Por falar em buracos negros, o termo buracos negros só foi cunhado no século 19, pelo cientista americano (John Wheeler) como uma ideia que existia desde duzentos anos antes, quando havia duas teorias sobre a luz - a dualidade da luz, ou seja , sabe-se que a luz pode se comportar como um ondas e partículas (partículas).
Naquela época, a hipótese do buraco negro encontrou resistência porque os cientistas não tinham evidências suficientes para isso. Em 1915, Albert Einstein publicou sua maior descoberta (Teoria da Relatividade) que sugeria que a gravidade pode dobrar a dimensão espaço-tempo e é por isso que as partículas de luz (fótons) que têm uma massa próxima a zero podem ser afetadas pela gravidade, e isso leva ao fenômeno dos buracos negros. .
Não é um buraco
Um buraco negro não é um buraco (oco) no universo (espaço-tempo), ao contrário do que você pensa! Um buraco negro é uma estrela (com um pequeno raio, mas extremamente grande e massa comprimida) que entrou em colapso sob sua própria gravidade quando o "combustível" da estrela se esgotou e sua massa encolheu muitas vezes desde o início (certifique-se de entender o ciclo de vida. estrelas para compreender as origens dos buracos negros). Ele é chamado de buraco negro por causa de 2 coisas, a saber:
- Este objeto comprimido suga qualquer material que esteja próximo a ele, como um buraco - sim, é um aspirador de pó!
- Qualquer questão (digamos luz), a luz que foi sugada não será capaz de sair novamente dela. Isso está de acordo com a descrição da radiação do corpo negro - ela absorve a luz completamente (e = 1).
É impossível para qualquer matéria escapar de um buraco negro, (um feixe) de luz sozinho é incapaz, muito menos outra matéria, não existe! - porque nada pode exceder a velocidade da luz (de acordo com a teoria da relatividade) então tudo não pode escapar (e nunca espere escapar do abraço de um buraco negro!).
Atualmente, os cientistas estão pensando no que podemos criar uma substância / matéria que pode ter uma velocidade (no vácuo ) que ultrapassa a velocidade da luz ? (e não se sabe como a luz responderá à gravidade.)
Como você encontra um buraco negro se a luz sozinha não consegue sair dele? (Lembre-se de que não podemos ver um objeto sem a ajuda da luz e o universo é muito escuro e frio.) Os buracos negros podem ser encontrados com a ajuda de materiais no espaço sideral, uma matéria que está perto do buraco negro irá girar e também circundá-lo. , um disco plano denominado disco de acreção será criado como resultado disso.
Essa matéria em rotação perde sua energia e então 'emite' radiação na forma de raios-X, bem como radiação eletromagnética, antes de finalmente passar pelo horizonte de eventos.O buraco negro chamado Cygnus X-1 é encontrado em um sistema estelar binário (duas estrelas orbitando uma a outra) que se comporta de forma tão estranha que os astrônomos ficam confusos e se perguntam por que isso acontece? Após um estudo mais aprofundado, descobriu-se que a estrela estava realmente circulando um buraco negro (Cygnus X-1) que está a 6.000 anos-luz da Terra.
Com base na teoria geral da relatividade, afirma-se que a gravidade pode dobrar o espaço-tempo. A Terra orbita o Sol (totalmente) em 365,25 dias. Isso se deve (ao resultado da curvatura) da gravidade do Sol, que faz com que a Terra orbite.E a terra também distorce o espaço-tempo em torno dela e, portanto, a lua gira em torno dela (seguindo a curvatura).
Leia também: Onde fica a Velha Zelândia?A gravidade deste objeto de modo (grande) distorce o espaço-tempo ao seu redor, como resultado, qualquer objeto próximo a ele orbitará de modo que crie um caminho orbital (planetas, luas, etc.) e em diferentes períodos para completá-lo. rotação completa (360 °). Na foto acima (Fig. 1.2), preste atenção nas linhas que compõem a teia, é o que se chama de espaço-tempo .
Simplesmente, imagine você e seu amigo esticando um pano (entre vocês) e colocando uma bola de gude (ela apontará para o centro do pano), e então haverá uma curva, certo? Essa é a força gravitacional real, a força gravitacional de um buraco negro é muito, muito forte em comparação com o Sol ou uma estrela de nêutrons (Fig. 1.1).
Agora, sabemos que um buraco negro não é um buraco oco no universo! (Um buraco negro é uma estrela que entrou em colapso e tem uma atração gravitacional tão forte que nem a luz consegue escapar dele!)
Então, o que exatamente é um 'buraco' negro?
Na verdade, os buracos negros têm 3 partes, a saber; Ergosfera, Horizonte de Eventos e Singularidade. ( Aproximando-nos de cada uma dessas partes, sentiremos um efeito diferente.) Se nos aproximarmos de um buraco negro, encontraremos primeiro a ergosfera, antes de encontrar o horizonte de eventos e a singularidade no final.
Ergosfera: é a parte mais externa do horizonte de eventos em rotação, onde o espaço-tempo será distorcido devido a esta força de cisalhamento (spin).
Horizonte de eventos (horizonte de eventos): é a fronteira entre o espaço-tempo dentro do buraco negro, todos os eventos que ocorrem (aqui) não podem mais ser influenciados .
Singularidade: é o ponto central do buraco negro, na singularidade da densidade de massa e no infinito da curvatura do espaço-tempo .
Qualquer material na ergosfera ainda pode escapar com a ajuda das forças rotacionais (que são muito rápidas) da própria ergosfera. Porém, se ele entrou no horizonte de eventos, qualquer matéria não poderá escapar, qualquer matéria será cada vez mais pressionada pela força gravitacional do buraco negro e no final estará em uma singularidade (estará aqui para sempre!).
Na singularidade, todas as leis da física que conhecemos até agora não se aplicarão mais! - e há uma unificação das forças fundamentais do universo (força gravitacional, força eletromagnética, força nuclear forte e força nuclear fraca) . Não se sabe como ocorre o esquema das uniões forças / componentes, e não se pode explicar o que realmente está na singularidade.
Neste ponto, nós sabemos um por um o que a Ergosfera, Horizonte de Eventos e Singularidade realmente significam. Supondo que um buraco negro seja uma bola sólida, ele deve ter um raio e um diâmetro, certo?
Esse raio é a distância entre a singularidade e o horizonte de eventos (Fig. 1.3), que é chamado de raio de Schwarszchild (tirado de um cientista que foi creditado por desenvolver a teoria do buraco negro). O raio do schwarszchild depende do valor da massa, quanto maior a massa, maior o raio.
O raio de Schwarszchild explica que há duas energias (importantes) em ação quando em um buraco negro, essas duas energias são a energia cinética e a energia potencial gravitacional. Sim, eles estão intimamente relacionados. Descobriu que a fórmula para o raio de schwarzschild é R = 2GM / c², como você obtém a fórmula? Não se preocupe, ele vem da relação energia cinética (Ek) e energia potencial gravitacional (Ep). É dado que Ek é a quantidade de energia devida ao movimento e Ep é a energia (total) em repouso.
Ek = Ep1 / 2mv² = GMm / R
1 / 2v² = GM / R
v² = 2GM / R
porque no vácuo, então v = c.
c² = 2GM / R
R = 2GM / c².
(É assim que vem a fórmula para o raio de Schwarszchild.)
Usando os cálculos da fórmula, se quisermos fazer da Terra um buraco negro, a Terra tem apenas o tamanho de uma ervilha (mais tarde), mas contém toda a massa da Terra, imagine? E se fosse o sol, teria apenas um raio de 3 km. (Embora a terra seja tão grande quanto uma semente de ervilha se se tornar um buraco negro, aposto que você não será capaz de levantá-la!)
Leia também: O que é raio infravermelho?Precisamos fazer a pergunta: "se alguém entrar em um buraco negro, qual será o destino da questão?" Qualquer assunto que tenha entrado no buraco negro pode ser as próximas duas possibilidades, e ele o fará;
- Junte-se ao buraco negro, para que a massa do buraco negro também fique maior, ou
- Estar na singularidade por um tempo desconhecido (isso já é explicado na física quântica).
Mesmo que os buracos negros sejam incrivelmente poderosos, na verdade os buracos negros não existem para sempre, eles também têm o mesmo ciclo dos humanos - eles 'nascem' e certamente não existirão. Como um buraco negro morre ? Lembre-se de que os buracos negros também giram e alguns são estacionários ou estacionários.
De acordo com o físico russo Yakov Zeldovich (Яков Зелдовичь) e colegas afirmaram que, de acordo com o princípio da incerteza da mecânica quântica, objetos rotativos devem produzir e emitir partículas.
O físico Stephen Hawking também argumentou que os buracos negros devem ter emitido alguma radiação - essa radiação ficou conhecida como radiação de falcão, que é a radiação causada por efeitos quânticos em torno do horizonte de eventos.
Quanto mais gira, mais radiação é liberada, como resultado, um buraco negro diminuirá de massa e encolherá, o que no final desaparecerá; morrer! No entanto, como humanos, nunca testemunharemos a morte de um buraco negro, porque com sua massa enorme leva muito tempo para um buraco negro encolher; quanto maior for a massa, maior será sua vida útil.
Os buracos negros têm muitos mistérios - eles são buracos negros! Ele é uma ferocidade na escuridão do universo. Como humano, você só pode saber a aparência externa e, claro, os buracos negros são muito mais assustadores do que o que descrevi aqui. Sim, pelo menos já sabemos o que e como os buracos negros realmente são, por que isso é e por que é aquilo.
Isso é o suficiente, espero que seja útil e obrigado.
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