
فکرشو بکنین! میلیون ها تن ماده که توی یک سانتیمتر مکعب
فشرده شده باشه
به این نقطه که از نظر تئوریک می تونه جرم بینهایت داشته باشه
توی ریاضی و فیزیک میگن «تکینگی»
اگه یادتون باشه توی ریاضی جایی که به بینهایت می رسیدیم
گاهی مجبور بودیم معادله مونو رفع اشکال کنیم
درواقع بفهمیم
این بینهایت بزرگ یا بینهایت کوچیک که ما نمی فهمیم
یعنی چی
با این که تکینگی توی ریاضی نشون دهنده ی یک پیچیدگی محاسباتیه
توی فیزیک تکینگی بعضی وقتها واقعا وجود داره
یعنی خلاصه بگم بر اساس علم فیزیک
نقطه ی خیلی کوچک با جرم زیاد
عملا میتونه وجود داشته باشه
طبق نظریه ی نسبیت، هرچیزی رو که بتونیم
خیلی فشرده کنیم، تبدیل به سیاهچاله می شه
مثلا اگه زمین رو بتونیم به اندازه ی یک بادام زمینی فشرده کنیم
سیاهچاله شکل میگیره
سیاهچاله ها همه چیز رو به طرف خودشون جذب می کنن چون
نیروی گرانششون خیلی خیلی زیاده
اما یادتون باشه، هیچکس تا به حال همچین هیولایی رو ندیده
عکس ها و انیمیشن هایی که از سیاهچاله ها وجود داره
همه کامپیوتریه
و زاده ی خلاقیت سازنده هاشون
البته کسایی که این تصاویر گرافیکی رو می سازن
سعی می کنن ایده شون با آخرین اکتشافات
هماهنگی داشته باشه
سیاهچاله ها هرچیزی که از به اصطلاح «افق رویداد»شون
بهشون نزدیک تر باشه به سمت خودشون جذب می کنن
اجسامی که
از افق رویداد یک سیاهچاله بهش نزدیکتر بشن
هرگز دیگه شانسی برای فرار کردن از جاذبه ی
عظیم سیاهچاله ندارن.
اگه بخوام کوتاه و به زبان فارسی تکینگی و افق رویداد رو توضیح بدم اینجوری میشه:
اگه تابعی توی یک نقطه تعریف نشده باشه
یعنی توی اون نقطه پیوسته نباشه
این تابع توی اون نقطه تکینگی داره
به مرکز یه سیاهچاله
که تمام جرم سیاهچاله اونجا متراکم شده
و چگالی اون قسمت بی نهایت هست، تکینگی گفته می شه
اگر سیاهچاله رو ستاره ای در نظر بگیریم که
تمام جرمش بعد از فروپاشی
در حجمی در حد صفر متراکم شده
حجمش به سمت صفر میل می کنه
پس طبق فرمول های فیزیک، چگالیش بینهایت می شه
و یک ناپیوستگی و تکینگی در اون نقطه از فضا به وجود میاد
حالا اطراف سیاهچاله، کره ای فرضی
به اسم افق رویداد وجود داره
مرزی که هر چیزی ازش عبور کنه
ناچار به سمت تکینگی یا مرکز سیاهچاله هدایت می شه
دروافع، هرگاه ذره ای به سیاهچاله نزدیک بشه
تابش نوری که ازش منتشر میشه
تا به چشم ما برسه، موقع عبور کردن از افق رویداد
و ما دیگه نمی تونیم
شاهد رویدادی از طرف اون جسم باشیم
چیزی که ما می بینیم در نهایت، آخرین لحظه
از رسیدن جسم به افق رویداد خواهد بود
که هرگز پاک نمی شه و از نظر ما
انگار اون جسم اونجا متوقف شده
پس شد: ریاضی دان ها اول وجود سیاهچاله ها رو حدس زدن
و با فرمول های ریاضی شون تونستن ابعاد و ویژگی هاشون رو هم
مشخص کنند
ولی چون اونا دیده نمی شن آیا این به این معنیه که
ما هیچوقت نمی تونیم مطمئن بشیم که اون ها وجود دارند؟
استیون هاوکینگ معتقده
گشتن به دنبال یه سیاهچاله مثل
گشتن به دنبال یک گربه ی سیاه توی انبار زغال سنگه
این کار خیلی سخته اما با روش های مختلفی
میشه گربه ی سیاه توی انبار زغالسنگ رو پیدا کرد.
آشکارگرها منبع عظیمی از جاذبه رو کشف کردند
که نشون میداد چیزهایی با جاذبه ی خیلی زیاد
وجود داره که تا الآن می باید کل منظومه ی شمسی ما رو می بلعیده
و طبق قانون نیوتن، باید
فاصله ی کمی هم با ما داشته باشه.
این مسأله خودش به تأیید وجود سیاهچاله ها منجر شد.
امسال آشکارگر LIGO توی کالیفرنیا
برای سومین بار
امواجی رو ثبت کرد از برخورد دو سیاهچاله
با جرم های ۳۲ و ۱۹ برابر جرم خورشید
وقتی این دو سیاهچاله با هم برخورد کردند،
امواج گرانشی عظیمی از این برخورد ساتع شد
که این آشکارگر تونست با موفقیت اون ها رو ثبت کنه
برخورد این دو سیاهچاله با هم، یه سیاهچاله بزرگتر
رو ایجاد کرد با جرم ۴۹ برابر خورشید
یه مقدار از جرم دو سیاهچاله ی اولیه هم
به صورت انرژی هایی با فرکانس بالا آزاد شد
که ما می تونیم از طریق آشکارگرهامون اون ها رو شناسایی
و مطالعه کنیم
افق رویداد به شکل امواج نوری هست که
مثل فواره های نورانی از سیاهچاله ها بیرون می زنه
توی انیمیشن هایی که از سیاهچاله ها درست شده
افق رویداد مثل یک طناب سفید و باریکه
که اطراف سیاهچاله ها می چرخه.
ما الآن حتی قادر به دیدن این طناب های نورانی
اطراف سیاهچاله ها هم هستیم.
کشف سیاهچاله ها اطلاعات زیادی از جهان پیرامون ما به ما میده
بعضی از نظریه پردازها معتقدن
که جهان ما در نهایت جذب بزرگترین سیاهچاله ها می شه
ما دیگه هیچ اطلاعاتی از اجسامی که
توسط سیاهچاله ها جذب شده باشن دریافت نمی کنیم
چون سیاهچاله ها حتا نور و
اطلاعات رو هم به سمت خودشون جذب می کنند
اما یک چیزهایی هم هست به نام «سفیدچاله» که توی ویدئوهای بعدی
در موردشون توضیح می دم
وجود سفیدچاله ها هنوز اثبات نشده اما اونا دقیقن برعکس سیاهچاله ها هستند
یعنی همه چیز رو از خودشون ساتع می کنند
و هیچ چیزی امکان رسیدن به مرکز یک سفیدچاله رو نداره
بعضی از فیزیک دان ها معتقدند
«بیگ بنگ» یا انفجار بزرگ درواقع یک سفیدچاله بوده
که میلیاردها سال پیش از خودش انرژی
و اطلاعات گسیل کرده
اگه چنین چیزی درست باشه، ما باید کلی از
دانش علمیمون رو از اول بررسی کنیم
و تغییر عمده ای از درکمون از واقعیت ایجاد میشه
پس علم تونست به ما بگه این خطوط نورانی
که افق رویداد سیاهچاله رو احاطه کرده و شبیه
یک گربه ی نامرئی توی انبار زغالسنگه
درواقع نشون دهنده ی مکان خودِ گربه هست
و ما بدون این که گربه رو ببینیم
هم هاله ی دورش رو می بینیم و هم درواقع انگار
صداشو می شنویم.
این برای دانشمندها خبر خیلی خوبی بود چون یکی از دلایل متعددی بود که
بهمون ثابت می کرد علم ریاضی راه رو اشتباه نرفته
توی ویدیوهای بعدی حتما در مورد سیاه چاله ها
و انواعشون بیشتر حرف می زنم.
اگه از این ویدیو خوشتون اومده، عضو کانال کرونوس بشید
و لینکشو هم با دوستاتون به اشتراک بگذارید.
مرسی از منبع عظیم انرژیتون
و این که اون رو به اشتراک می گذارید.
