pewaura.pages.dev

Vilka egenskaper har svart hål























Det finns fyra huvudkategorier av matematiska lösningar till Einsteins fältekvationer som beskriver svarta hål i naturen med olika stor grad av noggrannhet. Samtliga lösningar innehåller kombinationer av de enda tre egenskaper som ett svart hål kan ha, nämligen massa, elektrisk laddning och rotationsmoment. Rumtidens egenskaper omkring och inuti det svarta hålet beskrivs med metriker som tar med fler eller färre av dessa tre egenskaper och som väljas i olika koordinatsystem för att framhäva speciella egenskaper hos det svarta hålet. När man avlägsnar sig från det svarta hålets omgivning så går alla metriker asymptotiskt över i Minkowskis metrik som lyder beskrivet med sfäriska koordinater. Det är denna metrik som används inom den speciella relativitetsteorin, d v s begränsningen av Einsteins allmänna relativitetsteori där rumtiden inte är krökt p g a materia är närvarande i den.
  1. Schwarzschild metriken: Denna lösning till Einsteins fältekvationer är den matematiskt sett enklaste och mest idealiserade. Schwarzschildgeometrin vid en symmetriskt distribuerad massa beskrivs av metriken























    Forskning kring svarta hål har under lång tid varit något av det mest prestigefulla som en teoretisk fysiker kan hålla på med. Många av de främsta hjärnorna inom det vetenskapliga samhället har varit involverade med forskning kring dessa objekt. Den största delen av teorin har tagits fram i USA, Sovjetunionen och England. Under Andra Världskriget så startades jättelika projekt i USA och Sovjetunionen för att först ta fram atombomben och sedan vätebomben. När detta var gjort i mitten på talet övergick många av forskarna till att studera teorin om svarta hål eftersom skillnaden mellan fysiken i en atombomb och i ett svart hål inte är särskilt stor. I båda fallen måste man ta hänsyn till relativistiska effekter. Sedan talet har datorn spelat en fundamental roll inom svartahålsforskningen och nu är den viktigare än någonsin eftersom det är allt mer komplicerade fenomen som man vill studera. Dessutom har många av de största frågorna kring fysiken i isolerade svarta hål fått svar och man har mer gått över till att studera objektens samverkan med den omgivande materien. Numera är det dock genom

    Så fungerar svarta hål – En enkel guide

    Svarta hål är några av universums mest fascinerande och mystiska objekt. De är enorma himlakroppar med så stark gravitation att ingenting, inte ens ljus, kan undkomma deras dragningskraft. Men hur fungerar svarta hål och vilken roll spelar de i kosmos? Denna enkla guide förklarar vad svarta hål är och deras betydelse.

    Vad är svarta hål?

    Ett svart hål bildas när en mycket massiv stjärna kollapsar under sin egen tyngdkraft vid slutet av sitt liv. Denna kollaps resulterar i en extremt liten men massiv punkt som kallas singularitet. Området runt singulariteten där gravitationen är så stark att ingenting kan undkomma, kallas händelsehorisonten.

    Typer av svarta hål

    Det finns tre huvudsakliga typer av svarta hål:

    • Stellära svarta hål: Dessa bildas när mycket massiva stjärnor kollapsar. De har massor från omkring tre till tiotals gånger större än solens massa.
    • Supermassiva svarta hål: Dessa finns i centrum av de flesta galaxer och kan ha miljontals till miljardtals gånger solens massa.
    • Mellanmassiva svarta hål: Dessa är mindre vanliga och har massor mellan stellära och supermassiva svarta hål.

    Så här upptäcker vi svarta hål

    Efters

    En metafor för kaos, lidande och det okända eller en portal till andra sidan universum? Kanske båda. Det är det som gör svarta hål så intressanta. Vi vet nästan ingenting om dem. Detta är temat för dagens inlägg i sommarserien ”Rymden för nybörjare”.

    Ett svart hål är ett område med så enorm gravitation att ingenting, inte ens ljus, kan ta sig ut ur det. När du lyfter upp ett bowlingklot är det tungt eftersom materian är tätt packad i ett litet utrymme. Om man packar in mer och mer massa i samma lilla utrymme kommer det till slut att skapa en gravitation som är så stark att den till och med kommer påverka de fotoner som ljuset omkring oss består av.

    Eftersom inte ens ljus kan undkomma gravitationen i det svarta hålen blir de osynliga för det mänskliga ögat. Vi kan bara med hjälp av speciella instrument se hur stjärnor och annan materia som är mycket nära svarta hål beter sig och på så sätt upptäcka dem.

    Vi vet att svarta hål uppstår när en särs

    .