Zaman Yolculuğunu Araştırma Merkezi © 2005 Cetin BAL - GSM:+90  05366063183 -Turkey/Denizli 

DERS 3: KARA DELİKLER

Dersin Konuları

  • Kaçma hızı
  • Karadeliğin Tanımı
  • Schwarzchild yarıçapı (karadelik yarıçapı)
  • Karadeliklerin yoğunluğu
  • Karadeliklerin Özellikleri
  • Karadelik içine düşmek

Kara Yıldızlar

  • Rev. John Mitchell - 1783
  • Güneşten daha büyük kütleli cisimlerde kaçma hızı ışığın hızından daha büyük olabilmektedir!
     
  • Gününüzde bu tür cisimlere karadelik adı verilmektedir.
    • Öyle bir cisim ki üzerinden ışık bile kaçamamaktadır.

Birakılan Kayalar

  • Uzayda çok uzak bir yere bir kayanın bırakıldığını düşünelim. Çarptığı ana kadar ne kadar hız kazanır?
  • Taşın potansiyel enerjisi aşağıdaki gibi olacaktır:

    PE =

Potansiyel => Kinetik Enerji

  • Kayanın çarptığı andaki kinetik enerjisi:

    KE = 0.5*mv^2
     
  • Potansiyel Enerjinin (PE) çekim nedeniyle Kinetik Enerji (KE) ye dönüşmesinden kaynaklanır.

PE'nin KE'ye Dönüşümü

  • Kayanın başlangıçta sahip olduğu bütün PE çarptığı anda KE'ye dönüşür.

    KEçarpma = PEbaşlangıç
  • ki bunun anlamı aşağıdaki gibidir

    v = sqrt (2GM/R)

Çarpışma Hızı

  • Bazı sayıları kullanarak

    v = 11.2 km/sec for Earth

Kaçma Hızı

  • Yukarıdaki problemin tersidir:
  • Kayanın, Dünyadan kurtulabilmesi için gerekli olan minimum hızı ne olmalıdır.
  • Bu değer kayanın düşmeye bırakılması ile aynımıdır!

    v_escape =

Karanlık Bir Yıldızın Oluşturulması

  • Bir cismin kaçma hızının ışık hızına eşit olduğunu kabul edelim.

    R_s = 2GM/c^2

Schwarzchild Yarıçapı

  • Rs bir cismin karadelik olabilmesi için gerekli olan yarıçaptır. Rs aşağıdaki gibi verilir:

    Rs = 3 x M Rs km biriminde
    • M, güneş kütlesi biriminde
    • Genel Görelilik kullanılarak Karl Schwarzchild tarafından ortaya konmuştur.

Karadeliklerin Boyutları

 

Cisim

Kütle (Mgüneş)

Rs

Yıldız

10

30 km

Yıldız

3

9 km

Güneş

1

3 km

Dünya

3 x 10-6

9 mm

Karadeliklerin Yoğunlukları

  • Bir karadeliğin ortalama yoğunluğu:

    rho = M/V = 3M/(4*pi*R_s^3)

    dır. Fakat

Daha büyük kütleli karadelikler daha az yoğunluğa sahiptirler!

  • M = Mgüneş olan bir karadelik için:
    rho = 2 x 10^16 g/cm^3
  • M = 10 Mgüneş olan için :
    rho = 2x10^14 g/cm^3

Çok Büyük Kütleli Karadelikler

  • Bir karadeliğin güneş sistemimiz kadar büyük olduğunu kabul edelim, örn. Rs = 40 AU.

    Then M =
  • 2 x109 Mgüneş boyutunda bir karadelik tek bir yıldızdan oluşamaz.

Olay Ufku
 

Sphere of radius R_s.


 

  • olay ufku, Rs uzaklığında bulunur.
     
  • Olay ufkunun içindeki herhangi birşey görünmekten sonsuza kadar çıkarlar (hiçbirşey kaçamaz).

Time Dilation

  • Bir dağın tepesinde bulunan saatin yüzeye daha yakın bulunan bir saatten daha yavaş işlediğini hatırlayalım.
  • Uzaydan bakıldığında olay ufkuna yaklaşan bir saat yavaşlayacaktır.
  • Olay ufkunda ise bu saat duracaktır!

Çekimsel Kırmızıya Kayma

  • Çekimsel kırmızıya kayma cisim olay ufkuna yaklaştıkça büyüyecektir.
  • Olay ufkuna ulaşılığında bu kırmızıya kayma sonsuz olacaktır!

Bir Karadelik Üzerine Düşmek

Person near black hole and person away

Karadelik Üzerine Düşen Bir Kişi

Person stretches as she falls.

A Kişisi Tarafından Bakıldığında

Kişi düşerken şunları görecektir:

  • B saati daha hızlı çalışmaktadır.
  • B kişisinden ve geriye kalan evrenden gelen fotonların maviye kaydığını görecektir.
    • Görünür bölgedeki fotonlar X-ışın ve g-ışınlarına dönüşür!
  • Çekimsel güçler ve yüksek enerjili fotonların sağnağı nedeniyle karadelik üzerine düşen bir kişi için son derece kötüdür.

Gelgit

  • Gelgit Güçleri Bir cisim boyunca çekimsel güçlerin farklılıklarından ortaya çıkarlar.
  • Bir Karadelik yakınlığında çekimsel güçlerin değişimi uzaklığa göre çok hızlı olmaktadır.
    • nötron yıldızlarında da benzer şekilde!
  • Tides bir cismi çekerek yıldız yönünde cismin uzamasına neden olur.

Tides near a black hole.

Karadelikler Tehlikelimidir?

  • BHs don't go around scooping up people and stars.
  • Sadece bir karadeliğe çok yaklaştığınızda bir problem ortaya çıkar.
  • Güneşimiz yerine 1 Mgüneş kütlesinde bir karadelik yerleştirseydik bu durumda gezegenlerin yörüngelerinde bir değişiklik olmayacaktır!
    • Fakat ısınma problemimiz ortaya çıkacaktır.

 Home Page Previous Next

  Alıntı: www.science.ankara.edu.tr

Hiçbir yazı/ resim  izinsiz olarak kullanılamaz!!  Telif hakları uyarınca bu bir suçtur..! Tüm hakları Çetin BAL' a aittir. Kaynak gösterilmek şartıyla  siteden alıntı yapılabilir.

The Time Machine Project © 2005 Cetin BAL - GSM:+90  05366063183 -Turkiye/Denizli 

Ana Sayfa /index /Roket bilimi / E-Mail /CetinBAL/Quantum Teleportation-2   

Time Travel Technology /Ziyaretçi Defteri /UFO Technology/Duyuru

Kuantum Teleportation /Kuantum Fizigi /Uçaklar(Aeroplane)

New World Order(Macro Philosophy) /Astronomy