تلسکوپ جهان گستر مایکروسافت،آسمان گوگل را به زمین آورد

نسخه ابتدایی نرم افزار آسمان نمای شرکت مایکروسافت با نام "تلسکوپ جهان گستر" در دسترس همگان قرار گرفت.پس از ماهها انتظار، مسئولان شرکت مایکروسافت به وعده خود برای طراحی نرم افزار آسمان نما جامه عمل پوشاندند و نسخه ابتدایی این نرم افزار را با نام تلسکوپ جهان گستر (World Wide Telescope) برای استفاده عموم مردم بر روی شبکه وب قرار دادند.آنچه در ابتدا، پس از نصب این برنامه به چشم می خورد، بدون شک برتری تمام جانبه قابلیتهای این آسمان نما، نسبت به آسمان نمای شرکت رقیب مایکروسافت با نام گوگل اسکای یا همان آسمان گوگل در محیطی دلنشین و زیبا است.

 

 

دارا بودن مجموعه ای بی نظیری از بیش از 200 تصویر تلسکوپ فضایی هابل، بیش از 50 تصویر تلسکوپ فضایی اسپیتزر (در ناحیه فروسرخ) ، نزدیک به 30 تصویر تلسکوپ فضایی چاندرا (در ناحیه  پرتوهای ایکس)، به همراه مجموعه ای از تصاویر پیمایش آسمان در بخش های فروسرخ، ریزموج و رادیویی، این آسمان نمای آن لاین را منحصر به فرد کرده است.

 

 

علاوه بر آن داشتن مجموعه صورتهای فلکی، مجموعه نام ستارهها، مجموعه نام اجرام اعماق آسمان و مجموعه اجرام مسیه، در کنار جستجوی پیشرفته آن در منابع قوی ترین پایگاه دادههای اجرام سماوی جهان با نام سیمباد (SIMBAD)، هم بر راحتی دسترسی آن نسبت به باقی آسمان نماهای آن لاین افزوده شده و هم این نرم افزار را تبدیل به آسمان نمای مورد استفاده حرفه ای ها کرده است.آسمان گوگل یا گوگل اسکای بیشتر مورد استفاده حرفه ای های نجوم آماتوری قرار می گرفت ولی تلسکوپ جهان گستر مورد استفاده تحصیل کرده های دانشگاهی علم نجوم نیز قرار می گیرد. تلسکوپ جهان گستر برای نخستین بار در جهان علاوه بر قابلیت نمایش آسمان با استفاده از قوی ترین منابع داده ای جهان مانند SDSS و DSS در ناحیه مرئی، امکان نمایش تمام آسمان را در نواحی غیر مرئی رادیویی، ریزموج، فروسرخ، ماورا بنفش، ایکس و گاما را در چند زیرمجموعه فراهم کرده است.قابلیت رصد آسمان، مشاهده سیارات و زمین از فضا و همچنین دید پانورامای مریخ نوردهای روح و فرصت از سطح مریخ، به همراه امکان بزرگنمایی از دیگر مشخصات ویژه این آسمان نما است. امکان مشخص کردن منطقه رصدی در هر نقطه دنیا با قابلیت مشخص کردن میدان دید تلسکوپی و دوربین نجومی متصل به آن نیز در کنار امکان هدایت تلسکوپ قرار گرفته و از این رو تصویربرداری از اجرام سماوی را برای منجمان راحتتر از پیش کرده است.

 

 

با وجود همه این امکانات بی نظیر برای آسمان نمای آن لاین، مایکروسافت برای حذف رقیب خودش، آسمان گوگل، اقدام به قراردهی امکان عضویت گروههای نجومی مشهوری همچون مجله آسترونمی (Astronomy)، مجله اسکای اند تلسکوپ (Sky & Telescope) و گروه طرفداران شرکت مید (Meade 4M) کرده است.پس از آن مایکروسافت بازهم دست از کار نکشیده و اقدام به ساخت گشتهای آموزشی نجوم در داخل آسمان نمای تلسکوپ جهان گستر کرده است. گشتهای این آسمان نما از آموزش همین نرم افزار و آلودگی نوری در زمین تا مفاهیم کیهان شناسی مانند ماده تاریک را شامل می شود. شما هم می توانید در صورت تمایل در داخل این آسمان نما گشتی در میان اجرام سماوی با صدا و موسیقی مورد علاقه تان بسازید.

 

شما برای دریافت این نرم افزار با حجم 20.8 مگابایت، می توانید به وبگاه رسمی تلسکوپ جهان گستر (WorldWideTelescope.org) مراجعه کنید.برای نصب و اجرای این برنامه، نیاز به حداقل رایانه ای با سرعت پردازش دو گیگاهرتز، یک گیگابایت رم، یک گیگابایت حافظه خالی، کارت گرافیکی 128 و نمایشگر با قابلیت نمایش 1024 در 768 یا بالاتر در محیط ویندوز اکس پی با بسته خدماتی 2 و یا در محیط ویندوز ویستا است. اتصال به اینترنت نیز بنابر اعلام شرکت مایکروسافت بایستی حداقل 56 کیلوبیت در ثانیه باشد.بخش پژوهش شرکت مایکروسافت (Microsoft Research)، آسمان نمای تلسکوپ جهان گستر را طراحی کرده است. حال باید منتظر بود و دید که شرکت گوگل چه طرحی در برابر این حرکت مایکروسافت دارد.

 

کمی درباره ی دنباله دارها

ستارگان دنباله دار

بخش اعظم میلیاردها ستاره دنباله دار منظومه شمسی، در محدوده های دور دست آن قرار دارند، اما مدار بعضی از این ستارگان از نزدیکی خورشید عبور می کند و این امر موجب می شود تا شب هنگام در آسمان به خوبی دیده شوند. هر ستاره دنباله دار، هسته ای متشکل از یخ و غبار(موسوم به" گلوله برفی کثیف") دارد که پهنای آن حدود 20 کیلومتر(12مایل) است. هنگامی که این ستاره به خورشید نزدیک می گردد، هسته اش تبخیر شده و سری درخشان و دنباله ای طولانی شکل می گیرد.

پهنای هسته یک دنباله دار فقط چند کیلومتر می باشد، اما دنباله آن بسیار طولانی است. ستاره دنباله دار عظیمی که در سال 1843 دیده شد، دارای دنباله ای به طول 330میلیون کیلومتر(205میلیون مایل) بود. چگالی این دنباله ها حتی از بهترین خلئی که در شرایط آزمایشگاهی در روی زمین ایجاد شده، کمتر است.

ابر اوپیک – اورت

اکثر ستارگان دنباله دار در ابر اوپیک-اورت که یک ناحیه عظیم کروی به قطر تقریباً 200000 واحد نجومی(AU) است، قرار دارند. این ابر، مدارهای سیارات منظومه شمسی را احاطه کرده است. عقیده بر این است که این ابر حدود 10 تریلیون ستاره دنباله دار را در بر گرفته که مجموع جرم آنها سه برابر جرم زمین می باشد. کمربند کایپر در این ابر قرار دارد. این کمربند به شکل یک صفحه گرد می باشد و گروهی از ستارگان دناله دار را در خود جای داده است.

دور ترین ستارگان دنباله دار ابر اوپیک-اورت، حدود 2 سال نوری از خورشید فاصله دارند که این به معنی طولانی بودن طولانی بودن دوره تناوب مداری آنها است. ستاره دنباله دار"دلوان" که در سال 1914 مشاهده شد، انتظار می رود تا 24 میلیون سال آینده دیده نشود.

مدارهای ستارگان دنباله دار

هرچند که ابر "اوپیک- اورت" هرگز مشاهده نشده و وجود آن نیز نشده است، به نظر می رسد که اطلاعات و آمار فراوان در مورد ستارگان دنباله دار و مدارهایشان، وجود آن را تایید کنند. این اطلاعات نشان می دهند که ستارگان دنباله دار موجود در این ابر در مداری بسیار طولانی به دور خورشید می چرخند. در نزدیک ترین نقطه به خورشید، بیشتر این ستارگان فاصله ای بیش از 50 واحد نجومی با خورشید دارند. اما گاهی اوقات، نیروی جاذبه ستارگان و سیاراتی که که از کنار آنها می گذرند اختلالاتی در مدارهای این ستاره ها ایجاد می کنند. در این صورت، مسیر حرکت ستاره دنباله دار تغییر کرده و مدار جدید آن ممکن است به خورشید نزدیکتر شود.

دوره های تناوب مداری کوتاه و طولانی

ستارگان دنباله دار بر اساس دوره تناوب مداریشان به دو دسته تقسیم می شوند. ستارگان دارای دوره تناوب مداری بیش از 200 سال، و ستارگانی که دوره تناوب مداری شان کمتر از 200 سال می باشد. گروه اول، ستارگان با دوره تناوب مداری طولانی و گروه دوم با دوره تناوب مداری کوتاه هستند. این ظن وجود دارد که ستارگان دارای دوره تناوب مداری کوتاه، زمانی در ابر" اوپیک- اورت" دارای دوره تناوب طولانی بوده اند. بسیاری از ستارگان دارای دوره تناوب مداری کوتاه، در فواصل زمانی منظمی دیده شده اند که معروفترین آنها ستاره دنباله دار هالی است. ستاره دنباله دار" انکی" دنباله در هالی است. ستاره دنباله دار" انکی" کوتاهترین دوره تناوب مداری را دارد که 5/3 سال می باشد.

طول عمر ستارگان دنباله دار

ستارگان دنباله دار با هر بار گذشتن از کنار خورشید، مقداری از مواد خود را براثر تبخیر از دست می دهند. دنباله ستارگان دارای دوره تناوب مداری کوتاه، بسیار درخشان است، اما با هر بار گذشتن از کنار خورشید، مواد خود را از دست داده و بدین ترتیب، امکان روئت آنها کمتر می شود. بعضی از این ستارگان قبل از متلاشی شدن فقط یک بار دیده می شوند، هر چند که طول عمر معمولی یک ستاره دنباله دار با دوره تناوب کوتاه حدود 10000 سال است. گردش بسیاری از ستارگان دنباله دار دارای دوره تناوب طولانی به دور خورشید هزاران یا حتی میلیونها سال طول می کشد. بنابر این، طول عمر این ستارگان بسیار بیشتر از نوع دیگر است.

ستاره دنباله دار هالی

هالی یک ستاره دنباله دار با دوره تناوب کوتاه است که هر 76 سال یک بار به دور خورشید گردش می کند. در نزدیکترین فاصله به خورشید، بین مدار سیارات عطارد و زهره، و در دورترین فاصله، در فرا سوی مدار نپتون قرار می گیرد. هالی تنها ستاره دنباله داری است که از هسته اش عکسبرداری شده است. در سال 1986، پنج فضا پیما به مطالعه این ستاره پرداختند، و یکی از آنها به نام" جوتو" توانست عکس واضحی از هسته آن بگیرد.

تاریخچه هالی

نام ستاره دنباله دار هالی که معروفترین و درخشانترین ستاره دنباله دار با دوره تناوب کوتاه می باشد، از اسم " ادموند هالی" که در 1705 میلادی بازگشت آن را به سال 1758 پیش بینی کرده بود، گرفته شده است. هالی یکی از نخستین ستاره شناسانی بود که از نظریه جدید نیوتن به نام قانون جاذبه عمومی برای محاسبه مدارهای ستارگان دنباله دار، استفاده نمود. او دریافته بود که ستاره های دنباله دار درخشانی که در سالهای 1682،1607،1531 مشاهده شده بودند، مدارهای مشابه ای دارند و چنین نتیجه گیری کرد که آنها می باید یکی باشند. ظهور ستاره دنباله دار هالی ازسال 240 ق.م تاکنون، همواره پدیده ای خارق العاده و تماشایی تلقی شده است. بازگشت این ستاره در سال 1066، در پرده تزیینی "بایو" نشان داده شده است. این پرده، فتح انگلستان را به دست نورمنها، به تصویر کشیده است.

ستاره دنباله دار شوماکر- لوی

حداکثر فاصله ستاره های دنباله داری که در اوپیک- اورت هستند با خورشید دو سال نوری است. گاهی اوقات، جاذبه یک ستاره در حال عبور، ستاره دنباله دار را به سمت خورشید می راند. در قسمت های درونی منظومه شمسی، ستاره های دنباله دار تحت میدان جاذبه غولهای گازی قرار می گیرند. در سال 1992، میدان جاذبه قوی سیاره مشتری، ستاره دنباله دار شوماکر-لوی را به سمت خود کشید. هنگام نزدیک شدن به سیاره مشتری، این ستاره توسط جاذبه مشتری از هم متلاشی شد، و در سال 1994، 21 تکه از هسته آن هنگام سقوط در جو مشتری مشاهده شدند.

 انفجار تونگوسکا

صبحگاه 30 ژوئن سال 1908، انفجار مهیبی در ناحیه تونگوسکا در سیبری روسیه رخ داد. شاهدان عینی که در فاصله 500کیلومتری(300مایلی) بودند گفتند که جسمی بسیار درخشان به رنگ آبی روشن از آسمان فرود آمده و به شکل گوی آتشین که درخشانتر از خورشید بوده، منفجر شده است. انفجار باعث ویرانی منطقه ای به وسعت 80 کیلوتر(50مایل) شد. تصور می شود که جسم فرود آمده، هسته یک دنباله دار کوچک یا یک سیارک بوده است. 

چند تعریف از علم نجوم

يكي از جالبترين افكار بشر، طرح جابجايي در بعد زمان است؛ البته اگر از بعد ديگری به قضيه نگاه كنيم، همه ما مسافر زمان هستيم.

همين الان كه شما اين مقاله را مي خوانيد، زمان پيش مي رود و آينده به حال و حال به گذشته تبديل مي شود. نشانه اش هم رشد موجودات است. ما بزرگ مي شويم و مي ميريم؛ پس زمان در جريان است.

آلبرت اينشتين با دادن نظريه نسبيت خاص نشان داد كه اين كار از نظری در خور نظریه شدن است. بر طبق اين نظريه اگر شيئي به سرعت نور نزديك شود، گذشت زمان برايش آهسته تر صورت مي گيرد؛ بنابر اين، اگر بتوان با سرعت بيش از سرعت نور حركت كرد، زمان به عقب برمي گردد.

مانع اصلي اين است كه اگر جسمي به سرعت نور نزديك بشود، جرم نسبي آن به بي نهايت ميل مي كند؛ بنابر این نمي شود شتابي بيش از سرعت نور پيدا كرد. اما شايد يك روز اين مشكل هم حل شود. بر خلاف نويسنده ها و خيالپردازها كه فكر مي كنند سفر در زمان بايد با يك ماشين انجام شود، دانشمندان بر اين عقيده اند كه اين كار به كمك يك پديده طبيعي صورت مي گيرد. در اين خصوص سه پديده مد نظر است: سياهچاله هاي دوار، كرم چاله ها و ريسمان هاي كيهاني.

سياهچاله ها

اگر ستاره ای چند برابر خورشيد باشد و همه سوختش را بسوزاند، از آنجا كه نيروي جاذبه قوي دارد؛ بنابر این، جرم خودش در خودش فشرده مي شود و حفره سياه رنگی مانند يك قيف درست مي كند كه نيروي جاذبه فوق العاده زيادي دارد؛ طوري كه حتي نور هم نمي تواند از آن فرار كند. اما اين حفره ها بر دو نوع هستند. يك نوع آنها نمي چرخند؛ بنابر این، انتهاي قيف يك نقطه است. در آنجا هر جسمي كه به حفره مكش شده باشد، نابود مي شود. اما يك نوع ديگر سياهچاله نوعي است كه در حال دوران است و به همين دليل انتهاي قيف يك قاعده دارد كه به شكل حلقه است. مانند: يك قيف واقعي است كه انتهايش باز است. همين نوع سياهچاله است كه مي تواند سكوي پرتاب به آينده يا گذشته باشد.

انتهاي قيف به يك قيف ديگر به اسم سفيدچاله مي رسد كه درست عكس آن عمل مي كند؛ يعني هر جسمي را بشدت به بيرون پرتاب مي كند. از همين جاست كه مي توانيم پا به زمان ها و جهان هاي ديگر بگذاريم.

كرم چاله

یك سكوي ديگر گذر از زمان است كه در مدت چند ساعت ما را چند سال نوري جا به جا می كند. فرض كنيد دو نفر، دو طرف يك ملحفه رو گرفته اند و مي كشند. اگر يك توپ تنيس بر روي ملحفه قرار دهيم، يك انحنا در سطح ملحفه به سمت توپ ايجاد مي شود.

اگر يك تيله به روي اين ملحفه قرار دهيم، به سمت چاله اي كه آن توپ ايجاد كرده است مي غلطد. اين نظر اينشتين است كه كرات آسماني در فضا و زمان انحنا ايجاد مي كنند؛ درست مانند همان توپ روي ملحفه.

حالا اگر فرض كنيم فضا به صورت يك لايه دوبعدي روي يك محور تا شده باشد و بين نيمه بالا و پايين آن خالي باشد و دو جرم هم اندازه در قسمت بالا و پايين مقابل هم قرار گيرد، آن وقت حفره اي كه هر دو ايجاد مي كند، مي تواند به همديگر رسيد و ايجاد تونلی كند؛ مانند اينكه يك ميانبر در زمان و مكان ايجاد شده باشد، به اين تونل مي گويند كرم چاله.

اين اميد است كه كهكشاني كه به ظاهر ميليونها سال نوري دور از ماست، از راه چنين تونلي بيش از چند هزار كيلومتر دور از ما نباشد، در اصل مي توان گفت كرم چاله تونل بين يك سياهچاله و يك سفيدچاله ارتباط دارد و مي تواند بين جهان هاي موازي ارتباط برقرار كند و در نتيجه به همان ترتيب مي تواند ما را در زمان جا به جا كند.

آخرين راه سفر در زمان ريسمان هاي كيهاني است. طبق اين نظريه مجموعه رشته هايي به ضخامت يك اتم در فضا وجود دارد كه كل جهان را پوشش مي دهد و در فشار خيلي زيادي هستند.

اينها هم نيروي جاذبه خيلي قوي دارند كه هر جسمي را سرعت مي دهد و چون مرزهاي فضا زمان را مغشوش مي كند، بنابر این مي توان از آنها براي گذر از زمان استفاده كرد.

تونل زمان

واقعيت يا خيال؟ حالا اينها را گفتيم، ولي چند اشكال در اين كار است. اول اينكه اصلا نفس نظریه سفر در زمان يك پارادوكس است. پارادوكس يا محال نما؛ يعني چيزي كه نقض كننده (نقيض) خودش در درونش است. نمونه ای می آوریم: اگر خدا مي تواند هر كاري را انجام دهد، پس آيا مي تواند نعوذ بالله سنگي درست كند كه خودش هم نتواند تكانش دهد؟ اين يك پارادكس است؛ زیرا اگر بگوييم آري؛ پس آن وقت با اينكه خدا هر كاري را مي تواند انجام دهد، متناقض است و اگر بگوييم نه؛ باز هم همان مي شود. يعني خدا هر كاري را نعوذ بالله نمي تواند انجام دهد.

نمونه ديگر اين است كه اگر من در زمان به عقب برگردم، به تاريخي كه هنوز به دنيا نيامده بودم. پس چطور مي توانم آنجا باشم يا مثلا اگر برگردم و پدربزرگ خودم را بكشم، پس من چطور به وجود آمده ام؟ يك راه حلي كه براي اين مشكل پيدا شده است، نظريه جهان هاي موازي است.

طبق اين نظريه امكان دارد چند جهان وجود داشته باشد كه مشابه جهان ماست، اما ترتيب وقايع در آنها فرق مي كند. پس وقتي به عقب برمي گرديم، در جهان ديگری وجود داريم؛ نه در جهاني كه در آن هستيم.

طبق اين نظريه بي نهايت جهان موازي وجود دارد و ما هر دستكاري كه در گذشته انجام بدهيم، جهان جديدی پديد مي آيد.

مقایسه تراکم جمعیت کشورها

	جدول های جمعیت, مساحت وتراکم جمعیت کشورهای جهان
	ردیف	نام کشور	جمعیت	مساحت (km^2)	تراکم جمعیت
	1	آذربایجان	8,343,000	86,600	96.34
	2	آرژانتین	39,145,000	2,780,092	14.08
	3	آلبانی	3,136,000	28,748	109.09
	4	آلمان	82,561,000	357,022	231.25
	5	آنتیگوآوباربودا	68,300	442	154.52
	6	آندورا	67,600	468	144.44
	7	آنگولا	10,979,000	1,246,700	8.81
	8	اتریش	8,105,000	83,858	96.65
	9	اتیوپی	67,851,000	1,133,882	59.84
	10	اردن	5,543,000	89,326	62.05
	11	ارمنستان	2,991,000	29,800	100.37
	12	اریتره	4,297,000	121,144	35.47
	13	ازبکستان	26,009,000	447,400	58.13
	14	اسپانیا	43,768,000	504,782	86.71
	15	استرالیا	20,141,000	7,682,300	2.62
	16	استونی	1,342,000	45,227	29.67
	17	اسلوواکی	5,383,000	49,036	109.78
	18	اسلوونی	1,997,000	20,256	98.59
	19	افریقای جنوبی	46,587,000	1,219,090	38.21
	20	افریقای مرکزی	37,742,000	622,984	60.58
	21	افغانستان	27,756,000	652,225	42.56
	22	اکوادور	13,213,000	272,045	48.57
	23	الجزایر	32,322,000	2,381,741	13.57
	24	السالوادور	6,698,000	21,041	318.33
	25	امارات متحده عربی	4,298,000	83,600	51.41
	26	اندونزی	222,611,000	1,904,433	116.89
	27	انگلستان	59,561,000	244,100	244.00
	28	اوروگوئه	3,399,000	176,215	19.29
	29	اوکراین	47,470,000	603,700	78.63
	30	اوگاندا	26,335,000	241,038	109.26
	31	ایالات متحده امریکا	293,850,000	9,369,364	31.36
	32	ایتالیا	57,537,000	301,323	190.95
	33	ایران	67,503,000	1,648,195	40.96
	34	ایرلند	4,024,000	70,285	57.25
	35	ایسلند	292,000	102,819	2.84
	36	باربادوس	273,000	430	634.88
	37	باهاما	317,000	13,939	22.74
	38	بحرین	709,000	694	1,021.61
	39	برزیل	180,542,000	8,547,404	21.12
	40	برونئی	351,000	5,765	60.88
	41	بلژیک	10,416,000	30,528	341.19
	42	بلغارستان	7,715,000	110,994	69.51
	43	بلیز	283,000	22,965	12.32
	44	بنگلادش	135,255,000	147,570	916.55
	45	بنین	7,250,000	112,622	64.37
	46	بوتان	700,000	47,000	14.89
	47	بوتسوانا	1,661,000	581,730	2.86
	48	بورکینا فاسو	13,575,000	274,200	49.51
	49	بوروندی	6,231,000	27,834	223.86
	50	بوسنی و هرزگوین	3,870,000	51,129	75.69
	51	بولیوی	8,724,000	1,098,581	7.94
	52	پاپوآگینۀ نو	5,695,000	462,840	12.30
	53	پاراگوئه	5,773,000	406,752	14.19
	54	پاکستان	151,600,000	796,095	190.43
	55	پالائو	20,700	488	42.42
	56	پاناما	3,172,000	75,517	42.00
	57	پرتغال	10,524,000	92,135	114.22
	58	پرو	27,544,000	1,285,216	21.43
	59	تاجیکستان	6,606,000	143,100	46.16
	60	تانزانیا	35,782,000	945,087	37.86
	61	تایلند	64,495,000	513,115	125.69
	62	تایوان	22,640,000	36,000	628.89
	63	ترکمنستان	4,940,000	488,100	10.12
	64	ترکیه	71,617,000	779,452	91.88
	65	ترینیدادوتوباگو	1,286,000	5,128	250.78
	66	توگو	5,557,000	56,785	97.86
	67	تونس	9,975,000	163,610	60.97
	68	تونگا	98,400	750	131.20
	69	تووالو	9,600	26	369.23
	70	تیمور شرقی	925,000	14,874	62.19
	71	جامائیکا	2,649,000	10,991	241.02
	72	جیپوتی	467,000	23,200	20.13
	73	چاد	9,539,000	1,284,000	7.43
	74	چک	10,212,000	78,866	129.49
	75	چین	1,298,848,000	9,572,900	135.68
	76	دانمارک	5,401,000	43,094	125.33
	77	دومینیکا	69,300	751	92.28
	78	دومینیکن	8,834,000	48,671	181.50
	79	روآندا	8,380,000	26,338	318.17
	80	روسیه	144,315,000	17,075,400	8.45
	81	بیلاروس	9,828,000	207,595	47.34
	82	رومانی	21,549,000	237,500	90.73
	83	زامبیا	10,462,000	752,614	13.90
	84	زلاندنو	4,060,000	270,534	15.01
	85	زیمبابوه	11,821,000	390,757	30.25
	86	ژاپن	127,757,000	377,819	338.14
	87	سائوتومه و پرنسیپ	144,000	1,001	143.86
	88	ساحل عاج	16,897,000	322,463	52.40
	89	ساموآ	183,000	2,831	64.64
	90	سان مارینو	29,400	61	481.97
	91	سریلانکا	19,218,000	65,610	292.91
	92	سلیمان،جزایر	461,000	28,896	15.95
	93	سنت کیتس و نویس	46,300	261	177.39
	94	سنت لوسیا	164,000	617	265.80
	95	سنت وینسنت و گرنادین	113,000	389	290.49
	96	سنگاپور	4,229,000	641	6,597.50
	97	سنگال	10,339,000	196,722	52.56
	98	سوئد	8,991,000	449,964	19.98
	99	سوازیلند	1,083,000	17,364	62.37
	100	سوئیس	7,392,000	41,285	179.05
	101	سودان	39,148,000	2,505,813	15.62
	102	سورینام	437,000	163,265	2.68
	103	سوریه	18,017,000	185,180	97.29
	104	سومالی	8,305,000	637,657	13.02
	105	سیرالنون	5,168,000	71,740	72.04
	106	سیشل	83,400	455	183.30
	107	شیلی	15,824,000	756,626	20.91
	108	صحرا	267,000	284,000	0.94
	109	صربستان و مونته نگرو	10,826,000	102,173	105.96
	110	عراق	25,375,000	438,317	57.89
	111	عربستان صعودی	24,580,000	2,240,000	10.97
	112	عمان	2,350,000	309,500	7.59
	113	غنا	20,732,000	238,537	86.91
	114	فرانسه	60,044,000	543,965	110.38
	115	فلسطین	3,958,000	6,263	631.97
	116	فنلاند	5,226,000	338,145	15.45
	117	فیجی	839,000	18,274	45.91
	118	فیلیپین	82,670,000	300,000	275.57
	119	قبرس	937,000	9,251	101.29
	120	قرقیزستان	5,081,000	198,500	25.60
	121	قزاقستان	15,144,000	2,717,300	5.57
	122	قطر	754,000	11,437	65.93
	123	کامبوج	13,470,000	181,035	74.41
	124	کامرون	16,064,000	475,442	33.79
	125	کانادا	31,876,000	9,970,610	3.20
	126	کرواسی	4,497,000	56,610	79.44
	127	کره جنوبی	48,199,000	99,268	485.54
	128	کره شمالی	22,698,000	122,762	184.89
	129	کستاریکا	4,252,000	51,100	83.21
	130	کلمبیا	42,311,000	1,141,748	37.06
	131	کنگو	3,818,000	342,000	11.16
	132	کنگو کینشاسا	54,417,000	2,344,885	23.21
	133	کنیا	32,022,000	582,646	54.96
	134	کوبا	11,300,000	110,861	101.93
	135	کومور	596,000	1,862	320.09
	136	کویت	2,586,000	17,818	145.13
	137	کیپ ورد	454,000	4,033	112.57
	138	کیریباتی	89,100	811	109.86
	139	گابون	1,351,000	267,667	5.05
	140	گامبیا	1,405,000	11,295	124.39
	141	گرجستان	4,694,000	69,700	67.35
	142	گرنادا	103,000	344	299.42
	143	گواتمالا	12,661,000	108,889	116.27
	144	گویان	752,000	214,969	3.50
	145	گینه	8,620,000	245,857	35.06
	146	گینه اشتوایی	507,000	28,051	18.07
	147	گینه بیسائو	1,388,000	36,125	38.42
	148	لائوس	5,787,000	236,800	24.44
	149	لاتویا (لتونی)	2,312,000	64,610	35.78
	150	لبنان	3,777,000	10,400	363.17
	151	لسوتو	1,800,000	30,355	59.30
	152	لوکزامبورگ	454,000	2,586	175.56
	153	لهستان	38,176,000	312,685	122.09
	154	لیبریا	3,391,000	97,754	34.69
	155	لیبی	5,659,000	1,757,000	3.22
	156	لیتوانی	3,439,000	65,301	52.66
	157	لیختن اشتاین	34,500	160	215.63
	158	ماداگاسکار	17,082,000	587,041	29.10
	159	جزایرمارشال	54,600	181	301.66
	160	مالاوی	11,907,000	118,484	100.49
	161	مالت	401,000	316	1,268.99
	162	مالدیو	289,000	298	969.80
	163	مالزیا	25,584,000	329,758	77.58
	164	مالی	11,957,000	1,240,192	9.64
	165	مجارستان	10,103,000	93,030	108.60
	166	مصر	69,261,000	997,739	69.42
	167	مغرب	30,302,000	458,730	66.06
	168	مغولستان	2,519,000	1,566,500	1.61
	169	مغدونیه	2,035,000	25,713	79.14
	170	مکزیک	105,447,000	1,958,201	53.85
	171	موریتانی	2,774,000	1,030,700	2.69
	172	موریس	1,233,000	2,040	604.41
	173	موزامبیک	18,812,000	799,380	23.53
	174	مولداوی	4,216,000	33,700	125.10
		موناکو	32,600	2	16,717.95
	176	میانمار	42,720,000	676,577	63.14
	177	میکرونزی	114,000	701	162.62
	178	نائورو	10,100	21	474.18
	179	نامیبیا	1,954,000	824,268	2.37
	180	نپال	24,692,000	147,181	167.77
	181	نروژ	4,519,000	323,758	13.96
	182	نیجر	11,679,000	1,267,000	9.22
	183	نیجریه	128,254,000	923,768	138.84
	184	نیکاراگوآ	5,360,000	130,700	41.01
	185	واتیکان	800	0	1,818.18
	186	وانوآتو	216,000	12,190	17.72
	187	ونزوئلا	26,170,000	912,050	28.69
	188	ویتنام	81,839,000	331,041	247.22
	189	هائیتی	8,074,000	27,750	290.95
	190	هلند	16,275,000	41,526	391.92
	191	هند	1,081,229,000	165,596	6,529.32
	192	هندوراس	6,948,000	112,492	61.76
	193	یمن	20,733,000	555,000	37.36
	194	یونان	11,015,000	131,957	83.47

نجوم

 

 

سیاهچاله ها

 

 

 

 

سیاه چاله چیست؟
به طور ساده سیاه چاله قسمتی از فضا است که جرم متمرکز بسیار زیادی دارد بطوری که هیچ جسمی هیچ شانسی برای فرار از جاذبه ی اون نداره تا به امروز بهترین تئوری برای جاذبه تئوری نسبیت اینشتین است و ما باید در نتایج این نظریه به اندازه ی کافی دقیق شویم تا بتوانیم سیاه چاله ها را در جزئیات این نظریه پیدا کنیم اما بیایید قدم ها را کم کم برداریم و به جاذبه فکر کنیم.
فرض کنید شما روی سطح سیاره ای ایستاده اید و سنگی را به هوا می اندازید اگر اونو به اندازه ی کافی با شدت به بالا پرتاب نکنید اون سنگ به اندازه کمی بالا می رود اما بعد از مدتی به علت شتاب جاذبه زمین اون سنگ شروع به سقوط می کنه اگر شما به اندازه ی کافی اون سنگ رو محکم به هوا پرتاب کنید شما می توانید اون رو از دام جاذبه ی اون سیاه خارج کنید و اون تا ابد در حال اوج گیری نسبت به اون سیاره به حرکت خود ادامه می دهد به سرعتی که شما لازم دارید تا سنگ از جاذبه ی اون سیاره فرار کند '''' سرعت گریز '''' گفته می شود همان طور که حدس زده می شود سرعت گریز به جرم سیاره بستگی داره اگر سیاره به اندازه ی کافی جرم زیاد داشته باشد قاعدتا سرعت گریز بیشتری را طلب می کند البته این تنها عامل سرعت گریز نیست بلکه فاصله ما تا مرکز سیاره هم شرط دیگری است که بر سرعت گریز تاثیر می گذارد رابطه ی فاصله با سرعت گریز رابطه ی عکس است برای مثال سرعت گریز از سطح سیاره ی زمین 11/2 کیلومتر بر ثانیه است یا 25000 مایل بر ساعت در صورتی که سرعت گریز از سطح ماه فقط 2/4 کیلومتر بر ثانیه است یا 5300 مایل بر ساعت (برای تبدیل این سرعت ها از سیستمی که در پایین صفحه قرار دارد می توانید استفاده کنید (حال تصور کنید که جسمی با جرمی فوق العاده زیاد و شعاع فوق العاده کم داریم که سرعت گریز از سطح آن به اندازه ی سرعت نور است برای یادآوری عرض کنم که سرعت گریز را از رابطه ی زیر محاسبه می گردد : V^2=MG/R که در آن V سرعت گریز از مرکز ، M جرم سیاره ، G ثابت گرانش و R فاصله ما تا مرکز سیاره است که اگر ما روی سطح آن قرار گرفته باشیم برابر با شعاع آن سیاره خواهد شد.
شروع اولیه ی مطالعه ی چگالی شدید سیاه چاله ها در سده ی 18 شروع شد ، تقریبا به فاصله ی کمی از انتشار نظریه ی نسبیت اینشتین کارل شوارتسشیلد موفق به حل معادله ای شد که در مورد یک شی بحث می کرد بعد ها اشخاصی مانند اپنهایمر ، ولکف و اشنایدر در سال 1930 متوجه وجود شی ای به نام سیاه چاله در جهان شدند (البته واژه ی سیاه چاله در سال 1969 توسط دانشمندی به نام جان آرچیبالد ویلر ابداع شد) این دانشمندان نشان دادند که وقتی ستارگان پر جرم سوخت خود را به طور کامل از دست می دهند نمی توانند خود را تحمل کنند و نیروی جاذبه خودشان بر خودشان غلبه می کند و آنها را به اصطلاح رمبیده می کند به درون خود.
در جهان نسبیت گرانش خود را در لباس خمش فضا و زمان نشان می دهد . اجرام پر جرم فضا زمان را خمیده می کنند ، به این دلیل است که هندسه نمی تواند آن را توصیف کند در کنار سیاه چاله خمش فضا بسیار شدید است و به همین دلیل خصوصیتهای سیاه چاله عجیب به نظر می رسد
سیاه چاله ها دارای خصوصیتی به نام افق رویداد است این افق رویداد سطحی کروی شکل است که از آن به مرز سیاه چاله ها نام برده می شود شما می توانید داخل آن شوید اما نمی توانید از آن خارج شوید در واقع به محض آنکه شما وارد آن شوید شما محکوم شده اید که به سمت مرکز تکینگی که در مرکز سیاه چاله واقع شده است کشیده شوید .شما می توانید فکر کنید که افق رویداد مکانی است که سرعت گریز از آن برابر با سرعت نور است قاعدتا خارج است افق رویداد سرعت گریز کمتر از سرعت نور است
برای یک رصدگر وقتی که به افق رویداد نگاهی می اندازیم البته نه با امکانات رصد چشمی بلکه رادیویی و ... افق رویداد را سطحی کاملا کروی ثابت خواهیم یافت ولی اگر به آن کمی نزدیک تر شویم متوجه تندی آن می شویم در واقع اون دارد با سرعت نور حرکت می کند پس ما برای اینکه بتوانیم از سیاهچاله فرار کنیم باید سرعتی مافوق نور داشته باشیم .
هنگامی که به افق وارد شوید مختصات وضعیت فاصله شما از مرکز به طور شتابداری کم می شود ولی در عوض به خاطر هندسه ی منحصر به فرد سیاه چاله ها مختصات زمان شما به طور شتابدار به سمت جلو می رود به طوری که شما فلواقع در آینده به سر خواهید برد .

دمای سیاه چاله ها

نخست باید چند چیز را یادآوری کرد :

1- همه ی اجسام تا صفر کلوین از خود تابش می کنند.
2- تابش یعنی انتقال گرما بدون هیچ گونه واسطه ی مادی به کمک امواج الکترو مغناطیس.
3- سیاه چاله ها ( همان طور که قبلا گفته شد ) از خود امواج X ساطع می کنند.
4- امواج X جزو امواج الکترو مغناطیس است.

با درک این موارد نتیجه ی زیر بدست می آید:
سیاه چاله ها تابش دارند ( تابش اشعه ی X ) و چون تابش در اجسامی صورت می گیرد که دمایشان از صفر مطلق بیشتر باشد بنابراین دمای سیه چاله ها از صفر مطلق بیشتر است و این گمان که دمای سیاه چاله ها بسیار بسیار کم است را رد می کنم و به این نتیجه می رسم که دمای سیاه چاله ها بسیار بالاست که می توانند تابش کنند.

آنتروپی سیاه چاله ها
يك سياهچاله هيچ‌گاه نمي‌تواند كوچكتر شود زيرا سطح يك افق رويداد(شعاع-غيرقابل-بازگشت كه در آنجا سرعت، از سرعت نور فراتر مي‌رود) هرگز نمي‌تواند كاهش يابد.
يك ستاره در حال رُمبش، به شعاعي مي‌رسد كه در آنجا سرعت گريز با سرعت نور برابر است. فوتونهايي كه اين ستاره پس از رسيدن به اين شعاع، گسيل مي‌كنند، چه مي‌شوند؟ گراني در اينجا آنقدر شديد است كه امكان گريز به اين فوتونها را نمي‌دهد، ولي آنقدر شديد نيست كه آنها را به داخل سياهچاله بكشاند. فوتونها در اينجا سرگردان مي‌مانند. اين شعاع افق رويداد است. پس از آن، ستاره به منقبض شدن ادامه مي‌دهد، هر فوتون گسيل شده، به داخل ستاره بازگردانيده مي‌شود.
آنچه هاوكينگ به آن پي برد اين بود كه مسيرهاي پرتوهاي نور كه در افق رويداد سرگردان هستند نمي‌تواند مسيرهاي پرتوهاي نور باشد كه به يكديگر نزديك مي‌شوند. مسيرهاي پرتوهاي نور كه به يكديگر نزديك مي‌شوند، به شدت به هم برخورد مي‌كنند، به سياهچاله سرازير مي‌شوند و ديگر سرگردان نيستند. براي اينكه ناحيه افق رويداد كوچكتر شود (و سياهچاله كوچكتر شود)، مي‌بايد مسيرهاي پرتوهاي نور در افق رويداد به يكديگر نزديك شوند. ولي اگر اين طور شود، اين پرتوها به داخل سرازير مي‌شوند، افق رويداد باز هم درست در همان جا كه بوده است خواهد ماند و كوچكتر نخواهد شد.
يك راه ديگر انديشيدن در باره اين موضوع، آن است كه بپذ يريم سياهچاله مي‌تواند بزرگتر شود. اندازه سياهچاله به جرم آن بستگي دارد. بنابر اين، هر زمان كه چيز جديدي در سياهچاله فرود آيد، جرم آن فزوني مي‌يابد و بزرگتر مي‌شود. اگر چيزي از سياهچاله خارج شود كاهش جرم امكان ندارد، يعني سياهچاله نمي‌تواند كوچكتر شود.
اين كشف هاوكينگ به نام قانون دوم ديناميك سياهچاله شناخته شد: ناحيه افق رويداد (مرز سياهچاله) مي‌تواند ثابت بماند يا بزرگتر شود ولي هيچ‌گاه نمي‌تواند كوچكتر شود. اگر دو يا چند سياهچاله به هم برخورد كنند و يك سياهچاله تشكيل دهند، ناحيه افق رويداد جديد مساوي، يا بيشتر از جمع افق رويدادهاي قبلي خواهد بود. يك سياهچاله نمي‌تواند، هر قدر هم برخورد شديدي داشته باشد، كوچكتر شود، از بين برود يا به دو سياهچاله تقسيم شود. كشف هاوكينگ، يادآور يك «قانون دوم» ديگر در فيزيك است: قانون دوم ترموديناميك در مورد آنتروپي. آنتروپي، مقدار بي‌نظمي است كه در يك سيستم وجود دارد. مي‌دانيم كه بي‌نظمي، هميشه زيادتر مي‌شود و هيچ‌گاه كاهش نمي‌يابددرجهان ما آنتروپي (بي‌نظمي) هميشه اقزايش مي‌يابد
آنتروپي، در مورد سياهچاله و افق رويداد نيز كار برد دارد. هرگاه دو سيستم به يكديگر بپيوندند، آنتروپي سيستم به هم پيوسته، مساوي يا بزرگتر از جمع آنتروپي دو سيستم است. واقعيت اين است كه هرچه به سياهچاله اضافه شود، از جهان ما رفته است.

مرکز تکینگی
در ریاضی اگه یک تابع در یک نقطه تعریف نشده باشد یعنی درآن نقطه پیوسته نباشد می گویند که این تابع در آن نقطه تکین ( singular ) هست یا این که توی آن نقطه تکینگی ( singularity ) دارد. مثلا تابع tan(x), x=Pi/2 در نقطه x=Pi/2 تکین هست به عبارت دیگه در این نقطه تکینگی دارد.
در فیزیک و اختر فیزیک هم به مرکز یک سیاه چاله که تمام جرم سیاه چاله آن جا متراکم شده و چگالی آنجا بی نهایت هست تکینگی گفته می شود. و این هم به همون دلیل ریاضی هست. چون سیاه چاله را ستاره ای در نظر می گیریم که تمام جرم آن پس از رمبش در حجمی در حد صفر متراکم شده (یعنی به سمت صفر میل می کند) که باعث می شود چگالی بی نهایت شود و یک ناپیوستگی و تکینگی درآن نقطه از فضا بوجود بیاید.
تکینگی جایی است پایان علم است و دانشمندان تفکر در زمینه ی آن را آغاز کرده اند . در این مکان موجودیت فضا و زمان متوقف می شود و جایگزین آن جرم آشفته و خروشانی می شود که آن را اسفنج کوانتومی می نامند . دانشمندان حدس می زنند این نقطه جایی باشد که قوانین اینشتین و نسبیت و مکانیک کوانتوم شکسته می شود . این حوضه ی چیزی است که کوانتوم گرانشی نامیده می شود ، در این مکان از یافته های بسیار پیشرفته ی ریاضی استفاده می شود . با این وجود دانشمندان احتمال کمی را به این موضوع ارئه می دهند که سیاهچاله دارای سطح مشخصی باشد . ولی اگر دارای سطح مشخص باشد آن سطح کروی خواهد بود و مانند هر سطح کروی دیگر دارای قطب خواهد بود . این قطب ها ممکن است در طی فرایند ایجاد سیاهچاله پس از ابرنواختر حفره دار شوند و این حفره ها کانونی برای جذب مواد و تباهی آنها شوند . دلیل آن هم این است که بر طبق معادلات میدانی نسبیت عام این میدان های گرانشی قوی به همراه اسپین مداوم اکثرا" در قطب ها متمرکز می شوند . در ادامه ی مطلب در رابطه با حرکت ماده در اطراف سیاهچاله و اسپین این اجرام سخن به میان خواهد آمد..
رفتار تکینگی اصلا قابل توصیف و درک نیست. به همین دلیل Roger Penrose انگلیسی و همکاراش قانونی به نام قانون مراقبت کیهانی پیشنهاد دادن که بر اساس آن تکینگی عریان (تکینگی بدون افق رویداد) وجود ندارد. یعنی همه تکینگی ها باید بوسیله یک افق رویداد پوشیده شده باشند چون یک تکینگی عریان می تواند تمام جهان را به طور بی قاعده و غیرقابل پیش بینی تحت تاثیر قرار دهد.

شعاع شوارتسشیلد
بعد از مدت کمی که از انتشار نسبیت عام گذشته بود کارل شوارتسشیلد اخترشناس آلمانی با بررسی معادلات این نظریه راه حلی را یافت که فضای اطراف جسم فشرده بسیار پر جرمی را که میدان گرانشی بسیار شدیدی دارد توصیف می کرد این نکته مهم است که بگوییم نیروی گرانش نه تنها به جرم بلکه به فاصله نیز بستگی دارد شوارتسشیلد دریافت که اگر جرم یک جسم چنان متراکم شود که در واقع تمام جرم آن در مرکزش جای بگیرد آنگاه فضا-زمان در فاصله ی معینی از جسم که همان شعاع شوارتسشیلد است هندسه ی خاصی به خود می گیرد جالب است که بگوییم که هیچ چیز نمی تواند از این شعاع بگذرد و آنرا پشت سر بگذارد آنچه که در نزدیکی شعاع شوارتسشیلد روی می دهد از ۲ زاویه دید متفاوت است
۱- از بیرون : از بیرون از شعاع شوارتسشیلد اگر ما در جائی ساکن باشیم خواهیم دید که آن فضاپیمائی که به داخل سیاه چاله دارد سقوط می کند تا بینهایت باید سفر کند تا به جسم مرکزی کشیده شوند
۲- از داخل : به محض اینکه پا به داخل این شعاع مرگبار بگذارید دنیا پیش روی شما تیره و تار خواهد شد.
ببینید هر جسمی شعاع شوارتسشیلد مخصوص به خود را دارد نه اینکه بگوییم فقط سیاه چاله ها دارند ...شعاع شوارتسشیلد هر جرمی از فرمول زیر محاسبه می شود...

توجه داشته باشید که r اندازه ی شعاع G ثابت جهانی گرانش M جرم ماده ی مورد نظر و در نهایت C سرعت نور است برای جرم ۳۰ منظومه شمسی شعاع شوارتسشیلد برابر است با ۱۰۰ کیلومتر!!!

جالب اینجاست که شخصی با نام جان میشل در سال ۱۷۸۳ نکته ای جالب را کشف کرد که سرعت گریز از سطح این چنین جرمهایی (مانند سیاه چاله ها) را اگر در فرمول زیر قرار دهیم سرعت نور بدست خواهد آمد یعنی سرعت گریز از سطح برای یک همچین جرمهایی سرعت نور است:

V2/2=GM/r

(V سرعت گریز از سطح است)
همان طور که گفته شد زمان در این شعاع با زمان جهانی فرق زیادی می کند و در واقع داخل آن به چشم ناظر خارح آن صفر است و اگر شخصی را در آنجا ببیند در حالت سکون خواهد دید
این جاذبه که زمان را در واقع نگه می دارد کار دیگری را هم انجام می دهد تا به حال کلمه ی انتقال به رنگ قرمز خطوط طیفی به گوشتان خورده است وقتی جسمی آسمانی پر جرم از خود پرتو بلند قرمز ساطع می کند این پرتو به دلیل گرانش بالای جرم آسمانی و تاثیر جاذبه روی نور به رنگ قرمز متمایل می شود بله در این جاذبه ی زیاد نور یک همچین حالتی را پیدا می کند

انواع سیاهچاله:
شوارتس شیلد: ساده ترین نوع سیاهچاله‌هاست، بار و چرخش ندارد، تنها یک افق رویداد و یک فوتون کره دارد، از آن نمی توان انرژی استخراج کرد. شامل تکینگی ، نقطه‌ای است که در آن ماده تا چگالی نامحدود در هم فرو رفته است.

رایزنر- نورد شتروم: هم بار دارد وهم چرخش ، می تواند دو افق رویداد داشته باشد ، اما تنها یک فوتون کره دارد. شامل یک تکینگی نقطه ای است که وجود آن در طبیعت نامحتمل است، زیرا بارهای آن همدیگر را خنثی می کنند.

کر: چرخش دارد، اما بار ندارد. بیضی و از بیرونی حد استاتیک است. منطقه تیره میان افق رویداد و حد استاتیک ارگوسفر است، که می توان از آن انرژی استخراج کرد. می تواند دو افق رویداد و دو حد استاتیک داشته باشد. دو فوتون کره دارد. شامل یک تکینگی حلقه‌ای است.

کر- نیومان: هم بار دارد و هم چرخش ، همان سیاهچاله کر است، جز اینکه بار دارد، ساختارش شبیه ساختار سیاهچاله کر است. می‌توان از آن انرژی استخراج کرد. یک تکینگی حلقه‌ای دارد.

به نظر پژوهشگران چهارنوع سیاهچاله همچنانکه ذکر شد می تواند وجود داشته باشند. مهمترین موضوع در باب سیاه چاله آنست که، بدانیم ماده در داخل سیاهچاله‌ای که حاصل آمده است در نهایت به چه سرنوشتی دچار می شود؟ اختر فیزیکدانان می‌گویند:
اگر مقداری ماده به داخل حفره سیاه از قبیل آنچه که از یک ستاره وزین مرده بجای مانده بیندازید، نتیجه نهایی همواره الزاما یک چیز خواهد بود و تنها جرم ، بار الکتریکی و اندازه حرکت زاویه ای که جسم با خود حمل می کند باقی خواهند ماند. اما اگر کل جهان به داخل حفره سیاه خود بیفتد، یعنی به شکل سیاهچاله در آید، دیگر حتی کمیاب بنیادی (جرم) ، بار الکتریکی و اندازه حرکت زاویه ای نیز ناپدید می گردند.


اندازه ی سیاه چاله ها چقدر است ؟

برای این سوال 2 جواب وجود دارد یکی اینکه ما از دیدگاه جرم به سوال بنگریم پس بهتر است بپرسیم که جرم سیاه چاله ها چه اندازه است ؟ یا اینکه از لحاظ اشغال فضا یا همان حجم سیاه چاله ها را بررسی کنیم پس در آن صورت بهتر است بپرسیم که حجم سیاه چاله ها چه اندازه است ...
پس بیایید ابتدا در مورد جرم آنها بحث صحبت کنیم .
به طور کلی هیچ حدی برای بزرگی جرم یا کوچکی جرم یک سیاه چاله نداریم و نمی توان گفت فلان سیاه چاله پر جرم ترین یا آن یکی کم جرم ترین آنهاست .
ابتدا ما باید بدانیم که چقدر جرم لازم است تا چگالی به آن زیادی را ایجاد کند حال ما می دانیم که سیاه چاله ها سرنوشت ستارگان پر جرمی بوده اند و همچنین ما انتظار داریم وزن سیاه چاله ها بیشتر از وزن ستارگان پر جرم باشد به طور استاندارد سیاهچاله 10 برابر جرم خورشید جرم دارد یا به طور تقریبی همچنین ستاره شناسان حدس می زنند که سیاه چاله های پر جرمی در وسط کهکشان ها وجود داشته باشند که جرم آنها چیزی در حدود یعنی یک میلیون برابر جرم خورشید .
دومین برداشت ما از سوال مربوط به حجم اشغالی سیاه چاله در فضا بود ، در واقع شعاع شوارتسشیلد (منظور همان شعاع کره ی افق رویداد است) و جرم یک سیاه چاله در تناسب نسبت به هم قرار دارند اگر جرم سیاه چاله ای 10 برابر سیاه چاله ی دیگر باشد شعاع شوارتسشیلد آن هم 10 برابر آن یکی است برای مثال اگر جرم سیاه چاله ای به اندازه ی جرم خورشید باشد شعاع شوارتسشیلد آن 3 کیلومتر خواهد بود یا به ترتیب سیاه چاله هایی که 10 برابر و 1 میلیون برابر جرم منظومه ما جرم دارند(سیاه چاله ی واقع در مرکز کهکشان ما) دارای شعاع 30 کیلومتر و 3 میلیون کیلومتر هستند . 3 میلیون کیلومتر شعاع به نظر ما بسیار زیاد می آید ولی در واقع در مقابل استاندارد های موجود شعاع زیاد بزرگی هم محسوب نمی شود برای مثال خورشید ما دارای شعاع 700000 کیلومتر است و سیاه چاله های پر جرم تر شعاعی به اندازه ی 4 برابر شعاع خورشید دارند .

تبدیل ستارگان بزرگ به سیاهچاله‌
بر سر ستاره در حال مرگی که بیش از ۱.۴ برابر خورشید است چه می‌‌آید؟ حتی نیروی قوی نیز نمی‌تواند سرعت فرو پاشی درونی آن را متوقف سازد. و این ستاره کاملاً فرو می‌‌پاشد و از مرحله ستاره نوترونی فراتر رفته و حتی به یک شی کوچک‌تر و چگال تر یعنی سیاهچاله‌ تبدیل می‌‌شود.اگر هر جسم را به اندازه شعاع شوارتز شیلد منقبض کرد ان به یک سیاه چاله تبدیل میشود شعاع شوارتز شیلد زمانی ایجاد می شود که سرعت گریزه از جاذبه به سرعت نور برسد
فروپاشی کامل به معنای آن نیست که سیاهچاله‌ از روی صفحه جهان محو می‌‌شود. همان طور که به‌وسیله اینشتین توصیف شده است ساختار فضا- زمان فرو پاشی بی پایان را منتفی می‌‌کند و به جای آن یک انحنای غیر مادی، نامرئی و واقعی فضا را به وجود می‌‌آورد. یک سیاهچاله‌ را می‌‌توان به مرد نامرئی سنگین وزنی تشبیه کرد که روی یک نیمکت نشسته است. او دیده نمی‌شود ولی وزن او در نیمکت فرورفتگی ایجاد می‌‌کند.
سیاهچاله‌ برای فیزیکدانان نظری چیز تازه‌ای نیست. در سال ۱۹۳۹ج. اوپنهایمرو هارتلند و اس. اشنایدر برای نخستین بار سیاهچاله‌ها را به عنوان نتیجه‌ای از نسبیت عمومی پیشنهاد کردند ولی در آن زمان برای تشخیص آنها هیچ راه معلومی وجود نداشت. اما با پیشترفت اخیر اخترشناسی رادیویی و کشف علائم رادیویی توضیح ناپذیر از اعماق فضا، سیاهچاله‌ها به صورت موضوع بسیار مهم اختر‌شناسی درآمده اند. دانشمندان معتقدند که این اشیای نظری پدیده‌های با انرژی فوق العاده چون اختر نماها و تپ اخترها می‌‌توانند نقشی داشته باشند. سیاهچاله‌ها و ستارگان نوترونی تنها اشیای شناخته شده در فیزیک هستند که برای انجام مشاهده‌های اخترشناختی روی چنان فرستنده‌های بسیار نیرومند تشعشع، به اندازه کافی فشرده و پر جرمند.

ویژگی سیاهچاله‌ها
فیزیکدانان به یاری تجهیزات کوچک، توصیف نسبتاً جامعی از سیاهچاله‌ها به دست داده اند. به باور دکتر جان ویلر و دکتر رئو روفینی از دانشگاه پرینستون سیاهچاله‌ها اندازه و شکلی به مفهوم قراردادی آن ندارند اما آنها در محدوده یک قطر ۱۵ کیلومتری عمل می‌‌کنند. سیاهچاله‌ها جرمهای متفاوتی بین جرم خورشید و صد میلیون برابر جرم خورشید دارند. سیاهچاله‌ها مثل گرداب عمل می‌‌کنند. هر جرم با انرژی سرگردانی که به یک سیاهچاله‌ نزدیک شود (در داخل فاصله معینی که افق آن خوانده می‌‌شود) بطور مقاومت ناپدیری به درون گرداب، که همان سیاهچاله‌، است کشیده می‌‌شود. نیروهای کشندی شدید درون سیاهچاله‌ها ماده را در یک سمت می‌‌کشد و منبسط می‌‌کند و در سمت دیگر می‌‌فشرد و خرد می‌‌کند. تا آن که آن ماده به کلی تجزیه و جزء فضای خمیده و سیاهچاله‌ شود.
خواص دیگر سیاهچاله‌ها از این هم عجیب تر است. زمان و مکان خصوصیات خود را در درون ستاره کاملاً فرو پاشیده ردو بدل می‌‌کنند. هر شی در شرایط عادی اندازه خود را نگه می‌‌دارد ولی نمی‌تواند از عمر فیزیکی بگریزد. در درون سیاهچاله‌ بر اشیا عمری نمی‌گذرد، ولی مداوماً کوچک‌تر می‌‌شوند. مشاهده کنندگان سیاهچاله‌ از فاصله مطمئن و ایمنی نمی‌توانند واقعاً آن را ببیند، زیرا نور مانند شکلهای دیگر انرژی، تحت تأثیر مکش سیاهچاله‌ است. همچنانکه نور به درون آن کشیده می‌‌شود، به طور بی پایانی به انتهای قرمز طیف رنگها تغییر مکان می‌‌دهد و سیاهچاله‌ را سیاه و بنابراین نامرئی می‌‌کند. اگر سیاهچاله‌ها اندکی مرئی بودند، مشاهده کنندگان، این ستارگان را درست آن گونه که پیش از فروپاشی هزاران میلیون سال پیش رخ داده بود می‌‌دیدند. علت آن است که وقتی ستاره به سیاهچاله‌ تبدیل می‌‌شود، نسبت به ناظران بیرونی بی درنگ گذشت زمان در آن متوقف می‌‌شود. به عقیده دکتر ویلر و دکتر روفینی (علائم و اطلاعات مربوط به مرحله‌های بعدی فرو پاشی هرگز نمی‌گریزند، بلکه در فرو پاشی خود هندسه (زمانی و مکانی) درگیر می‌‌شوند.)

تعداد سیاهچاله‌ها در جهان
به عقیده ای.جی.دابلیو. کامرون از دانشگاه یشیوا ممکن است جهان پر از سیاهچاله‌ باشد. نظریه کیهان‌شناسی پیش بینی می‌‌کند که جهان شامل مقدار مشخصی ماده است. اما اخترشناسان از مشاهده هایشان استنباط کرده‌اند که تقریباً ماده به اندازه کافی وجود ندارد تا این پیش بینی‌ها را عملی سازد. ماده مشاهده شده به اندازه قابل ملاحظه‌ای کمتر از ماده پیش بینی شده است. دکتر کامرون بر آن است که ماده گمشده ممکن است به وسیله شمار زیادی سیاهچاله‌ بلعیده شده باشد.
تاریخ شیمیایی جهان نشان می‌‌دهد که نخستین ستارگانی که تشکیل شده‌اند بسیار بزرگ بوده‌اند و انتظار می‌‌رود به سیاهچاله‌ها تبدیل شوند. با قطعیت نمی‌توان گفت که همه ستارگان ناگزیر به سیاهچاله‌ها مبدل می‌‌شوند. دانشمندان نشان داده‌اند که ستارگان نا متقارن ستارگانی که تقارن کروی تقریباً کامل ندارند به این سرنوشت دچار می‌‌شوند. اما به عقیده وای. ب. زلدوویچ فیزیکدانان شوروی و گروه انگلیسی استیون هاوکینگ، راجر بن روز و روبرت چراک، عدم تقارن شکلی کوچک، یک ستاره بزرگ را نجات نخواهند داد.

آشکارسازی سیاهچاله‌ها
یک از راههای کشف سیاهچاله‌ها استفاده از امواج گرانشی است که هنگام فروپاشی گسیل می‌‌دارند. هر جرم اختری از حیث شکل نامتقارن تششع ممکن است یک منبع قابل اکتشاف مشخص به وجود آورد. جوزف وبر از دانشگاه مریلند، پیش کسوت رشته تشعشع گرانشی، رویدادهای زیادی را کشف کرده است که حاکی از ویرانی وسیع ماده در جهان، از راه فروپاشی گرانشی است. کارافزار او عبارت است از آنتن‌های آلومینیومی، ابزاری که به‌وسیله سیمهایی در داخل اتاقهای حفاظ داری آویزانند. این کار افزار او قادر به کشف سیاهچاله‌ است، اما متاسفانه این کار را نمی‌تواند به دقت انجام دهد.

سیاهچاله ماشینی برای سفر به زمان

اگر یک ستاره چند برابر خورشید باشد و همه سوختش را بسوزاند، از آنجا که یک نیروی جاذبه قوی دارد لذا جرم خودش در خودش فشرده می شود و یک حفره سیاه رنگ مثل یک قیف درست می کند که نیروی جاذبه فوق العاده زیادی دارد طوری که حتی نور هم نمی تواند از آن فرار کند. اما این حفره ها بر دو نوع هستد. یک نوعشان نمی چرخند لذا انتهای قیف یک نقطه است. در آنجا هر جسمی که به حفره مکش شده باشه نابود میشود. اما یک نوع دیگر سیاهچاله نوعی است که در حال دوران است و برای همین ته قیف یک قاعده داره که به شکل حلقه است. مثل یک قیف واقعی است که ته آن باز است. همین نوع سیاهچاله است که می تواند سکوی پرتاب به آینده یا گذشته باشد. انتهای قیف به یک قیف دیگر به اسم سفید چاله می رسد که درست عکس آن عمل می کند. یعنی هر جسمی را به شدت به بیرون پرتاب می کند. از همین جاست که می توانیم پا به
زمان ها و جهان های دیگر بگذاریم.

اگر در سیاهچاله بیفتیم چه اتفاقی می افتد؟
فرض کنید سوار بر فضا پیمای خود به طرف سیاهچاله ای که میلیون برابر خورشید جرم دارد و در مرکز کهکشان ما قرار دارد ،حرکت می کنید .(واقعا جای بحث دارد که آیا در مرکز کهکشان ما سیاهچاله وجود داشته باشد،فرض کنید چنین چیزی باشد.) در فاصله بسیار دوری از سیاهچاله موشک خود را خاموش کنید.چه اتفاقی می افتد؟ اوایل شما هیچ نیروی گرانشی احساس نمی کنید،ز یرا در حال سقوط آزاد هستید.همه اعضای بدن شما و فضا پیما به طور یکسانی کشیده می شوند. به خاطر همین احساس بی وزنی می کنید. (این واقعا همان چیزی است که برای فضا نوردان در مدار زمین اتفاق می افتد.حتی اگر نیروی گرانش فضا نورد را به طرف زمین بکشد،هیچ نیروی گرانشی احساس نمی کند.زیرا همه چیز به طور یکسانی کشیده می شود).همچنان که به مرکز سیاهچاله نزدیک می شوید احساس نیروی گرانش کشندی می کنید.فرض کنید که پا های شما نسبت به سرتان به مرکز سیاهچاله نزدیکتر باشند.با نزدیک شدن شما به مرکز سیاهچاله نیروی گرانش بیشتر وبیشتر می شود ،بنا براین پاهایتان نسبت به سرتان تحت تا ثیر نیروی گرانش بیشتری قرار می گیرند،بنابراین احساس کشیدگی می کنید.(این همان نیروی کشندی است و شبیه همان نیرویی است که باعث جزر و مد روی کره زمین می شود).همچنان که به مرکز نزدیک و نزدیکتر می شوید این نیرو قوی و قوی تر می شود،و سر انجام باعث پاره شدن بدن شما می شود.برای سیاهچاله های بزرگی مانند این سیاهچاله ای که در آن افتاده اید ،نیروی کشندی تا حدود ششصد هزار کیلومتر (km600000)دورتر از مرکز آن قابل توجه نیست. اگر در سیاهچاله کوچکتری می افتادید ،مثلا سیاهچاله ای که جرم آن در حدود جرم خورشید است ،در شش هزارکیلومتری(km6000) مرکز سیاهچاله ،نیروی جزر ومدی شما را تحت تاثیر قرار می دهد،وخیلی قبل از آنکه از افق سیاهچاله عبور کنید،بدن شما را پاره می کند.(به خاطر همین سیاهچاله بزرگی را فرض کردیم ،چون می خواستیم حد اقل تا زمانی که به داخل سیاهچاله وارد شوید زنده بمانید). شما در زمان سقوط چه چیزی را مشاهده می کنید؟با کمال تعجب چیز خاصی نمی بینید.تصویر اشیای دور ممکن است به دلایل ناشناسی کج شوند،چون گرانش سیاهچاله نور را به طرف خود می کشد؛ این درون سیاهچاله اتفاق می افتد.هنگامی که شما از پیرامون سیاهچاله عبور می کنید تصویر اشیاء خارجی را می بینید،زیرا نور اشیاءخارجی هنوز به شما می رسد.هیچ کس از بیرون نمی تواند شما را ببیند،زیرا نور پراکنده از شما نمی تواند از گرانش سیاهچاله بگریزد. این سفر شما چقدر طول می کشد؟ بستگی دارد که از کجا (چقدر دورتر)شروع کرده باشید. فرض کنید در حال سکون از جایی شروع کنید که ده برابر شعاع سیاهچاله باشد.پس برای سیاهچاله ای که میلیون برابر خورشید جرم دارد ،حدود هشت دقیقه طول می کشد تا به آنجا برسید.بعد از آنکه این فاصله را پیمودید،فقط هفت ثانیه طول می کشد که شما با نقطه تکین برخورد کنید.این زمان بستگی به اندازه سیاهچاله دارد .بنا بر این اگر در سیاهچاله کوچکتری بیفتید زمان مرگ شما زود تر فرا می رسد.بعد از آنکه از افق سیاهچاله عبور کردید در هفت ثانیه باقیمانده ممکن است وحشت کنیدو نا امیدانه تمام تلاش خود را بکنید و موشک خود را روشن کنید تا از این نقطه تکین دور شوید.متا سفانه،بی فایده است چون نقطه تکین جلوی شما قرار دارد و هیچ راهی برای دور شدن از آن وجود ندارد.در حقیقت به سختی می توانید موشکتان را روشن کنید و به زودی با نقطه تکین برخورد می کنید.تجربه خوبی است به شرطی که برگردید و از ادامه مسافرت لذت ببرید.
منابع : دانشنامه ویکی پدیا – دانشنامه رشد – parssky – مجله نجوم