Xəyalın gücü

Con Miçell
   Con Miçellin-fizik,astronom və geoloq,Kembric Universitetinin professoru,kilsə pastorunun adı nisbətən dar insan dairəsinə məlumdur.Bunun səbəbi onun adının işlərinə nalayiq olaraq bu dövrün digər ingilis alimlərinin adları arasında itməsidir. Halbuki,Miçell seysmologiya-zəlzələlər haqqında elmin əsasını qoymuş,maqnetizm üzrə bir çox tədqiqat aparmış,Kulondan əvvəl yaylı tərəzini ixtira etmişdir.1783-cü ildə o, Nyutonun optika və mexanikasını birləşdirmək cəhdini etdi.Nyuton işığı kiçik zərrəciklər seli hesab edirdi.Miçell isə işıq zərrəciklərinin mexanika qanunlarına tabe olması fikrini irəli sürdü.Bu fərziyyədən maraqlı bir nəticə çıxırdı – səma cisimləri işıq üçün “tələyə” çevrilə bilər.
   Miçellin fikirlərinin ardınca gedək.Topdan atılmış mərmi Yerin cazibəsini başlanğıc sürətinin yalnız müəyyən bir qiymətindən sonra aşılayacaq və açıq kosmosa çıxa biləcək(kosmosa uçan raketlər də ən azı bu sürətlə Yerdən start verirlər) .Bu sürət-qaçma sürəti ikinci kosmik sürəti adlanır.İkinci kosmik sürətin hər bir səma cismi üçün öz qiyməti var və qısaca olaraq demək olar ki,cazibəni aşılamaq üçün lazım olan bu sürət səma cisminin kütləsi ilə düz(kökaltı),radiusu ilə tərs(kökaltı) mütənasibdir.Yəni,səma cisminin cazibəsi böyük olduqca onun səthini tərk edən obyektin qaçma sürəti daha da böyük olmalıdır.İndi isə cazibəsi həddindən artıq böyük səma cismi təsəvvür edək,o qədər böyük ki işıq belə bu cismi tərk edə bilmir(primitiv desək,işığın sürəti belə bəs etmir).Miçell hesabladı ki,belə səma cisminin kütləsi Günəşin kütləsinə(təqribən 10^30 kq) bərabər olsa radiusu 3 km olmalıdır.(Günəşin radiusu 700.000 km-dir).Belə ulduzun(artıq ulduz deyək) üzərinə düşən işıq əks olunmayacaq,həmçinin ulduzu tərk edə bilməyəcək.Bu o deməkdir ki,uzaqdakı müşahidəçi üçün ulduz  görünməyəcək.1783-cü ildə Miçell London Kral cəmiyyətinə öz ideyalarını təqdim etdi.
Pyer Simon Laplas
   Sonradan dahi fransız riyaziyyatçı,fiziki Pyer Simon Laplas eyni nəticələrə gəldi və “Dünyanın sistemi” kitabının birinci(1796) və ikinci(1799) nəşrinə nəticələrini daxil etdi.Üçüncü nəşr 1808-ci ildə çap olundu.Bu dövrdə artıq işıq efirin rəqsi kimi qəbul edilirdi,yəni işıq zərrəciklər seli yox,dalğa kimi qəbul edilirdi və buna görə üçüncü nəşrə işığın zərrəcik olması fikri əsasında qurulmuş bu ideya daxil edilmədi.20-ci əsrə kimi görünməz ulduzlar haqda ideya yalnız fizika tarixində yer alan mümkünsüz fikir kimi qalırdı.

Dirçəliş

   1915-ci ildə Albert Eynşteyn öz qravitasiya nəzəriyyəsini-ümumi nisbilik nəzəriyyəsini(ÜNN) dərc

Karl Şvartsşild

etdi.Eynşteynin nəzəriyyəsinin dəyərləndirənlərdən biri Berlin Elmlər Akademiyası üzrə kolleqası Karl Şvartsşild oldu.Məhz o,ilk olaraq ÜNN-i konkret astrofizik məsələnin həlli üçün istifadə etdi.Şvartsşild radius üçün Miçellə eyni qiymət alsa da ümumi modellər fəqrli idi.Miçellin ulduzu işığı yavaşıdırdısa,Şvartsşilddə işığın sürəti dəyişmir,mütləq qalırdı,zaman-məkansa ulduzun cazibəsinə uyğun olaraq “əyilirdi”.Belə ulduzun həm öz işığı, həm də ətrafdan ulduz üzərinə düşən istənilən işıq sanki ulduzun cazibəsi altından çıxa bilmirdi.Şvartsşild belə ulduz üçün radius tənliyini çıxardı:

   Alman alimin şərəfinə olaraq qravitasiya radiusuna bəzən Şvartsşild radiusu da deyilir.Bu radiuslu ulduz istənilən müşahidəçi üçün məsafəsindən asılı olmayaraq görünməz,qara olardı(Miçelldə ulduz yalnız uzaqdakı müşahidəçiyə nisbətən görünməz olurdu).

   Şvartsşild və onun kolleqaları hesab edirdilər ki,belə qəribə kosmik obyektlər təbiətdə olmur.Eynşteyn isə səhvən bunu riyazi əsaslandırdığını da hesab edirdi.

Olum ya ölüm

Balaca cırtdan
   Ulduzun yanacağını hidrogen təşkil edir.Termonüvə sintezi zamanı ulduzda hidrogen atomları birləşərək helium atomunu və enerji əmələ gətirirlər(ilkin kütlə son kütlədən çox olduğu üçün həmin kütlə fərqi(FİƏ nəzərə alınmadan) Eynşteynin enerji-kütlə düsturuna əsasən enerjiyə çevrilir).Normal halda ulduzu daxilə sıxan qravitasiya və onu daxildən xaricə genişləndirən termonüvə enerjisi arasında tarazlıq yaranır.Kiçik ölçülü ulduzlarda mərkəzdə hidrogen bitdikdə tarazlıq pozulur,qravitasiyanın təsirindən nüvə sıxlaşır və qızır,temperaturu artır.Xarici qatlarsa bu zaman genişlənirlər,ulduzun ümumi  temperaturu azalır və o qırmızı nəhəngə çevrilir.Xarici qatlar nüvə ilə zəif rabitədə olur və zamanla ətrafa səpələnirlər.Beləliklə,heliumdan ibarət isti balaca cırtdan ulduz əmələ gəlir.
  1930-cu ildə gənc hind fiziki Çandrasekar isbat etdi ki,ulduz balaca cırtdan ulduza kütləsi 1.4 Günəş kütləsindən az olduqda çevrilir.
Neytron ulduzu

   30-cu illərdə atom bombasının “atası” Robert Oppenheymer 1.5-3 Günəş kütləsinə bərabər ulduzların neytron ulduzlara çevrilməsini aşkar etdi.Bu kütləli ulduzlarda yanacaq bitəndə yenə də tarazlıq pozulur.Nüvədə çox isti olduğundan hidrogen bitdikdən sonra enerji mənbəyi olaraq helium iştirak edir.Artıq helium atomları birləşərək karbon,sonrada silisium,maqnezium və nəhayət dəmir əmələ gətirir.Dəmir atomları artıq enerji mənbəyi ola bilmir.Lakin,təzyiq və temperatur artır.Atom “sıxılır”,bunun nəticəsində atomlardakı elektronlar protonlarla qarşılıqlı əlaqəyə girir(-,+) və neytronları əmələ gətirir.Tamamilə neytrondan ibarət bu  ulduzların adi maddəyə nəzərən sıxlığı 100 milliard dəfə çox olur.

   Bəs daha böyük kütləli ulduzlar…?

Ölüm

   20-ci ortalarında bir çox fiziklərin araşdırmalarından sonra belə  bir nəticə çıxdı ki,tarazlıq pozulduqda daha böyük kütləli ulduzları onların qravitasiyaları içəriyə çökdürür,bunun qarşısını ala biləcək qüvvə olmur və radius Şvartsşild radiusundan kiçik olduqda artıq tamamilə çökmə-kollaps baş verir.Bu zaman bütün maddə sadəcə bir nöqtədə-sıxlığı sonsuz olan sinqularlıqda(statik,fırlanmayan dəlikdə bu nöqtə,fırlanandasa üzük,halqa olur) toplanır.1967-ci ildə Arçibald Uiler ulduzun belə ölümünü qara dəlik adlandırdı və tezliklə bu ad geniş yayıldı.Beləliklə,Miçellin dediyi görünməz ulduz əmələ gəlir.
   Sonralar 20-ci əsrin ikinci yarısında qara dəliklər tapılmağa başladı.Bu onların görünməz olmasına baxmayaraq digər cisimlərə cazibəsinin təsirini müşahidəsi nəticəsində mümkün oldu.

Əbədiyyat

Sonsuz cazibənin nəticəsində heç bir işıq bu ulduzdan əks oluna bilmir.Nə işıq ,nə də heç bir maddə(Hokinq şüalanması ayrıca mövzudur) xaricə çıxa bilmir.

   Qara dəliyin daxilində məkan-zaman çox güclü “əyilmişdir” .Dəliyi  hadisələr üfüqü adlanan sərhəd xaricdən hüdudlayır.Əgər kollapsdan əvvəl ulduz fırlanmırdısa,onda hadisələr üfüqü Şvartsşild radiusu ilə üst-üstə düşür.Qara dəliyə yaxınlaşdıqca məkanın əyriliyi artır və zaman yavaşımağa başlayır.Qara dəliyin xarici sərhədində zaman artıq tam yavaşıyır və dayanır. Bu sərhəddən içəridə,qara dəliyin daxilində baş verən hadisələr haqqında informasiya xaricdə yerləşən astronom üçün artıq bəlli olmur,çünki sonsuz cazibə nəticəsində qara dəliyi heç nə tərk edə bilmir(qara dəlikdən çıxa bilmir). Sərhəd qara dəlikdən xaricdəki astronoma bəlli olan və heç vaxt bəlli olmayacaq hadisələri ayırır və buna görə də hadisələr üfüqü adlanır.Beləliklə,qara dəliyə düşmüş heç bir cisim sonsuz cazibə qüvvəsinə görə dəliyi tərk edə bilmir.
   Nəzərə alaraq ki,qara dəlikdə zaman dayanır,onda qara dəliyə düşmüş astronavt xaricə baxdıqda kainatın ölümünədək(Qara dəlik buxarlanana kimi) baş verəcək bütün hadisələri bir anda(çünki qara dəlikdə zaman dayanıb,xaricdəsə baş verən proseslərsə yox) görəcək.Bütün hadisələr bir ana toplanacaq.
   Əbədiyyat bir ana bərabər olacaq.
   
 
      
 P.S. yazının daha sadə və anlaşıqlı olması üçün bəzi məqamlarda Hokinq şüalanması və digər effektlər nəzərə alınmayıb.
 
 

Mənbə:
 
 
   
                       
{displaystyle r_{g}=2Gm/c^{2}}
  

2 ŞƏRH

CAVAB YAZ

Zəhmət olmasa şərhinizi daxil edin!
Zəhmət olmasa adınızı buraya daxil edin