سیاه چاله

واژه­ی سیاه­چاله نخستین بار توسط جان ویلر بکار برده­ شده­ است ولی سالها قبل از

آن جان میچل در سال 1783 در مقاله­ای خاطر نشان کرده­ بود که اگر ستاره­ای جرمی­ بسیار زیاد و فشرده­ داشته باشد؛ میدان گرانشی چنان نیرومندی خواهد داشت که نور نخواهد داشت و نخواهد توانست از آن بگریزد.

میچل پیشنهاد کرد که شاید شمار زیادی از این ستاره­ها وجود داشته باشد هر چند که نور آنها به دلیل نوری که از آنها به ما نمی‌رسند نمی­تواند دیده­ شود. ولی جاذبه‌ی گرانشی آنها را می­توانیم حس کنیم. به تعریف ساده­تر سیاه­چاله یعنی خلائی سیاه در فضا.

برای آنکه بفهمیم یک سیاه چاله می­تواند شکل بگیرد نخست باید چگونگی شکل گیری و عمر یک ستاره را بدانیم: یک ستاره وقتی شکل می­گیرد که مقدار زیادی گاز که بیشتر هیدروژن می­باشد تحت تأثیر کشش گرانشی خود آغاز به فروریزش روی خود می کند در جائی که منقبض می شود اتمهای گازها بیشتر و بیشتر با یکدیگر بر خورد می­کنند و سرانجام گاز آنچنان داغ می شود که وقتی اتمهای هیدروژن به هم برخورد می­کنند دیگر از هم جدا نمی­شوند و هلیوم را شکل می­دهند. گرمایی از این واکنش آزاد می شود همان گداخت هسته­ای می­باشد. چیزی که ستاره­ا را درخشان می کند این افزایش گرما فشار گاز را آنقدر افزایش می­دهد تا با جاذبه­ی گرانش به تعادل برسد ئ در این حالت گاز از منقبض شدن باز می­ایستد. ستاره­ی خورشید در حال حاضر در چنین حالتی قرار دارد، هر چه جرم ستاره بیشتر باشد سوخت آن سریعتر می­سوزد زیرا گرمای بیشتری برای افزایش فشار در مقابل گرانش تولید کند.

دانشمند هندی چاندراسخار کسی بود که نظریه­ای در مورد طبقه­بندی ستارگان از لحاظ پایداری ارائه نمود بدین صورت که اگر جرم کمتر از حد معین 1/4 جرم خورشید (جرم چاندراسخار) باشد پس از پایان عمر ستاره و فروریزش آن طبق اصل طرد پائولی برای الکترونها تشکیل ستاره­ای سرد به نام کوتوله­ی سفید می­دهند و اگر جرم ستاره مقداری بیشتر از جرم کوتوله­ی سفید باشد ولی از جرم چاندراسخار کمتر باشد طبق اصل طرد پائولی برای نوترونها عمل می کند و ستارگان نوترونی­ را تشکیل می­دهند. ولی اگر بیشتر از جرم چاندراسخار باشد و از حد شعاع شوارتزرشیلد تجاوز کند تشکیل سیاه­ چاله می­دهد. لازم به ذکر است برای اینکه زمین بخواهد به یک سیاه­چاله تبدیل شود (به عنوان یک مثال فرضی) انداز­ه­ی آن باید در حد یک نخود باقی بماند.

اگر بخواهیم در مورد یک سیاه­چاله بدانیم به عنوان یک مثال فضانوردی از یک سفینه جدا شده و به طرف یک سیاه­چاله حرکت می کند و در هر ثانیه یک علامت نوری به طرف سفینه می­فرستند. مثلاً در ساعت 10:00 به سیاه­چاله می­رسد قبل از آن در ساعت 9:59:58 یک علامت می­فرستد. یک ثانیه و اندی بعد به علت انبساط زمان سفینه در ساعت 9:59:59 علامت نوری را دریافت می کند و برای دریافت آخرین علامت نوری یعنی ساعت 10:00 باید در ابد منتظر بماند چون در سیاه­چاله زمان متوقف می شود و ما نمی­توانیم اطلاعاتی از درون آن به دست آوریم بنابراین یک سیاه­چاله به عنوان یک فرض می­تواند جهانی با ویژگی­های مختص به خود را وضع کند.

به علت وسعت مباحث سیاه­چاله و کوتاهی مقاله بحث را با این موضوع به پایان می­بریم که اگر در آینده­ی دور ما بتوانیم انرژی سیاه­چاله­ها را به تسخیر خود درآوریم انسان از لحاظ منبع انرژی تأمین خواهد شد البته اگر بتوانیم در مورد سیاه­چاله­ها واقعیت را بدانیم و بدانیم و بدانیم.