د تورو سوریو فزیک تشریح
تور سوری په کایناتو کې یو له خورا سختو شیانو څخه دی: د فضا-وخت یوه سیمه چې دومره شدید جاذبه لري چې هیڅ شی - حتی رڼا هم نه - د یوې ټاکلې نقطې څخه تیر نشي. که څه هم دوی ممکن په فضا کې د تشو "سوریو" په څیر غږ وکړي، تور سوری په حقیقت کې خالي ځای نه دی، بلکه د ډله ایز / انرژۍ د ډیر کوچني حجم کې د غلظت پایله ده. په عصري فزیک کې، تور سوری د عمومي نسبیت، کوانټم میخانیک، او د فضا او وخت په اړه زموږ د پوهې ازموینې لپاره د طبیعي لابراتوارونو په توګه کار کوي.
۱. د تورو سوریو د مفهوم اصل
د هغو شیانو مفکوره چې خورا لوی جاذبه لري د اتلسمې پیړۍ پورې اړه لري. په هرصورت، د فزیک په اړه قوي پوهه یوازې هغه وخت رامینځته شوه کله چې البرټ انشټاین په 1915 کې د نسبیت عمومي تیوري جوړه کړه. په عمومي نسبیت کې، جاذبه د جذب د یوې ساده قوې په توګه نه لیدل کیږي، بلکې د فضا-وخت د انحنا په توګه لیدل کیږي چې د ډله ایز او انرژۍ له امله رامینځته کیږي. که چیرې یو شی ډیر لوی او کثافت ولري، نو د هغې شاوخوا د فضا-وخت انحنا ډیره تیزه کیږي.
په ۱۹۱۶ کال کې، کارل شوارزشیلډ د انشټاین د معادلو لپاره د غیر څرخیدونکي کروی کتلې د قضیې لپاره لومړی ریاضيکي حل کشف کړ. دې حل د یوې ځانګړې وړاندوینې وړاندوینه وکړه چې په هغه کې، که چیرې یوه کتله وساتل شي، نو "د پیښې افق" به رامینځته شي. دا مفهوم وروسته د تورو سوریو په عصري پوهاوي کې رامینځته شو.
۲. د پیښو افق: د "نه راستنیدو" حد
د تور سوري کیلي د پیښې افق دی، یوه خیالي سطحه چې هغه سرحد په نښه کوي چیرې چې د تېښتې سرعت د رڼا سرعت سره مساوي دی. په کلاسیک فزیک کې، د تېښتې سرعت هغه لږترلږه سرعت دی چې یو شی کولی شي د جاذبې له اغیزې څخه وتښتي پرته له دې چې بیرته راښکته شي. په ځمکه کې، دا شاوخوا 11,2 کیلومتره/ساعت دی. په هرصورت، که چیرې یو شی ډیر لوی وي او ډیر کوچنی شعاع ولري، د هغې د تېښتې سرعت کولی شي د رڼا سرعت څخه ډیر شي.
ځکه چې، د ځانګړي او عمومي نسبیت له مخې، رڼا د معلوماتو او مادې لپاره د سرعت اعظمي حد دی، هر هغه څه چې د پیښې افق څخه تیریږي نشي کولی بیرته بهر ته سیګنال واستوي. له همدې امله تور سوري "تور" ښکاري: رڼا چې ننوځي نشي کولی وتښتي، نو هیڅ رڼا بیرته څارونکي ته نه منعکس کیږي.
په ریاضيکي لحاظ، د شوارزشیلډ تور سوري لپاره، د هغې د پیښې افق وړانګې د شوارزشیلډ وړانګې په نوم یادیږي:
rₛ = 2GM / c²
چیرته:
- G د جاذبې ثابت دی،
- د شی M وزن،
– ج د رڼا سرعت.
څومره چې کتله زیاته وي، هغومره یې rₛ هم لوی وي. په زړه پورې خبره دا ده چې تور سوري باید "کوچني" نه وي؛ ستر لوی تور سوري د پیښو افقونه لري چې د سیارو د مدارونو څخه لوی کیدی شي.
۳. واحدیت: د نسبیت په ماډل کې یو افراطي ټکی
د تور سوري په مرکز کې، عمومي نسبیت د یو واحدوالي وړاندوینه کوي، یوه سیمه چیرې چې د فضا وخت منحنی په ریاضي ډول لامحدود کیږي، او د ډله ایز کثافت لامحدود ښکاري. په هرصورت، ډیری فزیک پوهان د واحدوالي د یوې نښې په توګه ګوري چې تیوري (عمومي نسبیت) د داسې سختو شرایطو لپاره نیمګړې ده.
دا هغه ځای دی چې د کوانټم جاذبې تیوري ته اړتیا رامنځته کیږي: د عمومي نسبیت او کوانټم میخانیکونو ترکیب چې کولی شي تشریح کړي چې په خورا کوچنیو او انرژي لرونکو پیمانو کې څه پیښیږي. تر اوسه پورې، واحدیتونه یوه ژوره پوښتنه پاتې ده - ایا دوی په حقیقت کې په فزیکي توګه شتون لري، یا په ساده ډول د ریاضيکي ماډلونو اثار دي چې د دوی له ساحې هاخوا پراخیږي.
۴. د تورو سوریو ډولونه
په عمومي توګه، تور سوري د دوی د کتلې او جوړښت پروسې پر بنسټ توپیر کیږي.
۱. د ستورو ډله ییز تور سوری
د سوپرنووا چاودنې وروسته د یو لوی ستوري د هستې د سقوط څخه رامینځته شوي، د دوی ډله معمولا د لمر د ډله څخه څو څخه تر لسګونو ځله وي.
۲. ډېر لوی تور سوری
د کهکشانونو په مرکز کې موقعیت لري، په شمول د شیدو لار (Sagittarius A). د دوی ډله د لمر د وزن په ملیونونو څخه تر ملیاردونو ځله ده. د دوی د جوړښت میکانیزمونه لاهم مطالعه کیږي؛ دوی احتمال لري چې د ډیری تور سوريونو د یوځای کیدو او د ملیاردونو کلونو په اوږدو کې د موادو د زیاتوالي له لارې رامینځته شوي وي.
۳. د منځګړي ډله تور سوري
د دوی ډله ایز حجم له سلګونو څخه تر سلګونو زرو لمریزو حجمونو پورې دی. د دوی د شتون شواهد مخ په زیاتیدو دي، مګر د دوی نفوس په ښه توګه نقشه شوی نه دی.
۴. لومړني تور سوري (فرضي)
داسې انګیرل کیږي چې دا په لومړني کایناتو کې د خورا لوړ کثافت بدلونونو له امله رامینځته شوی. د دې شتون ثابت شوی نه دی، مګر دا ډیری وخت په کاسمولوژي کې بحث کیږي او د تیاره مادې لپاره نوماند دی.
۵. د تورو سوریو اغېز په چاپېریال: جمع کېدل او ډیسکونه
که څه هم تور سوري پخپله رڼا نه خپروي، خو د دوی شاوخوا چاپېریال په حیرانونکي ډول روښانه کیدی شي. لکه څنګه چې ګاز او دوړې د تور سوري په لور راښکته کیږي، مواد ډیری وختونه د اکریشن ډیسک جوړوي. د هغې د چټک سرپل حرکت له امله رامینځته شوي رګونه او تودوخه د دې ډیسک د انرژۍ لوی مقدار خارجوي، په عمده توګه د ایکس رې په بڼه.
په فعالو سترو لویو تورو سوریو کې، د اکریشن ډیسکونه کولی شي کواسارونه تولید کړي - په کایناتو کې ځینې روښانه شیان. سربیره پردې، ځینې تورې سوري نسبي جیټونه خپروي، د لوړ انرژۍ ذراتو جیټونه چې د تورې سوري له قطبونو څخه د رڼا په سرعت سره راوتلي دي. دا جیټونه د ستورو د منځنیو منځنیو سره تعامل کوي او کولی شي د کهکشانونو ارتقا اغیزه وکړي.
۶. د تور سوري سره نږدې د وخت نسبیت
د عمومي نسبیت یو له خورا په زړه پورې وړاندوینو څخه د جاذبې وخت پراخوالی دی. د جاذبې ساحه څومره قوي وي، د هغو سیمو په پرتله چې کمزورې جاذبې لري (د دوو څارونکو ترمنځ د تناسب له مخې) وخت ورو تیریږي. د پیښې افق ته نږدې، دا اغیزه په ځانګړي ډول خورا سخته کیږي.
د لرې کتونکي لپاره، یو شی چې د تور سوري په لور رالویږي داسې ښکاري چې د پیښې افق ته نږدې کیدو سره ورو او "کنګل" کیږي، د هغې رڼا سور (سور بدل شوی) او تیاره کیږي. په هرصورت، د غورځیدونکي شی لپاره پخپله (په محلي چوکاټ کې)، دا په محدود وخت کې د پیښې افق څخه تیریږي او بیا د مرکز په لور دوام ورکوي پرته له دې چې کوم محلي "وخت ودریږي" تجربه کړي. په لید کې دا توپیر تضاد نه دی، بلکه د فضا وخت د نسبي جوړښت پایله ده.
۷. د هاوکینګ وړانګې: تور سوري "تبخیر" کولی شي
په ۱۹۷۰ لسیزه کې، سټیفن هاوکینګ د کوانټم میخانیک مفکورې د پیښې افق ته نږدې د فضا-وخت سره یوځای کړې او وموندله چې تور سوري باید حرارتي وړانګې خپروي، چې اوس د هاوکینګ وړانګو په نوم پیژندل کیږي. په ساده ډول، په خلا کې د کوانټم بدلونونه کولی شي د ذرې-د ذرې ضد جوړې تولید کړي. که چیرې یو په تور سوري کې راښکته شي او بل وتښتي، نو د لرې څارونکي له نظره، تور سوري ذره خپروي.
پایله یې حیرانونکې ده: تور سوري کولی شي ورو ورو ډله له لاسه ورکړي او بالاخره تبخیر شي. په هرصورت، د ستوري-کثافت یا سوپرماسیو تور سوري لپاره، د تبخیر کچه خورا کوچنۍ ده - په ډیری قضیو کې د زیاتوالي پروسې څخه ډیره کوچنۍ. د هاکینګ وړانګې په ځانګړي ډول د کوچنیو (فرضوي) تور سوري لپاره مهم دي، ځکه چې د تور سوري ډله کوچنۍ وي، د هغې د وړانګو تودوخه لوړه وي.
۸. د تورو سوریو د شتون شواهد
څرنګه چې تور سوري په مستقیم ډول رڼا نه خپروي، د دوی د شتون شواهد د شاوخوا موادو څخه د جاذبې قوې او وړانګو اغیزو څخه راځي. د شواهدو ځینې اصلي کرښې دا دي:
- د کهکشان د مرکز شاوخوا د ستورو حرکت:
د Sagittarius A ته نږدې د ستورو د مدارونو مشاهدات د یو ډیر کمپیکٹ، لوی ډله شتون په ګوته کوي، چې د یو سوپرماسیو تور سوري سره مطابقت لري.
– د دوه ګوني ستورو سیسټمونه او ایکس رې:
که چیرې یو ستوری د یو ډیر لوی، نه لیدل کیدونکي شی په شاوخوا کې ګرځي او د ستوري څخه مواد د اکریشن ډیسک جوړولو لپاره بهر ته وځي، نو قوي ایکس رې کشف کیدی شي.
– جاذبې څپې:
د لیګو او ویرګو کشف کونکو د تورو سوریو سره د یوځای کیدو له امله د جاذبې څپې لیدلي دي. دا سیګنالونه د عمومي نسبیت وړاندوینو سره سمون لري.
- د تور سوري سیوري انځور:
د پیښې افق ټیلسکوپ (EHT) په بریالیتوب سره د کهکشان M87 او بیا Sagittarius A کې د تور سوري "سیوري" عکس اخیستی دی. هغه څه چې لیدل کیږي پخپله تور سوري نه دي، بلکه د شاوخوا ګرمو ګازو د رڼا په وړاندې د پیښې افق سیلویټ دی.
۹. خلاصې پوښتنې: معلومات او کوانټم جاذبه
تور سوري هم بنسټیزې ستونزې رامینځته کوي، چې یوه یې د معلوماتو تضاد دی. په کوانټم میخانیک کې، د سیسټم د حالت په اړه معلومات باید له لاسه ورنکړل شي. په هرصورت، که چیرې یو تور سوري د هاوکینګ د ناڅاپي وړانګو له لارې تبخیر شي، نو د هغه مادې په اړه معلومات چیرته ځي چې یو ځل راښکته شوي وو؟ دې بحث د تار تیوري، هولوګرافي، او دې مفکورې کې پرمختګونه رامینځته کړي چې معلومات ممکن په یو ډول د پیښې افق کې زیرمه شي.
پایله
تور سوري نه یوازې بهرني ستورپوهنیز شیان دي، بلکې د عصري فزیک د دوو ستنو تقاطع هم دي: عمومي نسبیت او کوانټم میخانیک. د پیښو افقونو او د وخت پراخوالي څخه تر روښانه اکریشن ډیسکونو او د هاکینګ نازک وړانګو پورې، تور سوري ښیې چې کاینات څنګه زموږ د تیوریو په حدودو کې کار کولی شي. د تور سوري په اړه څیړنه د جاذبې څپو، لوړ ریزولوشن ټیلسکوپونو، او د کوانټم جاذبې پراختیا د مشاهدو له لارې پرمختګ ته دوام ورکوي - دا هیله ورکوي چې د کاسموس یو له لویو رازونو څخه ممکن ورو ورو ښه پوه شي.
