Hello and welcome to our community! Is this your first visit?
Trang 1 của 11 123 ... CuốiCuối
Kết quả 1 đến 10 của 109
  1. #1
    Guest
    Phần 1: Từ hiện thực đến Khái niệm


    Lỗ đen, hay hố đen, là một vùng trong không gian có trường hấp dẫn lớn đến mức lực hấp dẫn của nó không để cho bất cứ một dạng vật chất nào, kể cả ánh sáng thoát ra khỏi mặt biên của nó (chân trời sự kiện), trừ khả năng thất thoát vật chất khỏi lỗ đen nhờ hiệu ứng đường hầm lượng tử. Vật chất muốn thoát khỏi lỗ đen phải có vận tốc thoát lớn hơn vận tốc ánh sáng trong chân không, mà điều đó không thể xảy ra trong khuôn khổ của lý thuyết tương đối, ở đó vận tốc ánh sáng trong chân không là vận tốc giới hạn lớn nhất có thể đạt được của mọi dạng vật chất.(trích wiki)

    Khái niệm lỗ "đen" trở thành thông dụng vì từ đó ánh sáng không lọt được ra ngoài, nhưng thực ra lí thuyết về lỗ đen không nói về một loại "lỗ" nào mà nghiên cứu về những vùng mà không có gì có thể lọt ra được. Lỗ đen không biểu hiện như những ngôi sao sáng bình thường, mà chúng chỉ được quan sát gián tiếp qua sự tương tác trường hấp dẫn của lỗ đen đối với không gian xung quanh.(trích wiki)


    Lý thuyết về lỗ đen là một trong những lý thuyết vật lí hiếm hoi, bao trùm mọi thang đo khoảng cách, từ kích thước cực nhỏ (thang Planck) đến các khoảng cách vũ trụ rất lớn, nhờ đó nó có thể kiểm chứng cùng lúc cả thuyết lượng tử lẫn thuyết tương đối. Sự tồn tại của lỗ đen được dự đoán bởi lý thuyết tương đối rộng. Theo mô hình thuyết tương đối rộng cổ điển, không một vật chất hay thông tin nào có thể thoát ra khỏi lỗ đen để tới tầm quan sát bên ngoài được. Tuy nhiên, các hiệu ứng của cơ học lượng tử, không có trong thuyết tương đối rộng cổ điển, có thể cho phép vật chất và năng lượng bức xạ ra khỏi lỗ đen. Một số lý thuyết cho rằng bản chất tự nhiên của bức xạ không phụ thuộc vào những thứ đã rơi vào trong lỗ đen trong quá khứ, nói cách khác lỗ đen xóa sạch mọi thông tin quá khứ, hiện tượng này được gọi là nghịch lý thông tin lỗ đen. Nghịch lý này dần bị các lý thuyết mới đây loại bỏ và cho rằng thông tin vẫn được bảo toàn trong lỗ đen.

    Từ năm 1964, khi ngôi sao "tàng hình" Cygnus X-1 của một hệ sao đôi nằm cách Trái Đất 8.000 ly trong chòm sao Thiên Nga được coi là chòm sao đầu tiên, chứng minh cho sự tồn tại của lỗ đen, các lỗ đen khác không chỉ được phát hiện trong Ngân Hà mà còn ở nhiều thiên thể khác. Lỗ đen không chỉ là những "xác chết" của những sao có khối lượng lớn hơn 1,4 MSun symbol.svg, khi chúng bùng nổ thành các siêu tân tinh trong phạm vi các thiên hà, mà hiện nay nhiều ý kiến cho rằng, tất cả các thiên hà đều chứa một lỗ đen siêu lớn trong vùng (From homepage HAS)

    "Bề mặt" của lỗ đen được gọi là chân trời sự kiện, đó là một bề mặt ảo xung quanh lỗ đen. Stephen Hawking đã sử dụng định lý Gauss-Bonnet để chứng minh rằng hình học tô pô của chân trời sự kiện của một lỗ đen (bốn chiều) là một hình cầu. Tại chân trời sự kiện, vận tốc thoát chính bằng vận tốc ánh sáng. Do đó, bất kỳ vật gì, kể cả photon bên trong chân trời sự kiện đều không thể thoát khỏi chân trời sự kiện đó vì trường hấp dẫn quá mạnh của lỗ đen. Các hạt bị rơi vào lỗ đen sẽ không thể thoát ra được.

    Theo lý thuyết tương đối rộng cổ điển, các lỗ đen có thể hoàn toàn được đặc trưng bởi ba thông số: khối lượng, mô men động lượng và điện tích. Nguyên lý này đã được John Wheeler tóm tắt trong câu nói "lỗ đen không có tóc".

    Các vật thể chuyển động trong trường hấp dẫn thì thời gian sẽ bị chậm đi được gọi là sự giãn nở của thời gian. Điều này đã được chứng minh bằng thực nghiệm trong một thí nghiệm phóng tên lửa do thám vào năm 1976 [1], và được tính đến trong Hệ thống định vị toàn cầu (GPS). Gần chân trời sự kiện, sự giãn nở thời gian xảy ra rất nhanh. Đối với một người quan sát từ bên ngoài thì họ sẽ đợi một khoảng thời gian vô tận để quan sát vật thể khi vật thể đến gần chân trời sự kiện vì ánh sáng từ vật thể bị dịch chuyển vô hạn về phía đỏ.

    Xem tiếp
    Phần 2 Điểm kỳ dị -- ---- Page 1 #2
    Phần 3 Đi vào một lỗ đen và Lỗ đen quay --- Page 1 #3
    Phần 4 Entropy và bức xạ Hawking -- Page 1 #4

    Cộng đồng teen Vật lý (teenvatly.info)
    Thành viên HAS tổng hợp

  2. #2
    Ngày tham gia
    Aug 2015
    Bài viết
    0
    Phần 2 Điểm kỳ dị

    Tại tâm của lỗ đen, bên trong chân trời sự kiện, lý thuyết tương đối rộng tiên đoán có một điểm kỳ dị (singularity), tại đó độ cong của không thời gian trở nên vô hạn và lực hấp dẫn cũng mạnh vô hạn. Không-thời gian bên trong chân trời sự kiện rất đặc biệt, trong đó tất cả các vật chất đều chuyển động vào tâm mà không thể cưỡng lại được (Penrose và Hawking [2]). Điều này có nghĩa là tồn tại một sai lầm về khái niệm về lỗ đen mà John Michell đề xuất trước đây. Theo lý thuyết của Michell, vận tốc thoát bằng vận tốc ánh sáng, tuy vậy, vẫn còn một xác suất lý thuyết để vật thể có thể thoát ra giống như kéo vật thể ra ngoài bằng một sợi dây. Lý thuyết tương đối rộng loại bỏ những kẽ hở (loophole) như thế này vì vật thể nằm trong chân trời sự kiện thì thời gian tuyến sẽ có một điểm kết cho bản thân thời gian, và không thể có được vũ trụ tuyến khả dĩ mà có thể thoát ra khỏi lỗ đen được.

    Người ta tin rằng những tiến triển hoặc khái quát hóa lý thuyết tương đối rộng trong tương lai (đặc biệt là hấp dẫn lượng tử) sẽ làm thay đổi suy nghĩ của chúng ta về phần bên trong của lỗ đen. Phần lớn các nhà lý thuyết đều giải thích điểm kỳ dị về toán học của các phương trình là dấu hiệu cho thấy lý thuyết hiện hành là không hoàn thiện, và rằng các hiện tượng mới sẽ được phát hiện khi ta tiến gần đến điểm kỳ dị. Câu hỏi này có thể rất hàn lâm vì giả thuyết giám sát vũ trụ đòi hỏi không thể có mặt các điểm kỳ dị trần trụi trong lý thuyết tương đối rộng: mỗi điểm kỳ dị phải nấp sau chân trời sự kiện và không thể bị khám phá.

    Một trường phái tư tưởng khác cho rằng chẳng có điểm kỳ dị nào cả, bởi vì, các lực giống như lực gây ra thủy triều sẽ làm giảm mật độ vật chất khi nó đi xuyên qua chân trời sự kiện. Nếu một nhà du hành vũ trụ lỡ để chân của anh ta rơi vào lỗ đen thì các lực thủy triều dọc theo bán kính sẽ kéo đầu và chân của anh ta theo hai hướng ngược nhau và do đó, sẽ làm giảm mật độ (tức là tăng thể tích) trong khi đó thì lực thủy triều tại một bán kính không đổi có xu hướng kéo hai tay anh ta lại với nhau khi bán kính hội tụ, làm gia tăng mật độ (giảm thể tích). Tuy nhiên, tại chân trời sự kiện, bán kính đó lại song song với nhau trong giản đồ nhúng (giản đồ để hình dung nghiệm Schwarzschild trong không gian Euclide), không hội tụ, do đó, mật độ vật chất sẽ giảm và làm dừng quá trình suy sập hấp dẫn.

    Còn nữa ....

    Nguồn: Cộng đồng teen Vât Lý teenvatly.info và một số site khác

    Xem tiếp
    Phần 1: Từ hiện thực đến Khái niệm
    Phần 2 Điểm kỳ dị -- ---- Page 1 #2
    Phần 3 Đi vào một lỗ đen và Lỗ đen quay --- Page 1 #3
    Phần 4 Entropy và bức xạ Hawking -- Page 1 #4

  3. #3
    Ngày tham gia
    Aug 2015
    Bài viết
    0
    Đi vào một lỗ đen
    Ảnh hưởng của trường hấp dẫn của lỗ đen có thể xác định từ lý thuyết tương đối. Khi một vật thể tiến lại gần tâm của lỗ đen không quay (hố đen Schwarzschild) thì người quan sát từ xa sẽ thấy vật thể đó tiến đến chân trời sự kiện một cách chậm dần vì một quang tử từ vật thể đó phải mất một thời gian lâu hơn để thoát ra khỏi ảnh hưởng của lỗ đen để cho người quan sát biết số phận của vật thể đó.

    Đối với bản thân vật thể, nó sẽ đi qua chân trời sự kiện và đến điểm kỳ dị, hoặc vào tâm của lỗ đen trong một khoảng thời gian hữu hạn. Khi nó đi qua chân trời sự kiện thì ánh sáng không thể thoát khỏi lỗ đen được nữa nên người quan sát ở ngoài lỗ đen sẽ không còn có thể biết thông tin của vật thể. Khi vật thể tiến gần hơn nữa đến điểm kỳ dị, nó sẽ bị kéo dài ra và ánh sáng phát ra từ phần vật thể gần lỗ đen nhất sẽ bị dịch chuyển đỏ (hiệu ứng Doppler cho ánh sáng) cho đến khi tất cả các phần biến mất. Gần điểm kỳ dị, sự sai khác của trường hấp dẫn giữa điểm gần và điểm xa trên vật thể rất lớn, điều này sẽ tạo nên một lực thủy triều làm cho vật thể bị kéo và bị xé ra, điều này được gọi là quá trình "tạo mì ống" (spaghettification).

    Lỗ đen quay
    Về lý thuyết, chân trời sự kiện của một lỗ đen không quay là một hình cầu, và điểm kỳ dị của nó là một điểm. Nếu lỗ đen có mô men góc (thừa hưởng từ ngôi sao quay trước khi bị suy sập thành lỗ đen) thì nó sẽ kéo theo cả không-thời gian xung quanh chân trời sự kiện. Vùng không gian xung quanh chân trời sự kiện được gọi là hình cầu sản công (Ergosphere) và có dạng một hình e-líp. Vì hình cầu sản công định vị bên ngoài chân trời sự kiện nên các vật thể có thể tồn tại bên trong hình cầu sản công mà không bị rơi vào hố đen. Tuy nhiên, vì bản thân không-thời gian chuyển động bên trong hình cầu sản công nên các vật thể không thể có một vị trí cố định. Các vật thể trượt trên hình cầu sản công vài lần có thể bị văng ra ngoài với vận tốc rất lớn và giải thoát năng lượng (và mô men góc) khỏi lỗ đen - do đó mới có tên "hình cầu sản công" vì nó có khả năng tạo ra công cơ học.

    Còn nữa ....

    Nguồn: Cộng đồng teen Vât Lý teenvatly.info và một số site khác

    Xem tiếp
    Phần 1: Từ hiện thực đến Khái niệm
    Phần 2 Điểm kỳ dị -- ---- Page 1 #2
    Phần 3 Đi vào một lỗ đen và Lỗ đen quay --- Page 1 #3
    Phần 4 Entropy và bức xạ Hawking -- Page 1 #4

  4. #4
    Ngày tham gia
    Jul 2015
    Bài viết
    0
    Entropy và bức xạ Hawking
    Năm 1971, Stephen Hawking chứng minh rằng diện tích của chân trời sự kiện của bất kỳ lỗ đen cổ điển đều không bao giờ giảm. Điều này tương tự như định luật thứ hai của nhiệt động lực học, trong đó vai trò của diện tích của chân trời sự kiện tương ứng với entropy. Người ta có thể vi phạm nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học bằng việc vật chất trong vũ trụ của chúng ta đi vào lỗ đen và do đó làm giảm entropy của toàn vũ trụ. Chính vì vậy mà Jacob Bekenstein giả thiết rằng lỗ đen cũng có entropy và entropy của nó tỷ lệ với diện tích của chân trời sự kiện. Tuy nhiên, 1974, Hawking áp dụng lý thuyết trường lượng tử cho không-thời gian cong xung quanh chân trời sự kiện của lỗ đen và phát hiện ra rằng các lỗ đen có thể phát xạ nhiệt - bức xạ mà hố đen phát ra được gọi là bức xạ Hawking. Sử dụng định luật thứ nhất của cơ học lỗ đen người ta thấy rằng entropy của lỗ đen bằng một phần tư diện tích của chân trời sự kiện. Đây là một kết quả phổ quát, có thể áp dụng cho chân trời vũ trụ trong không-thời gian de Sitter. Sau đó, người ta còn cho rằng, lỗ đen là các vật thể có entropy cực đại, tức là, trong vùng không-thời gian nào đó, entropy cực đại chính là entropy của lỗ đen chiếm vùng không thời gian đó. Điều này dẫn đến nguyên lý ảnh ba chiều (còn gọi là nguyên lý ảnh đa chiều).

    Bức xạ Hawking xuất phát từ ngay bên ngoài chân trời sự kiện, và cho tới nay người ta vẫn hiểu là nó không mang thông tin từ bên trong lỗ đen vì đó là bức xạ nhiệt. Tuy nhiên, điều này có nghĩa là các lỗ đen không phải là hoàn toàn đen: hiệu ứng này ngụ ý rằng khối lượng của một lỗ đen sẽ dần dần giảm theo thời gian. Mặc dù hiệu ứng này rất nhỏ đối với người nghiên cứu lỗ đen, nó chỉ đáng kể đối với các lỗ đen siêu nhỏ được tiên đoán lý thuyết, mà ở đó, cơ học lượng tử có tác động chính. Thực ra, các tính toán cho thấy rằng các lỗ đen nhỏ có thể bị bay hơi và cuối cùng sẽ biến mất trong một đợt bùng phát bức xạ. Do đó, các lỗ đen mà không có nguồn bổ sung cho khối lượng của chúng đều có một thời gian sống hữu hạn, và thời gian đó liên hệ với khối lượng của chúng.

    Vào ngày 21 tháng 7 năm 2004 Stephen Hawking tuyên bố rằng cuối cùng thì các lỗ đen sẽ giải phóng các thông tin mà chúng nuốt [3], đảo ngược lại quan điểm mà ông đưa ra trước đó là thông tin sẽ bị biến mất. Ông cho rằng, nhiễu loạn lượng tử của chân trời sự kiện có thể cho phép thông tin thoát ra từ một lỗ đen và ảnh hưởng đến bức xạ Hawking [4]. Lý thuyết vẫn chưa được các nhà khoa học phản biện, nhưng nếu nó được chấp nhận thì dường như chúng ta đã giải quyết được nghịch lý về thông tin lỗ đen.



    Còn nữa ....

    Nguồn: Cộng đồng teen Vât Lý teenvatly.info và một số site khác

    Xem tiếp
    Phần 1: Từ hiện thực đến Khái niệm
    Phần 2 Điểm kỳ dị -- ---- Page 1 #2
    Phần 3 Đi vào một lỗ đen và Lỗ đen quay --- Page 1 #3
    Phần 4 Entropy và bức xạ Hawking -- Page 1 #4
    -

  5. #5
    Ngày tham gia
    Jul 2015
    Bài viết
    0
    Những bài viết của vacationlv2 rất hay, không biết mọi người thế nào nhưng mình thì rất khoái phần này. Chỉ có điều lý thuyết về mảng này mình còn mơ hồ quá nên chẳng biết gì nhiều để hỏi, chỉ đọc đến đâu biết đến đó. Mong mọi người có ý tưởng hay thắc mắc gì xoay quanh về hố đen thì cứ đưa ra để anh em bàn luận. Vacationlv có gì hay cứ post tiếp để chia sẻ với anh em nhé. Thanks vacationlv trước [IMG]images/smilies/1.gif[/IMG]
    Đọc bài " Phần 3 (newest) khái niệm và những vấn đề xoay quanh" thấy có khái niệm HÌNH CẦU SẢN CÔNG vacationlv giải thích chưa được rõ ràng lắm, mình vẫn chưa biết diện tích mặt ngoài hình cầu đó được giới hạn như thế nào, ... vacationlv hoặc ai đó có thể giải thích rõ hơn được không?

  6. #6
    Guest
    Những bài viết của vacationlv2 rất hay, không biết mọi người thế nào nhưng mình thì rất khoái phần này. Chỉ có điều lý thuyết về mảng này mình còn mơ hồ quá nên chẳng biết gì nhiều để hỏi, chỉ đọc đến đâu biết đến đó. Mong mọi người có ý tưởng hay thắc mắc gì xoay quanh về hố đen thì cứ đưa ra để anh em bàn luận. Vacationlv có gì hay cứ post tiếp để chia sẻ với anh em nhé. Thanks vacationlv trước [IMG]images/smilies/1.gif[/IMG]
    Đọc bài " Phần 3 (newest) khái niệm và những vấn đề xoay quanh" thấy có khái niệm HÌNH CẦU SẢN CÔNG vacationlv giải thích chưa được rõ ràng lắm, mình vẫn chưa biết diện tích mặt ngoài hình cầu đó được giới hạn như thế nào, ... vacationlv hoặc ai đó có thể giải thích rõ hơn được không?

  7. #7
    Guest
    Những bài viết của vacationlv2 rất hay, không biết mọi người thế nào nhưng mình thì rất khoái phần này. Chỉ có điều lý thuyết về mảng này mình còn mơ hồ quá nên chẳng biết gì nhiều để hỏi, chỉ đọc đến đâu biết đến đó. Mong mọi người có ý tưởng hay thắc mắc gì xoay quanh về hố đen thì cứ đưa ra để anh em bàn luận. Vacationlv có gì hay cứ post tiếp để chia sẻ với anh em nhé. Thanks vacationlv trước [IMG]images/smilies/1.gif[/IMG]
    Đọc bài " Phần 3 (newest) khái niệm và những vấn đề xoay quanh" thấy có khái niệm HÌNH CẦU SẢN CÔNG vacationlv giải thích chưa được rõ ràng lắm, mình vẫn chưa biết diện tích mặt ngoài hình cầu đó được giới hạn như thế nào, ... vacationlv hoặc ai đó có thể giải thích rõ hơn được không?

  8. #8
    Ngày tham gia
    Jul 2015
    Bài viết
    0
    Những bài viết của vacationlv2 rất hay, không biết mọi người thế nào nhưng mình thì rất khoái phần này. Chỉ có điều lý thuyết về mảng này mình còn mơ hồ quá nên chẳng biết gì nhiều để hỏi, chỉ đọc đến đâu biết đến đó. Mong mọi người có ý tưởng hay thắc mắc gì xoay quanh về hố đen thì cứ đưa ra để anh em bàn luận. Vacationlv có gì hay cứ post tiếp để chia sẻ với anh em nhé. Thanks vacationlv trước [IMG]images/smilies/1.gif[/IMG]
    Đọc bài " Phần 3 (newest) khái niệm và những vấn đề xoay quanh" thấy có khái niệm HÌNH CẦU SẢN CÔNG vacationlv giải thích chưa được rõ ràng lắm, mình vẫn chưa biết diện tích mặt ngoài hình cầu đó được giới hạn như thế nào, ... vacationlv hoặc ai đó có thể giải thích rõ hơn được không?

  9. #9
    Ngày tham gia
    Jul 2015
    Bài viết
    0
    Những bài viết của vacationlv2 rất hay, không biết mọi người thế nào nhưng mình thì rất khoái phần này. Chỉ có điều lý thuyết về mảng này mình còn mơ hồ quá nên chẳng biết gì nhiều để hỏi, chỉ đọc đến đâu biết đến đó. Mong mọi người có ý tưởng hay thắc mắc gì xoay quanh về hố đen thì cứ đưa ra để anh em bàn luận. Vacationlv có gì hay cứ post tiếp để chia sẻ với anh em nhé. Thanks vacationlv trước [IMG]images/smilies/1.gif[/IMG]
    Đọc bài " Phần 3 (newest) khái niệm và những vấn đề xoay quanh" thấy có khái niệm HÌNH CẦU SẢN CÔNG vacationlv giải thích chưa được rõ ràng lắm, mình vẫn chưa biết diện tích mặt ngoài hình cầu đó được giới hạn như thế nào, ... vacationlv hoặc ai đó có thể giải thích rõ hơn được không?

  10. #10
    Ngày tham gia
    Jul 2015
    Bài viết
    0
    Những bài viết của vacationlv2 rất hay, không biết mọi người thế nào nhưng mình thì rất khoái phần này. Chỉ có điều lý thuyết về mảng này mình còn mơ hồ quá nên chẳng biết gì nhiều để hỏi, chỉ đọc đến đâu biết đến đó. Mong mọi người có ý tưởng hay thắc mắc gì xoay quanh về hố đen thì cứ đưa ra để anh em bàn luận. Vacationlv có gì hay cứ post tiếp để chia sẻ với anh em nhé. Thanks vacationlv trước [IMG]images/smilies/1.gif[/IMG]
    Đọc bài " Phần 3 (newest) khái niệm và những vấn đề xoay quanh" thấy có khái niệm HÌNH CẦU SẢN CÔNG vacationlv giải thích chưa được rõ ràng lắm, mình vẫn chưa biết diện tích mặt ngoài hình cầu đó được giới hạn như thế nào, ... vacationlv hoặc ai đó có thể giải thích rõ hơn được không?


 

Các Chủ đề tương tự

  1. Hướng dẫn cách lựa chọn đồ chơi cho trẻ
    Bởi hoalantoda trong diễn đàn Tên lửa, vệ tinh
    Trả lời: 0
    Bài viết cuối: 17-12-2017, 05:05 PM
  2. Trả lời: 2
    Bài viết cuối: 14-03-2013, 05:02 AM
  3. Cảm nhận Trái đất xoay tròn suốt ngày đêm
    Bởi ltv210492 trong diễn đàn Quan sát thiên văn
    Trả lời: 0
    Bài viết cuối: 04-06-2011, 06:53 AM

Quyền viết bài

  • Bạn Không thể gửi Chủ đề mới
  • Bạn Không thể Gửi trả lời
  • Bạn Không thể Gửi file đính kèm
  • Bạn Không thể Sửa bài viết của mình
  •