« Odgovor #6 poslato: 13:00:42, 03.Jan.2010. »

Jul 2009
Crne rupe
Termin crne rupe je sasvim novog datuma. Godine 1969. skovao ga je američki naučnik Džon Viler kao grafički opis jedne zamisli koja je stara najmanje dve stotine godina. Ova zamisao potiče iz vremena kada su postojale dve teorije svetlosti. Jedna od njih smatra da svetlost ima korpuskularnu prirodu i da na nju deluje gravitacija. (Međutim, mi danas znamo da su obe teorije tačne i da svetlost ima dualnu prirodu tj. da je i talas i čestica). Crne rupe su objekti sa gravitacionim poljem toliko jakim da nijedan oblik materije ili radijacije ne može da se otisne od nje. Čak ni kvanti svetlosti za koje se smatra da imaju najveću brzinu u prirodi, ne mogu da pobegnu njenoj jakoj gravitacionoj sili, zbog čega nam deluje crno (po čemu je dobila i ime - crna rupa). Opšta teorija relativnosti je opisuje kao mesto u kome je prostorvreme beskonačno zakrivljeno.
Pošavši od pretpostavke da na svetlost utiče gravitacija, profesor sa Kembridža Džon Mičel objavio je 1783. godine rad u kome je istakao da bi zvezda dovoljno masivna i zbijena imala tako snažno gravitaciono polje da mu ni svetlost ne bi mogla pobeći. Smatrao je da postoje mnogo ovakvih zvezda. Iako mi ne bismo bili u stanju da ih vidimo, mogli bismo da osetimo njihovu gravitaciju.
Na sličnu zamisao je nekoliko godina kasnije došao francuski naučnik Laplas. On je u svojim radovima istakao da malo znamo o prirodi svetlosti da bi mogli da pretpostavimo kako na nju deluje gravitacija i da nije sasvim na mestu izjednačiti svetlost sa topovskom đuladi u Njutnovoj teoriji gravitacije, jer je brzina svetlosti konstantna.
Teorija koja objašnjava na koji način gravitacija utiče na svetlost pojavila se 1915. godine kada je Ajnštajn objavio svoju opštu relativnost. Međutim, proći će mnogo vremena dok se koncept crne rupe potpuno ne usvoji.
Karl Švarcšild je, nekoliko meseci kasnije, rešio Ajnštajnovu jednačinu polja gravitacije, što je dovelo do boljeg razumevanja crnih rupa i do snažnog uticaja Ajnštajnovih jednačina na kosmologiju. Zanimljivo je to da je te jednačine rešio dok je bio na frontu, a rešenja poštom poslao Ajnštajnu. Međutim, ubrzo je umro od bolesti koju je zaradio u ratu. Tada je već bilo pozanto da su crne rupe ustvari, poslednji stadijum evolucije zvezde koja ima dovoljno veliku masu.
Godine 1928. mladi diplomac Subramanijan Kandrasekar iz Indije izračunao je koliko bi zvezda morala biti masivna da bi se suprostavila sopstvenoj gravitaciji kad istroši svoje gorivo tj. da ne postane crna rupa. Kandrasekar je izračunao da ta granica iznosi 1,4 Sunčeve mase i ona je danas poznata kao Kandrasekarova granica. Artur Edington se suprotstavio Kandrasekaru smatrajući da će se zvezda,, nekako” sigurno odupreti kolapsu, i donekle je bio u pravu jer se ispostavilo da zvezde sa masom izmedu 1,5 i 2 Sunčeve mase se mogu odupreti gravitacionom kolapsu zbog načela isključenja između protona i neutrona u jezgru i takve zvezde se nazivaju neutronske zvezde. Ali zvezde sa masom iznad 2 Sunčeve mase ne mogu izbeći kolaps i one postaju crne rupe.
U toku 2009 godine NASA naučnici su se podrobnije pozabavili Crnim rupama jer su došli do ne baš tako prijatnih zaključaka "šta se dešava kada dodje do eksplozije crne rupe" Isparavanjem (Hokingovom radijacijom) crna rupa se smanjuje. Time ona postaje sve toplija i na izmaku svoje mase i energije, temperatura se brzo povečava tako da crna rupa svoj kraj beleži praskom tj. eksplozijom. Hoking ovo povečanje temperature objašnjava time što smanjenje mase prouzrokuje to da čestice sa negativnom energijom treba da pređu kraći put da bi postale stvarne, te je tako veći obim emitovanja, a time i prividna temperatura crne rupe.
Hoking je izračunao da bi praiskonske crne rupe mase oko 1011 kg, koje su mogle biti stvorene Velikim praskom, trebale do sada potrošiti svoju energiju i time eksplodirati negde u našoj sadašnjosti. Međutim, tako nešto još nije detektovano.
Jačina eksplozije zavisi od toga koliko različitih vrsta elementarnih čestica tamo ima. Naravno, kada bi se rešio problem o kvarkovima gotovo bi se rešio i problem posmatranja eksplozije crne rupe. Još uvek niko nije otkrio samu eksploziju crne rupe. Za velike crne rupe se pretpostavlja da ostavljaju pustoš po svemiru. Međutim, njihov životni tok je jako dugačak tako da je malo verovatno da će neka od njih uskoro eksplodirati, ako se uzme u obzir da su najranije nastale u vreme Velikog praska. Zato treba istraživati male tj. praiskonske crne rupe, jer one svoju energiju brzo troše. Da bi uopšte došli u priliku da vidimo eksploziju crne rupe potrebno je pronaći način za registraciju ovih eksplozija na razdaljini od oko jedne svetlosne godine. Osim toga, detektori gama zračenja bi morali biti veliki, a njihovo pravljenje je skupo. U ovom slučaju ne bi bilo neophodno utvrditi da svi kvanti, koji su emitovani tokom eksplozije, dolaze iz istog pravca, već bi bilo dovoljno uočiti da svi stižu u veoma kratkom razmaku, jer je to prilična pouzdanost da potiću iz iste eksplozije.
U jeftinijem slučaju, Zemljina atmosfera je dobar detektor gama zračenja praiskonskih rupa. Kada se jedan visokoenergetski kvant gama zračenja sudari sa atomima naše atmosfere, on stvara parove elektrona i pozitrona. Tako se izaziva elektronski pljusak. Eksplozivne emisije gama zračenja bi se mogle otkriti po bljeskovima svetlosti na noćnom nebu.
6.5 Pulsari - rotirajuće neutronske zvezde
Džoselin Bel je 1967. otkrila pulsare. Primljeni su jako kratki i pravilni impulsi talasne dužine 3,7m. To je ukazivalo da izvor emitovanja mora biti veoma mali, jer velika tela ne mogu emitovati kratke, oštre impulse, jer bi vreme putovanja zračenja sa različitih delova takvog tela zamutilo signal. Zato je moralo biti u pitanju nešto kompaktno, objekat manji od nekoliko hiljada kilometara, a ipak na udaljenosti zvezde.
Prvo se mislilo da su u pitanju vanzemaljci i zato su prva 4 otkrivena pulsara nazvani LGM 1-4 (LGM - little green man, odnosno mali zeleni ljudi). Pulsari su kompaktni objekti, hiljadu puta gušči od vode. U njima su protoni i elektroni slepljeni u neutrone. Oni nastaju prilikom ekspozije supernove, gde u njenim donjim slojevima dolazi do implozije u objekat kao što je neutronska zvezda (ili crna rupa). Neutronske zvezde koje rotiraju zovu se pulsari. Jaki su izvori radio talasa, ali njihova osa rotacije se ne poklapa sa osom magnetnog polja tako da zračenje pulsara dolazi u prekidima tj. impulsima i to onda kada je osa magnetnog polja uperena ka nama. Odavde se vidi da zračenje pulsara nije toplotno, već potiče od ubrzanog kretanja naelektrisanih čestica u magnetskom polju. Njihov prečnik je svega nekih desetina kilometara.
Let me ask you something. If someone prays for patience, you think God gives them patience? Or does he give them the opportunity to be patient? If he prayed for courage, does God give him courage, or does he give him opportunities to be courageous? If someone prayed for the family to be closer, do you think God zaps them with warm fuzzy feelings, or does he give them opportunities to love each other?