06-21-2008, 08:09 PM
خُب به اینجا رسیدیم که سیاهچاله ها محدوده‌های هندسی معینی در فضا-زمان دارند و دوستان به این محدوده‌ها اشاره کردند.
حالا من یک کم جلوتر می‌رم: سیاه‌چاله‌هایی که اینجا ازشون بحث شد فقط یک نوع ساده از چند نوع سیاهچاله هستند؛ سیاه‌چاله‌هایی که با حل شوارتزشیلد از معادله‌ی آینشتاین بدست اومد، نوع استاتیک هستند! یعنی هیچ نوع حرکتی ندارند. (حالا سؤال: کسی می‌تونه بگه به چه دلیل می‌گیم استاتیک هستند؟)
سیاهچالهها انواع دیگه‌ای هم دارند. وقتی فضا- زمان رو با استفاده از ابزار بسیار کاربردی به نام «تانسور» و در قالب جبر خطی و نه صورت ماتریسی اونها کی‌نویسیم از ژئودزی یا ساختار هندسی اونها شروع می‌کنیم و به معادله‌ای می‌رسیم که آینشتاین رسید. اینجا تازه کار شروع میشه!!؟
شوارتزشیلد اولین نفری بود که در همون زمان این معادله رو به‌صورتی ساده بدون هیچ فرض اضافی دیگه‌ای اعم از دینامیک یا الکترودینامیک اون حل می‌کنه. به همین علت برای فهم بهتر از این نوع سیاهچاله نام می‌برند.
http://casa.colorado.edu/~ajsh/schw.shtml
قبل از اینکه ادامه بدم این لینک رو سری بزنید. همیشه تصویری ساده انگارانه از سیاه چاله در ذعن داریم. ولی می‌تونین نمونه‌های شبیه سازی شده رو در این لینک نه چندان جدید ببینید.
مثلاً:
![[عکس: redschbig_gif.html]](http://casa.colorado.edu/~ajsh/redschbig_gif.html)
در اینجا باریکه‌ی الکترومعناطیسی نشون داده شده که وضعیت موج در حال حرکت رو در این انحنا نشون میشده. این تصویری که می‌بینید در واقع نیم‌رخ ساده‌ای از این اتفاقیه که لینکش رو گذاشتم.
http://casa.colorado.edu/~ajsh/bho_gif.html
آینشتاین شاید بزرگترین عامل موفقیتش در ذهن واقعاً هندسی بود که باعث میشد، در بسیاری از زمینه‌های فیزیک نقشهای مهمی‌داشته باشه.
می‌بینیم که همین سیاه‌چاله‌ی ساده‌ی استاتیک باعث طرح بسیاری از مسائل جدید میشه. در همین لینک می بینید که چند نوع نمودار برای اتفاقات داخل سیاهچاله داریم.
اینکه آیا این نقطه‌ی چگال فقط می‌بلعد و یا از خودش تابشی هم داره، هاوکینگ در 1968 طی مقاله ای نشون میده که باید پرتو پر انرژی ایکس تابش کنه. و اما:
1. سیاه چاله‌های کوچک (عمدتاً ستاره‌ای)
2. سیاه چاله‌های چرخان
3. سیاهچاله های مینیاتوری(کسی می‌تونه بگه منظورم از مینیاتوری چی بود؟)
در بخش قبلی سال گذشته راجع به سیاهچالهها بحث‌هایی داشتیم. من تکرار نمی کنم و در یک لینک جدید جدای از بحث این بخش برای توضیح مراحل رسیدن به معادله‌ی اصلی آینشتاین و ادامه‌ی اون و انواع و خواص سیاهچالهها مطالبی رو می‌نویسم.
اما برای ادامه‌ی بحث در اینجا باید کمی هم راجع به برون‌داد اطلاعات از سیاهچاله و یا انفجار سیاهچاله هم بگم. پیش‌بینی‌های فیزیک نظری اینه که ممکنه چنین اتفاق‌های هم بیفته. یعنی دو اصطلاح «کرم چاله»و«سفید چاله». ولی در چه ابعادی؟ فقط ذرات بنیادی اجازه ی عبور از کرم چاله ها رو دارند. این راه میان‌بر فرضی فقط برای برخی از ذرات مجازه.
ولی در مورد انفجار و سفید چاله هم نظر قطعی وجود نداره. یکی و فقط یکی از پیش‌بینی‌های فیزیک نظری اینه که ممکنه چنین اتفاقی بیفته. اگر کمی روشن‌تر گفته باشم در فیزیک همواره مواردی پیش میاد که هر فیزیکدان با فرض‌های اولیه‌ی خودش می‌تونه راهی جدای از دیگری بره. در این حالت ممکنه برای یک مسأله دو جواب متضاد هم بدست بیاد!! ولی واقعاً کدوم می‌تونن درست باشند. جز آزمایش و تجربه ممکن نیست. چه آزمایشگاه ما دنیای اطرافمون باشه، چه دست ساخت خودمون. و در ضمن من برای پرستو بعد از مطلبش اشاره‌هایی به نسبیت خاص کردم. جاهای دیگه هم به طور کامل بحث کردیم. اونها هم بخونین خوبه. در همین لینک اخترفیزیکه.
عبت اینه که راجع به اساس نسبیت بحث شده. برگردیم به نسبیت خاص ببینیم چی می‌گه و چارچوب‌هاش چطور حفظ میشه.
1. سرعت نور در همه‌ی چارچوب‌های مرجع مستقل از ناظر و دستگاهی که در اون قرار داره، ثابته ©.
2. قوانین فیزیک در همه جا مستقل از تمام دستگاه ها بوده و در همه‌ی اونها به یک شکل عمل می‌کنند. یا به عبارتی ناوردا هستند.
این دو اصل پایه‌ای آینشتاین بود...
حالا آروم آروم جلو می‌ریم ببینیم کجای کار می‌تونه محل ایراد یا ابهام باشه....
حالا من یک کم جلوتر می‌رم: سیاه‌چاله‌هایی که اینجا ازشون بحث شد فقط یک نوع ساده از چند نوع سیاهچاله هستند؛ سیاه‌چاله‌هایی که با حل شوارتزشیلد از معادله‌ی آینشتاین بدست اومد، نوع استاتیک هستند! یعنی هیچ نوع حرکتی ندارند. (حالا سؤال: کسی می‌تونه بگه به چه دلیل می‌گیم استاتیک هستند؟)
سیاهچالهها انواع دیگه‌ای هم دارند. وقتی فضا- زمان رو با استفاده از ابزار بسیار کاربردی به نام «تانسور» و در قالب جبر خطی و نه صورت ماتریسی اونها کی‌نویسیم از ژئودزی یا ساختار هندسی اونها شروع می‌کنیم و به معادله‌ای می‌رسیم که آینشتاین رسید. اینجا تازه کار شروع میشه!!؟
شوارتزشیلد اولین نفری بود که در همون زمان این معادله رو به‌صورتی ساده بدون هیچ فرض اضافی دیگه‌ای اعم از دینامیک یا الکترودینامیک اون حل می‌کنه. به همین علت برای فهم بهتر از این نوع سیاهچاله نام می‌برند.
http://casa.colorado.edu/~ajsh/schw.shtml
قبل از اینکه ادامه بدم این لینک رو سری بزنید. همیشه تصویری ساده انگارانه از سیاه چاله در ذعن داریم. ولی می‌تونین نمونه‌های شبیه سازی شده رو در این لینک نه چندان جدید ببینید.
مثلاً:
در اینجا باریکه‌ی الکترومعناطیسی نشون داده شده که وضعیت موج در حال حرکت رو در این انحنا نشون میشده. این تصویری که می‌بینید در واقع نیم‌رخ ساده‌ای از این اتفاقیه که لینکش رو گذاشتم.
http://casa.colorado.edu/~ajsh/bho_gif.html
آینشتاین شاید بزرگترین عامل موفقیتش در ذهن واقعاً هندسی بود که باعث میشد، در بسیاری از زمینه‌های فیزیک نقشهای مهمی‌داشته باشه.
می‌بینیم که همین سیاه‌چاله‌ی ساده‌ی استاتیک باعث طرح بسیاری از مسائل جدید میشه. در همین لینک می بینید که چند نوع نمودار برای اتفاقات داخل سیاهچاله داریم.
اینکه آیا این نقطه‌ی چگال فقط می‌بلعد و یا از خودش تابشی هم داره، هاوکینگ در 1968 طی مقاله ای نشون میده که باید پرتو پر انرژی ایکس تابش کنه. و اما:
1. سیاه چاله‌های کوچک (عمدتاً ستاره‌ای)
2. سیاه چاله‌های چرخان
3. سیاهچاله های مینیاتوری(کسی می‌تونه بگه منظورم از مینیاتوری چی بود؟)
در بخش قبلی سال گذشته راجع به سیاهچالهها بحث‌هایی داشتیم. من تکرار نمی کنم و در یک لینک جدید جدای از بحث این بخش برای توضیح مراحل رسیدن به معادله‌ی اصلی آینشتاین و ادامه‌ی اون و انواع و خواص سیاهچالهها مطالبی رو می‌نویسم.
اما برای ادامه‌ی بحث در اینجا باید کمی هم راجع به برون‌داد اطلاعات از سیاهچاله و یا انفجار سیاهچاله هم بگم. پیش‌بینی‌های فیزیک نظری اینه که ممکنه چنین اتفاق‌های هم بیفته. یعنی دو اصطلاح «کرم چاله»و«سفید چاله». ولی در چه ابعادی؟ فقط ذرات بنیادی اجازه ی عبور از کرم چاله ها رو دارند. این راه میان‌بر فرضی فقط برای برخی از ذرات مجازه.
ولی در مورد انفجار و سفید چاله هم نظر قطعی وجود نداره. یکی و فقط یکی از پیش‌بینی‌های فیزیک نظری اینه که ممکنه چنین اتفاقی بیفته. اگر کمی روشن‌تر گفته باشم در فیزیک همواره مواردی پیش میاد که هر فیزیکدان با فرض‌های اولیه‌ی خودش می‌تونه راهی جدای از دیگری بره. در این حالت ممکنه برای یک مسأله دو جواب متضاد هم بدست بیاد!! ولی واقعاً کدوم می‌تونن درست باشند. جز آزمایش و تجربه ممکن نیست. چه آزمایشگاه ما دنیای اطرافمون باشه، چه دست ساخت خودمون. و در ضمن من برای پرستو بعد از مطلبش اشاره‌هایی به نسبیت خاص کردم. جاهای دیگه هم به طور کامل بحث کردیم. اونها هم بخونین خوبه. در همین لینک اخترفیزیکه.
عبت اینه که راجع به اساس نسبیت بحث شده. برگردیم به نسبیت خاص ببینیم چی می‌گه و چارچوب‌هاش چطور حفظ میشه.
1. سرعت نور در همه‌ی چارچوب‌های مرجع مستقل از ناظر و دستگاهی که در اون قرار داره، ثابته ©.
2. قوانین فیزیک در همه جا مستقل از تمام دستگاه ها بوده و در همه‌ی اونها به یک شکل عمل می‌کنند. یا به عبارتی ناوردا هستند.
این دو اصل پایه‌ای آینشتاین بود...
حالا آروم آروم جلو می‌ریم ببینیم کجای کار می‌تونه محل ایراد یا ابهام باشه....
Science is a way of trying not to fool yourself. The first principle is that you must not fool yourself, and you are the easiest person to fool. Richard Feynman