کد خبر: 150430
ف
اگر انسان درون سیاهچاله سقوط کند چه اتفاقی می‌افتد؟
آیا تابه‌حال فکر کرده‌اید که وقتی در سیاهچاله‌ای سقوط کنید، چه اتفاقی می‌افتد؟ اکنون به لطف شبیه‌سازی فوق‌العاده‌ای که با ابررایانه ناسا تولید شده، شما هم می‌توانید در افق رویداد، مرز بی‌بازگشت سیاهچاله، غوطه‌ور شوید.

به گزارش ثریا «جرمی اشنیتمن» اخترفیزیکدان در مرکز پرواز فضایی گدارد ناسا می‌گوید: «مردم اغلب چنین سؤالی را مطرح می‌کنند و شبیه‌سازی این فرآیندهای دشوار به من کمک می‌کند تا ریاضیات نسبیت عام را به رویدادهای واقعی عالم مرتبط کنم. من دو سناریو مختلف را شبیه‌سازی کرده‌ام: در سناریوی اول، دوربین (پایه متصل به لباس فضانوردی جسور) از کنار افق رویداد می‌گذرد و در مانور قلابسنگ گرانشی به دوردست‌ها پرتاب می‌شود؛ و سناریوی دوم که دوربین از مرز سیاهچاله می‌گذرد و سرنوشت محتوم خود را تثبیت می‌کند.

پژوهشگران ناسا برای این شبیه‌سازی از ابررایانه Discover در مرکز شبیه‌سازی آب‌وهوای ناسا استفاده کردند. این پروژه حدود ۱۰ ترابایت داده (معادل نصف محتوای متنی تخمین زده‌شده در کتابخانه کنگره) تولید کرد و پردازش آن‌ها برای تنها ۰٫۳ درصد از ۱۲۹هزار پردازنده «دیسکاور» حدود ۵ روز طول کشید. انجام همین کار در لپ‌تاپی معمولی بیش از ۱۰ سال طول می‌کشد.

مقصد سفر، سیاهچاله بسیار پرجرمی شبیه به هیولای مقیم در مرکز کهکشان راه‌شیری است که ۴٫۳ میلیون برابر خورشید ما جرم دارد. افق رویداد این سیاهچاله حدود ۲۵ میلیون کیلومتر را در برمی‌گیرد که معادل حدود ۱۷ درصد از فاصله زمین تا خورشید است. ابر مسطح و چرخانی از گازهای داغ و درخشان به نام قرص برافزایشی آن را احاطه کرده و به‌عنوان مرجع بصری در طول سقوط عمل می‌کند. ساختارهای درخشانی به نام حلقه‌های فوتونی نیز وجود دارند که در فاصله نزدیک‌تری از ساهچاله تشکیل می‌شوند و منشأ آن‌ها، پرتوهای نوری است که یک یا چند بار به دور سیاهچاله چرخیده‌اند. درنهایت، پس‌زمینه‌ای از آسمان پرستاره که همان چشم‌انداز شبانگاهی آسمان زمین است، صحنه را کامل می‌کند.

 

کدام سیاهچاله برای سقوط، بهتر است؟

اگر حق انتخاب داشته باشیم، بهتر است که در سیاه‌چاله‌های عظیم سقوط کنیم. سیاه‌چاله‌های با جرم ستاره‌ای که ۳۰ برابر خورشید جرم دارند، افق رویداد بسیار کوچک‌تر و نیروهای جزرومدی قوی‌تری دارند که می‌توانند اجرام نزدیک‌تر را قبل از رسیدن به افق رویداد، از هم پاره‌پاره کنند.

اثرات جزرومدی به آن دلیل اتفاق می‌افتد که کشش گرانشی در انتهای نزدیک‌تر جسم به سیاه‌چاله، بسیار قوی‌تر از سمت دیگر آن است. اجسام طی سقوط و تحت تأثیر جزرومد گرانشی، مانند رشته‌فرنگی کش می‌آیند و در فرآیندی که اخترفیزیکدانان آن را رشته‌ای شدن یا اسپاگتی شدن می‌نامند، پاره‌پاره می‌شوند.

در فیلم چه می‌بینیم؟

فیلم‌ها با دوربینی شروع می‌شود که نزدیک به ۶۴۰ میلیون کیلومتر از سیاهچاله دورتر است ولی سیاه‌چاله به‌سرعت منظره را پر می‌کند. در طول مسیر، قرص سیاهچاله، حلقه‌های فوتونی و آسمان شب به شکل فزاینده‌ای منحرف می‌شوند و حتی با عبور نور آن‌ها از فضازمان که به شکل فزاینده‌ای پیچ‌وتاب برمی‌دارد، تصاویر متعددی را تشکیل می‌دهند.

همان‌طور که دوربین به سیاهچاله نزدیک می‌شود و به سرعتی نزدیک‌تر به سرعت خود نور می‌رسد، درخشش قرص برافزایشی و ستارگان پس‌زمینه تقریباً به همان شکلی تقویت می‌شود که صدای ماشین مسابقه‌ای که در حال نزدیک شدن است، زیرتر و بلندتر می‌شود. نور آن‌ها بر اثر پدیده «انتقال دوپلر» با نگاه کردن به جهت حرکت، روشن‌تر و سفیدتر به نظر می‌رسد.

در زمان واقعی، حدود ۳ ساعت طول می‌کشد تا دوربین به افق رویداد بیفتد و تقریباً دو مدار کامل ۳۰ دقیقه‌ای را در طول مسیر انجام دهد؛ اما برای کسی که از دور مشاهده می‌کند، دوربین هرگز به مقصد نمی‌رسد. فضازمان هرچه بیشتر به افق منحرف می‌شود، تصویر دوربین کند می‌شود و سپس به نظر می‌رسد که از آن دور می‌شود. به همین دلیل است که ستاره شناسان در ابتدا از سیاهچاله‌ها به‌عنوان «ستاره‌های بی‌تحرک» یاد می‌کردند.

در افق رویداد، حتی خود فضازمان با سرعت نور که همان بالاترین محدودیت سرعت کیهانی است، به داخل جریان می‌یابد. هنگامی‌که به داخل مرز وارد می‌شویم، هم دوربین و هم فضازمان که در آن در حال حرکت است، به سمت مرکز سیاهچاله هجوم می‌برند. مرکز سیاه‌چاله، نقطه‌ای تک‌بعدی به نام «تکینگی» است که قوانین فیزیک، آن‌طور که ما می‌شناسیم، عمل نمی‌کنند.

زمانی که دوربین از افق رویداد می‌گذرد، فقط ۱۲٫۸ ثانیه طول می‌کشد تا طی اثر رشته‌رشته‌شدن، متلاشی شود. از آنجا فقط ۱۲۸هزار کیلومتر تا تکینگی فاصله است که این آخرین مرحله هم در چشم به هم زدنی به پایان می‌رسد.

 

سناریوی دوم

در سناریوی جایگزین، دوربین نزدیک به افق رویداد می‌چرخد اما هرگز از آن عبور نمی‌کند و به محل امن می‌گریزد. اگر فضانورد در این سفر رفت‌وبرگشت ۶ ساعته با فضاپیمایی پرواز کند و همکارانش در سفینه مادر، در فاصله‌ای امن از سیاهچاله باقی مانده باشند، ۳۶ دقیقه جوان‌تر از همکارانش برمی‌گشت. دلیل این پدیده آن است که زمان در نزدیکی منبع گرانشی قوی و زمانی که نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنید، کندتر می‌گذرد.

البته این وضعیت می‌تواند به‌مراتب شدیدتر باشد. اگر سیاهچاله به سرعت در حال چرخش باشد، مانند آنچه در فیلم میان‌ستاره‌ای (Interstellar، اثر کریستوفر نولان، محصول سال ۲۰۱۴) به نمایش درآمده، او سال‌ها جوان‌تر از هم‌سفرانش برمی‌گشت.

منبع: ناسا


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبت‌نام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی

اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴

مجموعه‌رباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفان‌پور منتشر شد

روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر می‌شود

۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند

ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی

تصویر منتشر شده از جاسک

تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر

رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس

امروز آخرین مهلت اعتراض به آزمون‌های ارشد و دکتری علوم پزشکی

نسخه پیشنهادی سند حکمرانی نظام‌های ارزیابی آموزش عالی بررسی شد

طرح نوین تغذیه با محوریت دانشجویان اجرا می‌شود

پژوهش مسئله‌محور؛ کلید استفاده واقعی از ظرفیت علمی دانشگاه‌ها

استارلینک پایان حکمرانی ارتباطات در ایران است؟

هکرها با دمای بانک خون فرانسه بازی کردند و آن را بالا بردند

تصویب کلیات آیین‌نامه جدید ارتقای اعضای هیئت علمی

دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد

فاز دوم آمایش آموزش عالی به‌روز شد

داریوش فرهنگ گوینده یک مستند شد

ابلاغ مصوبه جدید شرکت مجدد در آزمون دستیاری پزشکی توسط رئیس جمهور

رابرت پتینسون با چهلمین جایزه سینماتک آمریکا تجلیل می‌شود

اجرای کنسرت‌نمایش «فرهاد» در تماشاخانه نوفل لوشاتو

اجرای نمایش «خاک نشینان» در فرهنگسرای نیاوران

شکست ترامپ سوژه کارلوس لطوف شد

اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان

تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری

لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت

تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب

۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس

آزمون وکالت کانون‌ وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد

دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند

اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب

فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان

ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟

ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد

تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید

با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است

وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی

گوگل به مدارس هشدار داد

دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته

روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد

قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید

آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»

آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟

مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود

وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد

اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی

وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد

مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟

موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا

سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد

واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس

شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس

پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس

بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس

زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند

انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ

کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس

تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد

علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟

داروهایی که به نفع ویروس‌ عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد

کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان

تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز

کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟

کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد

چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟

کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد

ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد

کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری

دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند

چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟

محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی

ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون

تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم

نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود

تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی

امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد

کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد

ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد

آزمون وکالت کانون‌ وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد

اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی

اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان

وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد

وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا

دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند

پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس

مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟

۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس

تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب

لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت

وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند

تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید

روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد

دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته

شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس

بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس

کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس

اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب

آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»

قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید

ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد

تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری

تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی

واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس

سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد

دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد