Архивы

Սև խոռոչներ

Սև խոռոչը տարածաժամանակային բնագավառ է, որի գրավիտացիոն ձգողականությունն այնքան մեծ է, որ այն թողնել չի կարող նույնիսկ լույսի արագությամբ շարժվող օբյեկտները, այդ թվում հենց լույսի քվանտը: Այս շրջանի սահմանը կոչվում է իրադարձությունների հորիզոն, իսկ նրա բնութագրական չափերը՝ գրավիտացիոն շառավիղ: Գնդաձև համաչափ սև խոռոչի պարզագույն դեպքում այդ սահմանը հավասար է Շվարցշիլդի շառավղին:

Տեսականորեն տարածաժամանակային այսպիսի շրջանների գոյության հնարավորությունը հետևում է Այնշտայնի հավասարումների մի քանի ճշգրիտ լուծումներից, որոնցից առաջինը 1915 թվականին ստացել է Կառլ Շվարցշիլդը: Տերմինի ճշգրիտ հայտնագործողը հայտնի չէ, բայց բուն անվանումը մասսայականցվել է Ջոն Արչիբալդ Ուիլլերի կողմից և առաջին անգամ հրապարակորեն օգտագործվել է նրա «Մեր տիեզերքը՝ հայտնին և անհայտը» հանրահայտ դասախոսության ժամանակ 1967 թվականը գիտության մեջ թվականի դեկտեմբերի 29-ին: Ավելի վաղ այսպիսի աստղագիտական օբյեկտներին անվանում էին «կոլապսացված աստղեր կամ կոլապսարներ», ինչպես նաև «սառած աստղեր: Սև խոռոչների գոյության փաստը սերտորեն կապված է գրավիտացիոն տեսության իրական լինելու հետ, որից հետևում է նրանց գոյությունը: Ժամանակակից ֆիզիկայում, ամենից լավ փորձնականորեն հաստատված, ստանդարտ գրավիտացիոն տեսություն է հանդիսանում ընդհանուր հարաբերականության տեսությունը (ԸՀՏ), որը վստահորեն կանխագուշակում է սև խոռոչների կազմավորումը (բայց նրանց գոյությունը հնարավոր է այլ մոդելների շրջանակներում, (տես Գրավիտացիայի ալտերնատիվ տեսություն): Այդ առթիվ դիտարկված տվյալները վերլուծվում ու մեկնաբանվում են ՀՀՏ շրջանակներում: Չնայած այս տեսությունը դեռ թեստավորված չի համարվում ժամանակատարածական բնագավառին համապատասխանող աստղային մասսաների սև խոռոչների հորիզոնին անմիջական մոտ ինտենսիվ փորձարարական պայմանների համար (սակայն լավ հաստատված է գերզանգվածային սև խոռոչներին համապատասխանող պայմաններին, և մինչև 94 % ճշգրտությամբ համաձայնեցվում է առաջին գրավիտացիոն-ալիքային ազդանշանի հետ): Այդ պատճառով, որպես սև խոռոչների անմիջական գոյության ապացույց, պետք է հասկանալ աստղագիտական այնպիսի խիտ ու զանգվածեղ, ինչպես և այլ որոշ նկատվող հատկություններ կրող օբյեկտները, որոնց, հատուկ հարաբերականության տեսության մեջ, կարելի է մեկնաբանել ինչպես սև խոռոչներ։

Բացի դրանից, սև խոռոչներ են անվանում նաև այն օբյեկտներին, որոնք խստորեն չեն համապատասխանում վերը շարադրված սահմանումներին, այլ ընդամենը իրենց հատկություններով մոտ են սև խոռոչներին, օրինակ՝ դրանք կարող են լինել կոլապսի ուշ փուլում գտնվող կոլապսային աստղերը: Ժամանակակից ֆիզիկայում այս տարբերությանը այդքան էլ մեծ նշանակություն չի տրվում, քանի որ «համարյա կոլապսացվող» («սառած») աստղի և «ներկայիս» («մշտակայուն») սև խոռոչի նկատվող դրսևորումները համարյա նույնն են: Դա տեղի է ունենում, որովհետև կոլապսարի շուրջը ֆիզիկական դաշտերի տարբերությունները «մշտակայուն» սև խոռոչի համար նախատեսվածի համեմատ նվազում են գրավիտացիոն շառավղի ժամանակից կախված կարգի աստիճանային օրենքով, բաժանված լույսի արագությանը՝ այսինքն սև խոռոչի աստղային զանգվածի համար վայրկյանի մասով և գերզանգվածեղ սև խոռոչների ժամի համար:

Տարբերում են սև խոռոչների կազմավորման չորս սցենար՝

  • Երկու իրական

    • գրավիտացիոն կոլապս, բավականին զանգվածեղ աստղի;

    • գալակտիկայի կենտրոնական մասի կամ պրոտոգալակտիկական գազի կոլապս;

  • Երկու հիպոտետիկական

    • Մեծ պայթյունից անմիջապես հետո (առաջնային սև խոռոչներ) սև խոռոչների կազմավորում;

    • միջուկային ռեակցիաներում մեծ էներգիաների ծագումը:

11 տարօրինակ փաստեր Սև խոռոչների մասին

11. Սև խոռոչներն ազդում են ժամանակի վրա

Ինչպես երբ ժամացույցները փոքր-ինչ ավելի դանդաղ են աշխատում ծովի մակարդակին մոտ ու տիեզերական կայանում, այնպես էլ սև խոռոչների մոտ: Սա կապված է գրավիտացիոն էներգիայի հետ:

10. Դրանք անսահման մեծ կարող են լինել

Այսպես են պնդում որոշ տեսություններ: Սակայն, անկասկած, երբ խոսքը այսպիսի բնույթի հարցերի մասին է, միշտ էլ գտնվում են գիտնականներ, ովքեր հակառակ պնդումների կողմնակիցն են:

9. Երկրին ամենամոտ սև խոռոչը 1600 լուսային տարի հեռավորության վրա է գտնվում

Մեր գալակտիկան ծածկված է սև խոռոչներով, սակայն այն մեկը, որը առավել մեծ հնարավորություն ունի կործանելու մեր մոլորակը, արեգակնային համակարգի սահմաններից դուրս է գտնվում:

8. Ծիր Կաթին համաստեղության կենտրոնում հսկայական սև անցք կա

30.000 լուսային տարի հեռավորության վրա՝ Ծիր Կաթինի կենտրոնում, արեգակից 30 միլիոն անգամ ավելի մեծ սև խոռոչ է գտնվում:

7. Սև խոռոչները ի վերջոգոլորշիանում են

Չնայած համարվում է, որ ոչինչ չի կարող խուսափել սև խոռոչից, այնուամենայնիվ, առնվազն մի բան կարող է խուսափել` ճառագայթումը: Որոշ գիտնականների համաձայն՝ սև խոռոչները ճառագայթում են արտազատում, ինչի արդյունքում դրանք զանգված են կորցնում: Այս գործընթացը կարող է մինչև անգամ «սպանել» սև խոռոչը:

6. Սև խոռոչները ձագարաձև չեն, այլ շրջանաձև

Շատ դասագրքերում սև խոռոչները ձագարաձև տեսք ունեն, սակայն իրականում դրանք շրջանաձև են:

5. Սև խոռոչները պտտվում են

Երբ աստղի միջուկը պայթում է, այն ավելի ու ավելի արագ է սկսում պտտվել ու ավելի ու ավելի փոքրանում: Երբ այն հասնում է այն աստիճանի, որ այլևս բավանաչափ զանգված չի ունենում սև անցք դառնալու համար, այն սեղմվում է ու նեյտրոնային աստղ դառնում` շարունակելով մեծ արագությամբ պտտվել: Նույնը կատարվում է նաև սև անցքերի հետ՝ անկախ դրա չափերից:

4. Առարկաները տարօրինակ տեսք են ընդունում, երբ դրանք մոտենում են սև անցքին

Սև անցքերը տարածությունը աղավաղելու հատկություն ունեն: Պտտվելու հետ մեկտեղ՝ դրանք դեֆորմացնում են այն ամենը, ինչ կա դրա շուրջ:

3. Սև խոռոչին մոտենալը կարող է սարսափելի ձևերով սպանել քեզ 

Շատերը կարծում են, թե սև խոռոչը մարդկանց պարզապես կկլանի իր մեջ, սակայն մինչ այդ` մոտենալով դրա սահմաններին, մարմինն արդեն կսկսի զգալ գրավիտացիայի էներգիան, ինչի արդյունքում մինչև մարմինն իր մեջ կլանելը, դուք կզգաք գրավիտացիայի բոլոր սարսափելի հետևանքները:

2. Սև խոռոչները կարող ենիսկապես մեծ չափերիհասնել

Երբ սև խոռոչները բախվում են միմյանց, դրանք ավելի ու ավելի են մեծանում:

1. Յուրաքանչյուր զանգված կարող է վերածվել սև խոռոչի

Տեսականորեն աստղերը միակ մարմիննները չեն, որ կարող են սև խոռոչներ դառնալ: Եթե մեքենայի բանալիները փոքրանան ու դրա հետ մեկտեղ պահպանեն իրենց զանգվածը, դրանց խտությունը չափազանց բարձր կլինի, ինչի արդյունքում դրանց գրավիտացիան չափազանց կմեծանա:

Լույս

Image result for լույս

Լույս, էլեկտրամագնիսական ճառագայթում, որն արձակվում է տաքացած կամ գրգռված վիճակում գտնվող մարմինների կողմից։ Հաճախ, լույս նշանակում է ոչ միայն տեսանելի լույսը, այլ նաև նրան հարող սպեկտրի լայն հատվածները։ Պատմաբանորեն հայտնվել է անտեսանելի լույս տերմինը՝ ուլտրամանուշակագույն լույս, ինֆրակարմիր լույս, ռադիոալիք։ Տեսանելի լույսի սահմաններն են 380-ից մինչև 780 նանոմետրը, որը համապատասխանում է համապատասխանաբար 790 մինչև 385 տերահերց հաճախություններին։

Ֆիզիկայի այն բաժինը, որտեղ ուսումնասիրվում է լույսը, կոչվում է օպտիկա։

Ծիածանը, օրինակ, սպիտակ լույսը կազմող ճառագայթների համադրություն է։

Լույսը ճառագայթման տեսակներից է։ Լուսարձակում են Արեգակը, էլեկտրական լամպը և շիկացած այլ առարկաներ։ Լույսը կարող է թափանցել ապակու և ջրի միջով, սակայն բազմաթիվ այլ նյութերից այն անդրադառնում է։ Լույսի շնորհիվ մենք տեսնում ենք, այն օգնում է մեզ հաղորդակցվելու մեզ շրջապատող միջավայրի հետ։

Արեգակը, էլեկտրական լամպը, հեռուստացույցը կամ պարզապես կրակը լուսարձակում են իրենց սեփական լույսը։ Սակայն առարկաների մեծ մասը չունի սեփական լույս. մենք դրանք տեսնում ենք միայն այն բանի շնորհիվ, որ նրանց անդրադարձրած լույսն ընկնում է մեր աչքերի մեջ։ Լույսի ամենամեծ քանակությունն անդրադարձնում են սպիտակ մակերևույթները, այդ պատճառով դրանք այդպես վառ են երևում։ Սև մակերևույթներն իրենց վրա ընկնող լույսը գրեթե չեն անդրադարձնում։ Հայելուց լույսն անդրադառնում է գրեթե ամբողջությամբ, և մենք հայելում տեսնում ենք առարկաների արտացոլումը։

Սովորաբար լույսը տարածվում է ուղիղ գծով։ Եթե ճանապարհին այն հանդիպում է արգելքի, ապա այնտեղ, որտեղ լույսը չի թափանցում, առաջանում է ստվեր։

Լույսի բեկման օրենքը

Եթե միջավայրը անհամասեռ է, ապա լույսը տարածվում է ոչ ուղղագիծ:

Երկու  միջավայրերի բաժանման սահմանին լուսային ճառագայթի էներգիան կարող է մասամբ կլանվել, մասամբ անդրադառնալ, իսկ եթե երկրորդ միջավայրը թափանցիկ է, նաև մասամբ անցնել այդ միջավայր՝ փոխելով տարածման ուղղությունը:

Լույսի ճառագայթի ուղղության փոփոխությունը մի միջավայրից մյուսին անցնելիս, կոչվում է լույսի բեկում:

98GXxY-iloveimg-cropped-iloveimg-cropped.gif

Ընկնող ճառագայթի՝ AO և անկման կետում երկրորդ միջավայրի (ապակու) մակերևույթին տարված MNնորմալի միջև կազմած անկյունը՝ MOA-ն կոչվում է անկման անկյուն և նշանակվում α տառով:

Բեկված ճառագայթի և նույն MNնորմալի միջև կազմած անկյունը NOE-ն կոչվում է բեկման անկյուն և նշանակվում է β տառով:

Մակերևույթին ուղղահայաց ընկնող ճառագայթը չի բեկվում:

Միջավայրի բեկման ցուցիչ, կամ բացարձակ բեկման ցուցիչ կոչվում է վակումում և տվյալ միջավայրում լույսի տարածման արագությունների հարաբերությունը

Հաստատուն մագնիսներ

Ուսումնասիրելով բնական մագնիսները մարդիկ ծանոթացան մարմինների մագնիսական հատկությունների և մագնիսական երևույթների հետ:

Այժմ հայտնի է, որ բնական մագնիսները մագնիսական երկաթաքարի՝ մագնետիտի կտորներ են, որը կազմված է FeO-ից:

Զգալիորեն ուժեղ մագնիսական հատկությամբ արհեստական մագնիսներ ներկայումս ստանում են երկաթի, նիկելի և կոբալտի համաձուլվածքից:
Արհեստական մագնիսներին հատուկ ձև են տալիս և հաճախ ներկում երկու գույնով:
Լինում են ձողաձև, պայտաձև, ուղղանկյունաձև, օղակաձև և այլ մագնիսներ: Հաստատուն մագնիսները ձգում են երկաթ կամ երկաթի համաձուլվածք պարունակող մարմինները և չեն ձգում փայտից, ապակուց, գունավոր մետաղներից և այլ նյութերից պատրաստված առարկաները:
Մագնիսները ունակ են մագնիսացնելու մոտակա կամ իրենց հպվող երկաթե առարկաներ: Այդ առարկաների մագնիսական հատկությունները ժամանակավոր են և մագնիսացման աղբյուրը վերացնելիս, որոշ ժամանակ անց, անհետանում են: Հատատուն մագնիսի հատկությունները նրա տարբեր մասերում նույնը չեն:
Փորձը ցույց է տալիս, որ առավել ուժեղ մագնիսական հատկություն է հայտնաբերվում մագնիսի ծայրերին, իսկ կենտրոնում մագնիսը գրեթե չի ձգում երկաթե իրերը:
Օրինակ՝ եթե մագնիսը հպենք երկաթի հատույթին և հեռացնենք, ապա կնկատենք, որ նա հիմնականում կպչում է մագնիսի ծայրերին:

Յուրաքանչյուր մագնիս ունի 2 բևեռ: Համապատասխանաբար՝ S հարավային և N հյուսիսային:

Մագնիսական փոխազդեցության օրինաչափությունները պարզաբանելու համար հաճախ օգտվում են մագնիսական սլաքից:

Հայտնի է, որ երկաթի կտորը միշտ ձգվում է մագնիսի կողմից՝ նշանակում է, որ մագնիսին մոտեցնելիս այն մագնիսանում է այնպես, որ մագնիսին մոտ մասում առաջանում է հակառակ բևեռը: Երկրգունդը հսկայական մագնիս է, այն ունի իր մագնիսական բևեռները, իր շուրջը ստեղծում է մագնիսական դաշտ և փոխազդում է մագնիսական սլաքի հետ:

Էլեկտրամագնիսներ

Երկաթե միջոկով կոճն անվանում են էլեկտրամագնիս:

Էլեկտրամագնիսները ունեն ավելի մեծ կիռարություններ քան հաստատուն մագնիսները, քանի որ.

1. էլեկտրամագնիսները հաստատուն մագնիսների համեմատությամբ ավելի հզոր են:

2. ցանկացած պահին էլեկտրամագնիսը կարելի անջատել կամ միացնել:

3. էլեկտրամագնիսի մագնիսական դաշտը կարելի հեշտությամբ փոփոխել:

Էլեկտրամագնիսները լինում են տարբեր ձևի, չափերի և մեկի փոխարեն կարող են պարունակել մի քանի կոճ:

Էլեկտրամագնիսները լայն կիրառություն ունեն տեխնիկայումարդյունաբերության մեջ և ռադիոէլեկտրոնիկայում:

Էլեկտրաշարժիչ

Տարբեր էլեկտրական սարքերում մեծ կիրառություն ունեն նաև էլեկտրաշարժիչները, որտեղ օգտագործվում է մագնիսական դաշտի ազդեցությունը հոսանքակիր շրջանակի վրա:

Մագնիսական դաշտի պտտող ազդեցության շնորհիվ էլեկտրաշարժիչները էլեկտրական էներգիան վերափոխում են մեխանիկականի և կատարում՝ մեխանիկական աշխատանք:

Էլեկտրաշարժիչի հիմանական մասերն են մագնիսը (էլեկտրամագնիսը) և մետաղալարի փաթույթը (խարիսխը)` բաղկացած մեծ թվով գալարներից, որոնք տեղադրված են երկաթե գլանի մակերևույթին արված ակոսների մեջ: Էլեկտրամագնիսը սնուցվում է հոսանքի նույն աղբյուրից, ինչ խարիսխի փաթույթը: Երբ փաթույթի միջով սկսում է հոսանք անցնել, մագնիսական դաշտը պտտեցնում է խարիսխը և շարժիչը սկսում է աշխատել:

Էլեկտրամագնիսները հանդիսանում են տարբեր կենցաղային սարքերի հիմնական մասը: