Tlhaloso e Felletseng ea Likoti tse Ntšo
Masoba a matsho ke a mang a dintho tse kgahlehang le tse feteletseng ka ho fetisisa bokahohleng. A kopanya sephiri, botle ba fisiks, le meedi ya kutlwisiso ya motho ya sebaka le nako. Ka mantsoe a bonolo, masoba a matsho ke sebaka se nang le matla a kgoheli a matla hoo ho seng letho—esita le lesedi—le ka phonyohang. Empa ka nqane ho tlhaloso eo ho na le dikgopolo tse ngata tsa bohlokwa: hore masoba a matsho a bopeha jwang, hore na a shebahala jwang, bo-rasaense ba a lemoha jwang, le hore na ke eng e ntseng e le sephiri ho fihlela kajeno.
Lesoba le letšo ke eng?
Ho ya ka saense, masoba a matsho a ka utlwisiswa e le sephetho sa ho kobeha ho hoholo ha sebaka le nako. Khopolo-taba ya Albert Einstein ya kamano e akaretsang, matla a kgoheli ha se feela "matla a hohelang," empa ho ena le hoo ke phello ya boima le matla a kobehang sebaka le nako. Haeba ntho e na le boima bo boholo haholo bo kopaneng ka bongata bo bonyenyane haholo, ho kobeha ha sebaka le nako ho ba moepa haholo—ho lekana ho etsa "leraba" la matla a kgoheli.
Moeli oa leraba lena o bitsoa horizon ea ketsahalo. Horizon ea ketsahalo ha se bokaholimo bo tiileng joalo ka khetla ea selikalikoe, empa ke moeli o inahaneloang: ka nqane ho moeli ona, litsela tsohle tse ka khonehang tsa leseli kapa lintho li lula li lebisa bohareng ba lesoba le letšo. Hobane leseli le ke ke la tsoa, masoba a matšo a ke ke a bonoa ka ho toba joalo ka linaleli. Se ka bonoang ke phello ea 'ona tikolohong ea tsona.
Sebopeho le likarolo tsa bohlokoa
Ho na le mantsoe a 'maloa a bohlokoa a atisang ho hlaha ha ho buuoa ka masoba a matšo:
1. Ketsahalo e haufi
Ena ke "ntlha ea ho se khutle." Haeba motho a feta holong ea ketsahalo, ho ea ka khopolo-taba ha ho na mokhoa oa ho khutla kapa ho romela lets'oao. Radiyo ea holong ea ketsahalo bakeng sa lesoba le letšo le sa potoloheng hangata e bitsoa radiyo ea Schwarzschild.
2. Bonngoe
Bohareng ba lesoba le letšo, kamano e akaretsang e bolela esale pele bonngoe, ntlha (kapa sebaka) se nang le bongata bo sa feleng le ho kobeha ho sa feleng ha sebaka le nako. Leha ho le jwalo, bo-rasaense ba bangata ba belaela hore bonngoe ke sesupo sa hore khopolo-taba ea rona ha ea fella: khopolo-taba ea matla a khoheli a quantum ea hlokahala ho utloisisa se hlileng se etsahalang moo.
3. Diski ea ho eketsa
Masoba a mangata a matšo a pota-potiloe ke disk e potolohang ea lintho tse kang khase le lerōle. Khohlano le ho hatelloa ho etsa hore disk ena e chese haholo 'me e ntše mahlaseli a matla (joalo ka X-ray). Ena ke e 'ngoe ea litsela tse ka sehloohong tseo masoba a matšo a "bonahalang" ka tsona ho libonela-hōle.
4. Jete e itšetlehileng ka maemo
Masoba a mang a matšo, haholo-holo a mafolofolo haholo a bohareng ba lihlopha tsa linaleli, a ntša maqhubu a matla a maholo a tsoang haufi le lipalo tsa tsona ka lebelo le atamelang lebelo la khanya. Mokhoa o nepahetseng o rarahane, o kenyelletsa matla a makenete a lesoba le letšo le potoloho ea lona.
Masoba a matsho a bopjwa jwang?
Likoti tse ntšo li ka hlaha litseleng tse 'maloa, empa tse tsebahalang haholo ke tsena:
1. Ho putlama ha naleli
Ha naleli e nang le boima bo boholo ho feta Letsatsi e felloa ke mafura a nyutlelie, khatello e hlahisoang ke matla a khoheli ea fokola, 'me karolo ea eona ea mantlha ea putlama. Haeba boima ba karolo ea mantlha bo le boholo ka ho lekaneng, ha ho na matla a ka emisang ho putlama, 'me ho hlaha lesoba le letšo. Ts'ebetso ena hangata e amahanngoa le ho phatloha ho makatsang ha supernova.
2. Ho kopanngoa ha lintho tse nyane
Linaleli tse peli tsa neutron kapa masoba a mabeli a matšo li ka potoloha 'me qetellong tsa kopana. Ketsahalo ena e hlahisa maqhubu a khoheli a ka bonoang Lefatšeng. Ho kopana ho joalo ke mohloli o mong oa masoba a matšo a macha, a maholohali.
3. Mekoti e metšo e meholohali le sephiri sa tšimoloho ea eona
Bohareng ba sehlopha se seng le se seng sa linaleli se seholo, ho kenyeletsoa le Milky Way, ho na le masoba a maholo a matšo a nang le boima bo fetang ba Letsatsi ka makhetlo a limilione ho isa ho a libilione. Tšimoloho ea tsona e ntse e le potso e kholo: na li ile tsa hola butle-butle ho tloha masobeng a manyenyane a matšo a "jang" lintho tse bonahalang le ho kopana, kapa li ile tsa thehoa ka potlako ho tloha ho putlameng ha maru a maholo a khase bokahohleng ba pele?
Mefuta ea masoba a matšo
Ka kakaretso, masoba a matšo a arotsoe ho latela boima ba 'ona:
– Masoba a matsho a boima ba linaleli:
Boima ba tsona bo feta boima ba Letsatsi ka makhetlo a 'maloa ho isa ho a mashome. Hangata li hlaha ka lebaka la ho putlama ha linaleli tse khōlō.
– Masoba a matsho a boima bo mahareng:
Li tloha ho makholo ho isa ho makholo a likete a matla a letsatsi. Bopaki ba boteng ba tsona bo ntse bo eketseha, empa palo ea tsona le hore na li thehiloe joang li ntse li ithutoa.
– Masoba a matsho a maholohali:
Limilione ho isa ho libilione tsa matla a letsatsi li lula bohareng ba lihlopha tsa linaleli. Li susumetsa ho iphetola ha lihlopha tsa linaleli ka matla a khoheli le mosebetsi oa tsona o matla.
Hape ho na le mohopolo oa masoba a matšo a pele, masoba a matšo a ka 'nang a hlaha nakoana ka mor'a Big Bang ka lebaka la ho feto-fetoha ho feteletseng ha bongata. Boteng ba 'ona ha bo so tiisetsoe, empa ke taba e khahlisang hobane a ka amahanngoa le taba e lefifi maemong a mang.
Bo-rasaense ba “bona” masoba a matšo joang?
Kaha masoba a matšo ka boona ha a ntše khanya, ho fumanoa ha ’ona ho etsoa ka liphello tse sa tobang:
1. Motsamao oa linaleli le khase e li potileng
Haeba linaleli sebakeng seo li tsamaea joalokaha eka li potoloha ntho e sa bonoeng e nang le boima bo boholo, ke sesupo se matla sa lesoba le letšo. Bohareng ba Milky Way, lilemo tse mashome tsa ho shebella litsela tsa linaleli li senotse boteng ba ntho e kholo eo hona joale e tsejoang e le Sagittarius A.
2. Mahlaseli a tsoang diskeng ea ho bokellana ha lintho
Matter e welang ka hara lesoba le letsho e a futhumala mme e ntsha di-X-ray. Ditheleskoupo tsa X-ray tse potolohang jwalo ka Chandra le XMM-Newton di thusa ho fumana hore na ho na le batho ba ka bang le masoba a matsho.
3. Maqhubu a khoheli
Di-detector tse kang LIGO le Virgo di lekanya maqhubu a sebaka ho tloha ho kopanyweng ha masoba a matsho. Sena se emela tsela e ntjha ya phetoho ya ho ithuta masoba a matsho.
4. Setšoantšo sa moriti oa lesoba le letšo (Teleskopu ea Ketsahalo ea Horizon)
Ka 2019, Event Horizon Telescope (EHT) e ile ea lokolla litšoantšo tsa "moriti" oa lesoba le letšo sehlopheng sa linaleli sa M87, 'me hamorao Sagittarius A. Se neng se bonahala e ne e se horizon ea ketsahalo ka boeona, empa e ne e le setšoantšo se lefifi ka pel'a khanya e khanyang e tsoang khase e chesang e potolohileng, e sotliloeng ke matla a eona a khoheli a feteletseng.
Ho etsahala'ng ha o atamela lesoba le letšo?
Ha ntho e atamela lesoba le letšo, liphello tsa maqhubu a khoheli lia eketseha. Phapang matleng a khoheli pakeng tsa mahlakore a haufi le a hole a ntho e ka ba kholo haholo, e leng se bakang ts'ebetso e tsebahalang haholo e le spaghettification—ntho e otlollang. Bakeng sa masoba a matšo a maholohali, maqhubu a haufi le horizon ea ketsahalo a ka ba "bonolo" ho feta masoba a manyane a matšo, hobane mahlaseli a bona a maholo haholo. Leha ho le joalo, hang ha a fetile horizon ea ketsahalo, qetello ea ho qetela e lula e tšoana: ho ea bohareng.
Ho ya ka pono ya motho ya shebileng hole, nako e bonahala e "fokotsa lebelo" bakeng sa ntho e welang. Letshwao la yona le ba lekgubedu le ho feta (le kgubedu) mme le fokola. Ho ya ka pono ya ntho e welang (ka nepo), e feta sebakeng sa ketsahalo ntle le ho bona "lebota" la sebele, empa e ke ke ya kgutla.
Mahlaseli a Hawking le lipotso tse kholo
Lilemong tsa bo-1970, Stephen Hawking o bontšitse hore litlamorao tsa quantum haufi le moo ketsahalo e fellang teng li lumella masoba a matšo ho ntša mahlaseli, ao hona joale a bitsoang mahlaseli a Hawking. Sena se bolela hore, ka nako e telele haholo, masoba a matšo a ka "mouoane" 'me a lahleheloa ke boima. Bakeng sa masoba a matšo a nang le linaleli, nako ea mouoane e telele haholo ho feta lilemo tsa hona joale tsa bokahohle, kahoo phello ha e na thuso. Leha ho le joalo, khopolo ena e butse pherekano e kholo: pherekano ea tlhahisoleseling—na tlhahisoleseling mabapi le lintho tse oelang ka mokoting o motšo e lahlehile ka ho sa feleng kapa e bolokiloe ka litsela tseo re sa li utloisiseng?
Phapang ena e ama kgohlano pakeng tsa kamano e akaretsang le mechanics ya quantum. Diphuputso tse ngata tsa sejwalejwale, ho kenyeletswa le thuto ya string le holography, di leka ho kopanya tsena tse pedi, empa ha ho na karabo e tiileng e fumanehang.
Qetello
Masoba a matsho ha se feela "masoba" a sepakapakeng, empa ke dintho tsa bokahohle tse re qobellang ho nahana botjha ka matla a kgoheli, lesedi, sebaka le nako. Ka ho shebella motsamao wa dinaledi, mahlaseli a tswang di-disk tsa ho eketseha ha disele, maqhubu a kgoheli, esita le "meriti" e hapilweng ke dibonela-hole tsa lefatshe, batho jwale ba na le ditsela tse ngata tsa ho ithuta ntho e sa bonahaleng. Leha ho le jwalo, ho ntse ho setse diphiri tse ngata—haholoholo ka dintho tse sa bonahaleng, tshimoloho ya masoba a matsho a maholohadi, le qetello ya tlhahisoleseding. Ke ka lebaka lena masoba a matsho a ntseng a tswela pele ho ba ntlha ya bohlokwa ya bolepi ba dinaledi le fisiks ya sejwalejwale: ke dilaboratori tse feteletseng ka ho fetisisa tsa tlhaho bakeng sa ho leka meedi ya tsebo ya rona.
