O se Fa'amatalaga Atoatoa o Pu Uliuli
O pu uliuli o nisi ia o mea e sili ona mata'ina ma sili ona faigata i le atulaulau. Latou te tu'ufa'atasia ai le mealilo, le matagofie o le fisiki, ma tapula'a o le malamalama o tagata i le vateatea ma le taimi. I se faaupuga faigofie, o se pu uliuli o se vaega i le vateatea e malosi tele le kalave e leai se mea—e o'o lava i le malamalama—e mafai ona sola ese. Ae i tua atu o lena fa'amatalaga o lo'o i ai le tele o manatu taua: pe fa'apefea ona fausia pu uliuli, o latou foliga, pe fa'apefea ona iloa e saienitisi, ma mea o lo'o tumau pea o se mealilo e o'o mai i le aso.
O le ā le pu uliuli?
I le fa'asaienisi, e mafai ona malamalama i pu uliuli o se taunuuga o se pi'oga tele o le vateatea-taimi. I le a'oa'oga a Albert Einstein i le general relativity, o le kalave e le na'o se "malosiaga tosina," ae o le aafiaga o le tele ma le malosi e punou ai le vateatea ma le taimi. Afai o se mea faitino e iai se tele tele o lo'o fa'aputuina i se voluma la'ititi, o le pi'oga o le vateatea-taimi e matua'i ma'ai lava—e lava le ma'ai e fausia ai se "mailei" o le kalave.
O le tuaoi o lenei mailei e ta'ua o le event horizon. O le event horizon e le o se mea malō e pei o le atigi o se polo, ae o se tuaoi fa'afoliga: i tua atu o lenei tuaoi, o auala uma e mafai ona faia e le malamalama po'o meafaitino e tau atu i le ogatotonu o le pu uliuli. Talu ai e le mafai e le malamalama ona sola ese, e le mafai ona va'aia sa'o pu uliuli e pei o fetu. O le mea e mafai ona matauina o lo latou a'afiaga i lo latou siosiomaga.
Fausaga ma vaega taua
E tele ni faaupuga autū e masani ona tulaʻi mai pe a talanoaina ni pu uliuli:
1. Fa'asologa o mea tutupu
O le "tulaga e le toe foʻi mai ai." Afai e ui atu se tasi i le event horizon, e leai se auala e toe foʻi mai ai pe auina atu ai se faailoilo. O le radius o le event horizon mo se black hole e le feliuliuaʻi e masani ona taʻua o le Schwarzschild radius.
2. Tulaga Tutoatasi
I le ogatotonu o se pu uliuli, o le relativi lautele e valoia ai se tulaga ese, o se tulaga (po o se itulagi) e le gata le mafiafia ma le pi'o e le gata o le avanoa-taimi. Peita'i, e to'atele tagata su'esu'e fisiki e masalomia o le tulaga ese o se fa'ailoga e le atoatoa la tatou a'oa'oga: e mana'omia se a'oa'oga o le kalave quantum e malamalama ai i le mea moni e tupu iina.
3. Tisiketi fa'aputuga
E tele pu uliuli e si'omia e se tisiketi feliuliua'i o mea, e pei o le kesi ma le efuefu. O le fe'ese'esea'iga ma le fa'apipi'iina e matua vevela ai lenei tisiketi ma fa'asalalauina ai le malosi o le averesi (e pei o ave o le X). O se tasi lea o auala autū e "va'aia" ai pu uliuli i va'ai mamao.
4. Va'alele fa'atatau
O nisi pu uliuli, aemaise lava o pu e matuā gaioi tele i le ogatotonu o aniva, e faʻasalalauina mai ni vaega malolosi mai tafatafa o latou pole i le saoasaoa e latalata i le saoasaoa o le malamalama. O le faiga tonu lava e faigata, e aofia ai le fanua maneta o le pu uliuli ma le feliuliuaʻi.
E fa'apefea ona fausia ni pu uliuli?
E mafai ona fausia ni pu uliuli i ni auala se tele, ae o auala e sili ona lauiloa o:
1. Pa'ū tele o fetu
A uma le suauʻu faaniukilia o se fetu e sili atu lona mamafa nai lo le La, e faʻavaivaia le mamafa o le kalave, ma paʻuʻū ai lona ogatotonu. Afai e lava le tele o le ogatotonu, e leai se malosi e mafai ona taofia le paʻuʻū, ma e fausia ai se pu uliuli. O lenei faiga e masani ona fesootaʻi ma se pa mataʻina o le supernova.
2. Tuufaatasia o mea laiti
E mafai e fetu neutron e lua po'o pu uliuli e lua ona fe'avea'i le tasi ma le isi ma iu ai ina tu'ufa'atasia. O lenei mea e tupu e maua ai galu o le kalave e mafai ona iloa i le Lalolagi. O ia tu'ufa'atasiga o se tasi lea o puna o pu uliuli fou ma sili atu ona tetele.
3. Pu uliuli tetele ma le mealilo o latou amataga
I le ogatotonu o toetoe lava o aniva tetele uma, e aofia ai le Milky Way, o loʻo i ai pu uliuli tetele e tele atu lo latou mamafa i le miliona i le piliona taimi o le mamafa o le La. O lo latou amataga o loʻo avea pea ma fesili tele: pe na latou tuputupu aʻe malie mai pu uliuli laiti e "'aina" mea ma tuʻufaʻatasia, pe na latou vave fausia mai le pa'ū o ao kasa tetele i le atulaulau muamua?
Ituaiga o pu uliuli
I se tulaga lautele, e vaevaeina pu uliuli e faʻavae i lo latou mamafa:
– Pu uliuli e pei o fetu tetele:
O latou mamafa e tele i le sefulu taimi o le mamafa o le La. E masani ona fausia mai le pa'ū ifo o fetu tetele.
– Pu uliuli e feololo le mamafa:
E amata mai i le selau i le selau afe o mamafa o le la. O loʻo faʻateleina pea faʻamaoniga o lo latou i ai, ae o loʻo suʻesuʻeina pea lo latou faitau aofaʻi ma le auala na latou faia ai.
– Pu uliuli tetele:
E faitau miliona i piliona le mamafa o le la o loʻo i le ogatotonu o aniva. Latou te faʻaosofia le alualu i luma o aniva e ala i lo latou kalave ma le malosi o gaioiga.
E iai fo'i le manatu o pu uliuli anamua, o pu uliuli atonu na fausia ina ua mae'a le Big Bang ona o le tele o suiga o le mafiafia. E le'i fa'amaoniaina lo latou i ai, ae o se autu manaia aua e mafai ona feso'ota'i ma mea pogisa i nisi o tulaga.
E faapefea ona "vaai" saienitisi i pu uliuli?
Talu ai ona e le fa'asalalauina e pu uliuli lava latou le malamalama, o lo latou iloa e faia e ala i aafiaga e le tuusa'o:
1. O le gaioiga o fetu ma le kesi o siomia ai
Afai e fealua’i fetu i se itulagi e peisea’ī o lo’o faataamilo i se mea e le vaaia ma se mamafa tele, o se fa’ailoga malosi lea o se pu uliuli. I le ogatotonu o le Milky Way, o le tele o tausaga o mata’ituina o ta’amilosaga o fetu ua fa’aalia ai le i ai o se mea tele ua ta’ua nei o Sagittarius A.
2. Fa'asalalauina o le la mai le tisiketi fa'aputuga
E vevela mea e pa'ū i totonu o se pu uliuli ma fa'asalalauina ai ave o X. O va'ai mamao X e fa'ata'amilomilo e pei o le Chandra ma le XMM-Newton e fesoasoani e su'e ai sui tauva mo pu uliuli.
3. Galu o le kalave
O masini su'esu'e e pei o le LIGO ma le Virgo e fuaina ai galu i le taimi ma le vateatea mai le tu'ufa'atasia o pu uliuli. O se auala fou lea e su'esu'e ai pu uliuli.
4. Ata o le ata o le pu uliuli (Event Horizon Telescope)
I le 2019, na faʻalauiloa ai e le Event Horizon Telescope (EHT) ni ata o le "ata" o le pu uliuli i le aniva M87, ma mulimuli ane o le Sagittarius A. O le mea na vaaia e le o le tafailagi lava ia, ae o se ata pogisa i luma o le malamalama susulu mai le kesi vevela o loʻo siomia ai, ua faʻapiʻopiʻo ona o lona kalave tele.
O le ā e tupu pe a e latalata atu i se pu uliuli?
A o faalatalata atu se mea faitino i se pu uliuli, e faateleina aafiaga o tai o le kalave. O le eseesega o le malosi o le kalave i le va o itu lata ane ma itu mamao o le mea faitino e mafai ona matua tele, ma mafua ai se faagasologa e lauiloa o le spaghettification—o le mea faitino e faaloaloa atu. Mo pu uliuli tetele, o tai e lata ane i le tafailagi o mea tutupu e mafai ona sili atu le "malu" nai lo pu uliuli laiti, aua e sili atu le tetele o latou radii. Peitai, a uma ona pasia le tafailagi o mea tutupu, e tumau pea le taunuuga mulimuli: agai atu i le ogatotonu.
Mai le vaaiga a se tagata matau mamao, e foliga mai o le taimi e "faagesegese" mo le mea e pa'ū. O lona faailoilo e fa'amumu (redshifted) ma fa'aitiitia le malamalama. Mai le vaaiga a le mea e pa'ū (e sili atu), e ui atu i le tafailagi o mea na tutupu e aunoa ma le o'o i se "puipui" faaletino, ae le mafai ona toe fo'i mai.
Hawking radiation ma fesili tetele
I le vaitau o le 1970, na faʻaalia ai e Stephen Hawking o aafiaga o le quantum e lata ane i le tafailagi o mea tutupu e mafai ai e pu uliuli ona faʻasalalauina le radiation, ua taʻua nei o le Hawking radiation. O lona uiga, i ni taimi uumi tele, e mafai e pu uliuli ona "faʻamamago" ma leiloa le mamafa. Mo pu uliuli e tele fetu, o le taimi e faʻamamago ai e sili atu le umi nai lo le matua o le atulaulau i le taimi nei, o lea e toetoe lava a leai se aoga o le aafiaga. Peitaʻi, o lenei manatu na tatalaina ai se paso tele: o le faʻafitauli o faʻamatalaga—pe ua leiloa e faʻavavau pe ua faʻasaoina faʻamatalaga e uiga i mea e paʻuʻū i totonu o se pu uliuli i ni auala tatou te leʻi malamalama i ai?
O lenei feteenaʻiga e paʻi atu i le feeseeseaiga i le va o le relativi lautele ma le mekanika kuantum. O le tele o suʻesuʻega faʻaonaponei, e aofia ai le teoria o manoa ma le holography, e taumafai e faʻafesoʻotaʻi ia mea e lua, ae leai se tali mautinoa e maua.
I'uga
O pu uliuli e lē na o ni "pu" i le vateatea, ae o mea fa'alelagi e fa'amalosia ai i tatou e toe mafaufau i le kalave, malamalama, vateatea, ma le taimi. I le matauina o le gaioiga o fetu, le fa'asalalauina mai tisiketi fa'aputuga, galu kalave, ma e o'o lava i "ata" na pu'eina e va'ai mamao i le lalolagi atoa, ua tele auala e mafai ai e tagata ona su'esu'e se mea e lē o va'aia. Ae o lo'o tele pea mea lilo o lo'o totoe—aemaise lava e uiga i mea e lē masani ai, le amataga o pu uliuli tetele, ma le i'uga o fa'amatalaga. O le mafua'aga tonu lava lea e fa'aauau ai pea ona avea pu uliuli ma vaega autū o su'esu'ega o fetu ma fisiki fa'aonaponei: o fale su'esu'e sili ona faigata o le natura mo le tofotofoina o tapula'a o lo tatou iloa.
