پاورپوینت سیاه چاله ها

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

بسم الله الرحمن الرحیم

اسلاید 2 :

نخستین جلسه سمینارهای تخصصی دانشکده فیزیک

سیاه چاله ها

اسلاید 3 :

عناوین
چرا نسبیت عام؟
فضای خمیده
افق رویداد و مفهوم سیاهچاله
انواع سیاهچاله در نظریات گرانش

اسلاید 4 :

چرا نسبیت عام؟
نفی فضای مطلق نیوتن

پیشروی حضیض سیاره عطارد

جابجایی حضیض تپ اختر دوتایی (جایزه نوبل 1993)

امواج گرانشی (جایزه نوبل 2017)

اسلاید 5 :

فضای خمیده

اسلاید 6 :

چرا فضای خمیده؟
اصل هم ارزی: آزمایش نشان داده است که جرم گرانشی و جرم اینرسی باهم برابرند. یعنی نیروی وارد بر جرم m در سطح زمین با نیروی وارد بر آن وقتی که درون یک آسانسور شتابدار با شتاب g باشد، دقیقاً برابر است.
یک نتیجه: نور در اطراف جرم باید در مسیری خمیده حرکت کند.

اسلاید 7 :

بعبارت دیگر جرم، فضای اطراف خودش
را خمیده می کند.

اسلاید 8 :

تبدیل موازی و مشتق هموردا
تغییر جهت بردار موازی با یک سطح خمیده به مسیر حرکت بین دو نقطه بستگی دارد بنابراین مشتق گیری از بردارها و تانسورها در فضای خمیده متفاوت از مشتق در فضای تخت و به شکل مشتق هموردا است.



تانسور خمش
مثال بالا نشان می دهد که حرکت یک بردار روی مسیر بسته جهت آن را تغییر می دهد. میزان این تغییر جهت به خمیدگی فضا بستگی دارد. در حالت کلی خمیدگی با تانسور ریمان داده می شود:

اسلاید 10 :

افق رویداد و مفهوم سیاهچاله

اسلاید 11 :

دسته بندی سیاهچالهها بر اساس جرم: سیاهچالههای اولیه، سیاهچالههای اخترفیزیکی و سیاهچالههای ابرپرجرم

شناسایی سیاهچالهها: گسیل پیوسته پرتو X از قرص برافزایشی اطراف آن، اندازهگیری جرم یک جسم نامرئی از روی اطلاعات مداری اجرام اطراف آن، امواج گرانشی
افق رویداد و مفهوم سیاهچاله

اسلاید 12 :

انواع سیاهچاله در نظریات گرانش

اسلاید 13 :

سیاهچالههای شوارتزشیلد و کر جوابهایی از نظریه گرانش اینشتین هستند (فاقد بار الکتریکی)

متریک سیاهچاله ایستا و دارای بار الکتریکی (سیاهچاله رایسنر-نوردشتروم) به شکل زیر است.

سیاهچاله ای که هم دارای چرخش و هم بار الکتریکی باشد (سیاهچاله Kerr-Newman) عبارت است از
انواع سیاهچاله در نظریات گرانش

اسلاید 14 :

سیاهچالههای رایسنر-نوردشتروم و کر-نیومن جوابهایی برای نظریه اینشتین-ماکسول هستند.

در سه جواب آخر، سیاهچاله دارای دو افق رویداد است که در «حد فرین» دو افق بر یکدیگر منطبق می گردد. در حد فرین سیاهچاله بیشترین بار الکتریکی و بیشترین چرخش ممکن را دارد و دمای آن نیز صفر است. مثلا برای سیاهچاله کر داریم

دقت داریم که در تمام این جوابها متریک تنها تابعی از r و θ و مستقل از t و φ بود. به t و φ در این هندسه ها، مختصات یا بردارهای کیلینگ گفته می شود.
انواع سیاهچاله در نظریات گرانش

اسلاید 15 :

تکانه زاویه ای و جرم و بار سیاهچاله را می توان محاسبه نمود

سیاه چاله ها در ابعاد بالاتر

سیاه چاله های بدون تکینگی مرکزی

سیاه حلقه ها
انواع سیاهچاله در نظریات گرانش

اسلاید 16 :

با تشکر از توجه شما