سياهچاله

وَالنَّجمِ اِذا هَوی                    نجم۱

سوگند به ستاره هنگامی که فرو می ریزد

در سال ۱۹۱۶ ميلادي، اختر شناس آلماني، كارل شوارز چايلد، راه حلي براي حل نظريه ي نسبيت انيشتين پيدا كرد كه نشان دهنده ي سياهچاله ي كروي بود. او نشان داد كه اگر جرم ستاره اي در نقطه اي بسيار كوچك متمركز شود، ميدان گرانش در سطح ستاره چنان قوي مي‌شود كه حتي نور نيز نمي تواند از آن بگريزد. اين همان چيزي است كه ما سياهچاله مي‌ناميم، منطقه اي از فضا زمان محدود شده با مرزي كه «افق اتفاق» يا «افق رويداد» ناميده مي‌شود كه هيچ چيز از جمله نور نمي‌تواند از آن بگريزد و به مشاهده كننده اي در دور دست برسد.

براي مدت هاي طولاني، اغلب فيزيكدانان از جمله انيشتين، بعيد مي‌دانستند كه چنان تمركز عظيمي از ماده بتواند در كيهان واقعي اتفاق بيفتد و وجود پيدا كند. اما ما اكنون مي دانيم كه اگر سوخت هسته اي يك ستاره سنگين و بدون چرخش، صرف نظر از پيچيدگي شكل و ساختار دروني اش، به پايان برسد، دچار رمبش مي‌شود و به درون خود فرو مي‌ريزد.وقتی ستاره منقبض شود، فشرده تر و نیروی جاذبه آن قوی تر می شود تاجایی که به نقطه بسیار کوچک پر جرمی به نام سیاه چاله تبدیل می شود.در واقع دليلي كه باعث مي‌شود اجسام با گرانش بالا، نتوانند اجسامي با جرم كمتر را به سمت خود بكشند و با خود برخورد دهند، سرعت است. براي مثال سرعت غلبه بر گرانش زمين حدود ۱۲ كيلومتر در ثانيه ولي در خورشيد به علت گرانش بالاتر ۶۱۸ كيلومتر در ثانيه است. نیروی جاذبه یک سیاه چاله هرچیزی را که به آن نزدیک شود، به درون خود می کشد حتی نور هم با سرعت ۳۰۰۰۰۰ كيلومتر در ساعت نمی تواند از گرانش قدرتمند آن بگریزد. به همین دلیل است که سیاه چاله نام گرفته است.  اما در حال حاضر آن ها سياه نيستند و به مرور زمان جرم از دست مي دهند و تشعشعاتي از خود رها مي‌سازند.  اگر شما از ناحیه افق رويداد دور تر بروید، شبیه رشته های ماکارونی می شوید. در اثر نیروی عظیم جاذبه سیاه چاله، این کش آمدن آن قدر ادامه پیدا می کندتا متلاشی شوید. اینیشتین می گوید که با به وجود آمدن سیاه چاله در فضا زمان آن قدر انحنا پیدا می کند که زمان در سیاه چاله متوقف می شود.  براي درك بهتري از ميزان فشردگي سياهچاله؛ خورشيد را تصور كنيد. ما اگر بخواهيم خورشيد را به يك سياهچاله تبديل كنيم، شعاع آن ۳۷۰۰ متر خواهد شد! اين در حالي است كه حجم خورشيد حدود يك ميليون برابر زمين است. اين فشردگي جرم در يك نقطه «تكينگي» نام دارد و باعث انحناي نا متنهي فضا زمان مي‌شود، در نتيچه زمان در سياهچاله به پايان مي‌رسد.

فرمولي كه كارل شوارز چايلد براي به دست آوردن شعاع سياهچاله به دست آورد اين گونه بود:

در اين فرمول علامت (c) نشان دهنده ي سرعت نور. (G) ضريب ثابت نيوتون و (M) جرم سياهچاله است.

برگرفته از :

كتاب كيهان در پوست گردو- كتاب جهان هستي