کلمه جو
صفحه اصلی

شعاع شوارتزشیلد

دانشنامه عمومی

شعاع شوارتزشیلد شعاعی است که بر طبق معادلات متریک برای سیاهچاله ها تعیین می شود.شعاع شوارتزیلد(به انگلیسی: Schwarzschild radius) نام شعاعی در فیزیک است که تمام اجسام با هر جرمی که در آن وارد می شوند در یک جا جمع می شوند که به آن نقطه تکینگی (Gravitational singularity) گفته می شود و به منطقه ای با شعاع شوارتزیلد افق رویداد گفته می شود.
ولفگانگ رندلر (۱۳۸۴)، «افق شوارتس شیلد و رمبش گرانشی»، نسبیت خاص و عام و کیهانشناختی، ترجمهٔ رضا منصوری، حسین معصومی همدانی، تهران: مرکز نشر دانشگاهی، شابک ۹۶۴-۰۱-۰۸۲۱-۹
در سال ۱۹۱۶ (میلادی)، ستاره شناس آلمانی کارل شوارتز شیلد پاسخی برای نظریه نسبیت عام انشتین یافت که نشانگر یک سیاهچاله کروی بود. او نشان داد که اگر جرم یک ستاره در ناحیه به اندازه کافی کوچک متمرکز شود، میدان گرانشی در سطح ستاره چنان قوی می شود که حتی نور توان گریز از آن را ندارد. همان چیزی است که هم اکنون سیاهچاله می نامیم، ناحیه ای از فضازمان که به افق رویداد محدود شده است و امکان ندارد از آن، چیزی از جمله نور به ناظری دوردست برسد.
مدت ها غالب فیزیکدان ها که انیشتین نیز در میانشان بود، تردید داشتند که آیا چنین پیکربندی غیرعادی ماده، می تواند در جهان واقعی روی دهد؟ اما بعدها روشن شد که هرگاه ستاره ناچرخان به اندازه کافی سنگینی، هر اندازه که شکل و ساختار دورنیش پیچیده باشد، سوخت هسته ای خود را به پایان رساند، به ناچار فرو خواهد پاشید و سیاهچاله کاملاً کروی شوارتز شیلد زاده خواهد شد.
بر طبق متریک شوارتز شیلد هرگاه یک جسم شعاعش از شعاع شوارتز شیلد خودش کمتر شود به یک سیاهچاله تبدیل شده است. یعنی اجسام دیگر قبل از رسیدن به سطح جسم در شعاع شوارتز شیلد گرفتار جاذبه خیلی شدیدی می شوند؛ ولی اگر شعاع شوارتز شیلد درون جسم قرار بگیرد یعنی کوچک تر از شعاع آن باشد، آن جسم خواص سیاهچاله را ندارد. شعاع شوارتز شیلد از رابطه زیر به دست می آید:

پیشنهاد کاربران

شعاع شوارتز شیلد را میتوان خارج از حل معادلات میدانهای نسبیت عام و در چهار چوب تئوری جاذبه نیوتون محاسبه نمود. فرض کنید که یک ذره در حال گریز از میدان جاذبه یک جرم آسمانی به سر می برد. فرمول سرعت گریز به صورت زیر می باشد : 1/2^ ( v = ( 2gm/r
v سرعت جرم در حال فرار
g ثابت میدان جاذبه
m جرم جسم آسمانی
1/2^ علامت رادیکال
در فرمول بالا اگر بجای v سرعت نور c را قرار دهیم و فرمول را بر حسب r حل کنیم ، آنگاه فرمول به شکل زیر در می آید :
r = 2gm/ c2
این محاسبه شاید تصادفی و یا از روی تقدیر با محاسبات شوارتز شیلد تطابق حاصل کرده باشد.
اگر آن ذره در حال گریز از مرکز یک ذره نور باشد همانجا سر جای خود یخ خواهد زد.
از یک سایت آلمانی به نام : طیف دانش


کلمات دیگر: