Astronomija

Ziggy · Dobro upućeni član

Neznam da li je ovo pravo mijesto da ovo posatam ali evo problema

dobio sam temu za seminarsaki rad o zvijezdama zanci bilo sta planete zvijezde misterjie planeta i zvijezda veliki prasak i sve to sto ima veze sa zviejzdama crnim rupama i tako e sad posto sam vidio po domaci.de hehe i igrao se igri bez granica i skidao muziku i posto sam spremao drugi ispit nisam stigao nista uraditi pa eto ako nije tesko kome ako sta nadje o ovome o ovoj temi da pastira ovdje a ustpui koliko sam ja vidio nema nista slicno pa eto mozda sta vi naucite i nadjete zanimljivo a i meni cete puno pomoci pa ako ko ima post it here...

unaprijed hvala ...

Potpis: Ovisnik o domaci.de

pinkie · Prijatelj foruma

nije ovo prava strana za seminarske, ali je dobro sto si ga postavio ovde, jer si nam barem skrenuo paznju da znamo sta ti je tacno potrebno.Pokusacu da par postova ostaivm ovde ako su ti ikako od pomoci, a nadam se da jesu, a ti onda preciziraj tacnije sta ti od svega toga treba da pokusamo da pomognemo Wink

"WATER FOUNTAIN" MAGLINA

"W.M. Keck" opservatorija na Havajima je načinila ovaj snimak umiruće zvezde nazvane "Water Fountain nebula".

Ova maglina se nalazi 6.500 svetlosnih godina udaljena od nas u pravcu sazvežđa Škorpije i snimak je načinjen u "skoro infracrvenim" talasnim dužinama. Dvostruka struktura magline ukazuje na rapidno obrtanje ostataka u centru koji izbacuje
dvostruke mlazeve materijala. Za nekoliko godina, astronomi će ponovo načiniti snimak iste malgline, što će im pomoći da bolje razumeju evoluiranje maglina tokom vremena.

UGC 5288

Istraživači sa Univerziteta Bloomington u Indijani (SAD), smatraju da su otkrili mogući praiskonski vodonik, koji se nije promenio još od Velikog Praska.
Ovaj vodonik je pronađen u galaksiji UGC 5288, koja je udaljena oko 16 miliona svetlosnih godina od Zemlje.

Proučavanje uz pomoć radio teleskopa je otkrilo da ova galaksija izgleda okružena ogromnim diskom vodonikovog gasa. Ovo bi moglo biti mesto za izučavanje prastarog vodonika koji još nije "zagađen" teškim elementima kreiranim u zvezdama.

TRIFID MAGLINA

NASA-in teleskop "Spitzer" je pružio detaljan pogled na porodilište novih zvezda u maglini "Trifid".

Zaklonjena u vidljivom svetlu, toplota iz ovih zvezdanih inkubatora može biti detektovana infracrvenim instrumentima na Spitzer-u. "Trifid" maglina je ogroman oblak od gasova i prašine u kome se stvaraju zvezde, udaljen oko 5.400 svetlosnih godina u sazvežđu Strelca. Prethodni snimci su ukazivali da maglina sadrži četiri hladna "čvora", zadebljanja od prašine. Astronomi su znali da su to inkubatori gde se nove zvezde rađaju, ali ipak nisu pomišljali da je formiranje zvezda u njima započelo.

Spitzer teleskop je otkrio da se tu već formiralo najmanje 30 embriona zvezda.

JATO PUNO PULSARA

Zbijeno globularno jato u blizini centra Mlečnog Puta sadrži tuce brzo-rotirajućih pulsara.

Otkriće je načinjeno uz pomoć "Green Bank" teleskopa u Zapadnoj Virdžiniji (SAD).
Od ovih pulsara otkriveno je između ostalog da su 13 u binarnom sistemu, dok dva rotiraju brzinom od 600 puta u sekundi.

Otkriće ovako velikog broja pulsara na jednom mestu omogućava astronomima da dublje prodru u prirodu ovih objekata kao i u njihov nastanak.

FORMIRANJE ZVEZDA U MALOM MAGELANOVOM OBLAKU

Ovaj snimak koji je načinio teleskop Habl, prikazuje obližnju galaksiju "Mali Magelanov Oblak", satelitsku galaksiju Mlečnog Puta udaljenoj 210.000 svetlosnih godina.

Mali Magelanov Oblak

Teleskop Habl je omogućio naučnicima da otkriju veliki broj mladih zvezda u maglini NGC 346.

Ova satelit galaksija je veoma mala u poređenju sa Mlečnim Putem, i samim tim joj nedostaju mnogi teški elementi koji su deo zvezda. Ovo ukazuje da formiranje zvezda u Malom Magelanovom Oblaku podseća na formiranje zvezda u ranom svemiru, pre nego što su se mnogi teški elementi, koji stvaraju planete (ugljenik, gvozdje, kiseonik itd.), formirali.

SUDAR "PLANETA"

Astronomi su uz pomoc "Gemini South" teleskopa u Čileu, videli verovatan sudar dva objekta veličine planeta u orbiti oko zvezde Beta Pictoris.

Sudar

Sudar sličan ovom proizveo bi mnogo prašine koju bi potom zvezda veoma brzo oduvala. Na osnovu količine prašine koja se još uvek nalazi na mestu osmatranja, astronomi zaključuju da se sudar desio pre samo oko 100 godina.

Ovo je isti scenario za koji naučnici smatraju da je naš Sunčev Sistem prošao pre 5 milijardi godina, po kome su se različite planete formirale putem višestrukih sudara.

SEDNA

Kompjuterske simulacije "Southwest" istraživačkog instituta, demonstritaju da se Sedna mogla formirati iza orbite Plutona, umesto da se formirala bliže Suncu, da bi zatim bila izbačena gravitacijom velikih gasovitih planeta.

Ako se ovo zaista dogodilo, to bi značilo da bi se zona planetarnog formiranja u našem Sunčevom Sistemu mogla protezati mnogo dalje nego što se prethodno mislilo, kao i da bi tamo mogli postojati drugi objekti slični Sedni.

CRNE RUPE KREIRAJU ZVEZDE

Crne rupe uništavaju, ali one takođe mogu pomoći i kreiranju novih zvezda, tvrde
istraživači "Lawrence Livemore National" laboratorije.

Astronomi su uz pomoć teleskopa Habl i mnogih opservatorija sa Zemlje,
osmatrali kako intenzivni mlazevi radijacije koje izbacuju crne rupe utiču na
njihovo okruženje. Kada se mlaz sudari sa oblakom gustih gasova, oblak se sažima i na tako postaje područja intenzivnog kreiranja zvezda.

Ovaj proces bi mogao biti ključna faza u evoluciji ranih galaksija, koje imaju mnogo
gustih gasova, ali im nedostaje početni mehanizam za započinjanje formiranja zvezda.

VELIKI PRASAK I MODERNA GALAKSIJE

Intenacionalni tim astronoma smatra da je pronašao vezu koja nedostaje između
savremenih galaksija i Velikog Praska.

Tim je zadnjih deset godina izrađivao mapu rasporeda 220.000 galaksija što
je deo velikog istraživanja pozicije i kretanja galaksija. Ubrzo nakon Velikog Praska, svemir je sadržao male nepravilnosti koje su uzrokovane subatomskim procesima i zvučnim talasima koji se kreću kroz supervreli "pozadinski sjaj" (afterglow). Ove nepravilnosti su pojačane gravitacijom i eventualno sažimale materijal u prve zvezde i galaksije.

POMERANJE ZEMLJE IZAZVANO ZEMLJOTRESOM

Prošlomesečni katastrofalni zemljotres i cunami su bili dovoljno snažni da su promenili Zemljinu rotaciju, smanjili dužinu dana i pomerili Severni pol.

Pomeranje naravno nije veliko, ali je dovoljno da su naučnici izmerili ovaj efekat.
Naučnici NASA-e su došli do rezultata da se dužina dana smanjila za 2,68 mikrosekunde, i da se Severni pol pomerio za 2.5 cm.

Zemljotres na Sumatri je imao snagu 9 Rihterove skale i četvrti je zemljotres po snazi u poslednjih 100 godina.

pinkie · Prijatelj foruma

ODLAZAK POBUNJENIKA
- Hoyle, Sir Fred (1915-2001) -

arioch@EUnet.yu

20. avgusta ove godine u Bornmautu (Velika Britanija) od posledica moždanog udara u 86. godini je preminuo ser Fred Hojl, jedan od najvećih astrofizičara i kosmologa XX veka. Kao sto je neko svojevremeno rekao za Voltera (parafrazirajuci samog Voltera o Bogu), da Hojl nije postojao, Bog bi morao da ga izmisli.

Rođen u Jorkširu 1915. godine, Hojl je, kako priznaje u svojoj izuzetno zanimljivoj autobiografiji “Dom je tamo gde vetar duva: poglavlja iz života jednog kosmologa” bio loš učenik koji je često bežao iz škole da bi se, krišom od roditelja, bavio hemijskim eksperimentima u garaži! Ipak je nakon gimnazije uspeo da se upiše na univerzitet u Kembridžu, za koji je, sa kraćim prekidima, bila vezana čitava njegova potonja naučna karijera. Tu je 1939. godine stekao doktorat pod rukovodstvom velikog Pola Diraka, nobelovca i osnivača kvantne teorije polja; zanimljivost se sastoji u tome da je mladi Hojl bio Dirakov jedini student u karijeri, pošto je Dirak prezirao mentorstvo i pedagoški rad. Mada je Hojlov rad na studijama bio vezan za kvantnu mehaniku, on se brzo okrenuo proučavanju kosmosa, i toj ljubavi ostao veran do kraja života.

Teško je i probrojati sva značajna postignuća ser Freda, tako da ću se ovde ograničiti na najbitnije. Tokom poznih 1930-tih godina i ranih 1940-tih godina, zajedno sa Litltonom (Littleton), dao je značajne doprinose teoriji crvenih džinova, prirodi kometa i akreciji (“prikupljanju”) međuzvezdane materije. Bio je prvi astrofizičar koji je predložio da materija može prelaziti sa jedne komponente bliskih dvojnih zvezda na drugu. Takođe je u pionirskom radu sa Litltonom ispravio grešku koju je u svom autoritativnom udžbeniku o teoriji i evoluciji zvezda u povodu zvezdane akrecije međuzvezdanog gasa dao ser Artur Edington. Odnos Edingtona – potpuno neprikosnovenog autoriteta na praktično svim astronomskim, i mnogim fizičkim, poljima između dva svetska rata – i Hojla, mlade astrofizičke zvezde u usponu je karakterističan. Iako ga je upoznao tek par godina pre smrti, Edington je u Hojlu (sa pravom) video svog naslednika u teorijskoj astrofizici i kosmologiji. Hojl je, sa svoje strane, odavao veliku počast Edingtonu u svim svojim docnijim radovima, ali u svom karakterističnom stilu nije propuštao priliku da pomene da je rezultat njihovih rasprava bio 1:1 (Edington je korigovao Hojla u pogledu atmosferskog sastava Cefeida, dok je Hojl ukazao na Edingtonovu grešku u formuli za akreciju međuzvezdane materije). Tokom II svetskog rada, Hojl je – poput praktično svih britanskih naučnika koji su bili mobilizovani za vojna istraživanja – radio na usavršavanju radara koji je omogućio Saveznicima premoć na moru i u vazduhu. Bio je prvi koji je predložio proizvodnju raketa voda-voda koje su ogromno povećale ubojitost ratnih brodova koji su se do tada oslanjali isključivo na artiljeriju.

Verovatno najzanimljivija epoha iz Hojlove profesionalne karijere leži u kasnim 1940-tim i 1950-tim godinama, kada je – zajedno sa mlađim kolegama i prijateljima Hermanom Bondijem i Tomasom Goldom – bio glavni branilac i zastupnik teorije Večnog (ili stacionarnog) stanja. U leto 1948. godine u “Mesečnim sveskama Kraljevskog astronomskog društva” (tada, kao i danas, najautoritativnijem svetskom astronomskom časopisu), pojavila su se dva senzacionalna članka, jedan iz pera Bondija i Golda, drugi Hojlov, posvećeni izlaganju “nove teorije stacionarnog svemira” kako su je u prvo vreme nazivali. Nasuprot onome što se danas naziva standardnim modelom Velikog praska, teorija Večnog stanja zastupala je gledište da se kosmos na velikoj skali uopšte ne menja. Svaka pojedinačna planeta, zvezda ili galaksija imaju svoje poreklo i starost; kosmos, kao celina, Hojl je stalno naglašavao, nema ni početka ni kraja i u svim epohama izgleda isto. Da bi gustina stalno ostajala ista, a i da vasiona ne bi stigla u stanje maksimalne entropije (“toplotnu smrt”), neophodno je neprekidno stvaranje nove materije, i to u stanju niske entropije. Ova šokantna posledica teorije Večnog stanja bila je verovatno najveći kamen spoticanja u vezi sa kojom je, tokom velike kosmološke bitke, proliveno najviše mastila i razmenjeno najviše (često i žučnih) replika. Mada su brojčano bili u manjini, autori kao i pristalice Večnog stanja, su to često nadoknađivali izuzetnom borbenošću i domišljatošću svojih argumenata i kontraargumenata. Kao posledica toga, ova teorija ostala je zapamćena kao prva striktno naučna kosmološka teorija: prva koja je nudila jednostavne empirijske (tj. posmatračke) testove kojima bi se mogla opovrgnuti. Rivalska ideja Velikog praska do tog vremena nije još bila sasvim uobličena kao teorija: to je bio šareni skup raznorodnih ideja. Tek je veliki izazov koji su Hojl i saradnici uputili standardnoj kosmologiji, omogućio formulisanje tih ideja u skladnu teoriju koja se pokazala saglasna sa svim posmatranjima.

Mnogi značajni kosmolozi današnjice, koji su tokom ove velike kontroverze bili studenti ili postdiplomci, ne oklevaju da priznaju svoj dug idejama Hojla i saradnika. Tako, na primer, dobitnik Nobelove nagrade za fiziku i pisac slavne knjige “Prva tri minuta” Stiven Vajnberg kaže (prema Lightman & Brawer 1990):

Ne sećam se kada sam prvi put čuo za njega, ali se sećam da sam prilično rano, sigurno već do postdiplomskih studija, osećao da je model večnog stanja Bondija i Golda, kao i Hojlov, najprivlačniji za mene. Ima mnogo stvari u njemu koje su bile veoma privlačne. Nisam sasvim tačno formulisao šta mi se u njemu najviše sviđalo, ali kada sad pogledam unazad, mislim da je najznačajnije bilo to što je on nudio najveću mogućnost za pravljenje egzaktnih predviđanja.

To je još jedna potvrda duboke istine da su u nauci teorije koje se pokažu pogrešnim često istorijski korisnije od onih za koje se još uvek veruje da su ispravne, pošto su teške za testiranje. Kao što je poznato, teorija večnog stanja je odbačena od ogromne većine naučnika sa nagomilavanjem, ranih 1960-tih godina empirijskih dokaza o evoluciji kosmosa sa vremenom. Među ove dokaze spada postojanje kvazara, brojanje vangalaktičkih radio izvora, i drugi. Međutim, daleko najznačajniji dokaz protiv teorije Večnog stanja je postojanje mikrotalasnog pozadinskog zračenja koje su 1965. godine slučajno otkrili Penzias i Vilson. U skladu sa predviđanjima više kosmologa, među kojima su najznačajniji bili Gamov, Dike i Pibls, mikrotalasna pozadina je ostatak prvobitne vatrene lopte, zračenje koje se odvojilo od materije na crvenom pomaku od približno z=1000 (što odgovara periodu od oko 100 hiljada godina nakon Velikog praska), i ohladilo se sa širenjem svemira do sadašnje temperature od 2,735 Kelvina. Ovo otkriće je navelo gotovo sve kosmologe i astrofizičare da napuste sliku Večnog stanja, i sve do najnovijeg vremena, nije bilo načina da se ovo pozadinsko zračenje objasni u okviru teorije Večnog stanja.

Jedna od epizoda iz tog kosmološkog rata ostala je i doslovno nezaboravna. Oko 1950. godine, u jednoj od svojih mnogih popularno-naučnih radio emisija na BBC-u Hojl je, u šaljivom tonu, prvi predložio za svoje kosmološke protivnike podrugljiv izraz "veliki prasak" ("ti ljudi zaista veruju da je sve što postoji otpočelo jednim velikim praskom", engl. big bang) – pežorativni prizvuk je u međuvremenu nestao, a naziv trajno ostao (i dobio veliko početno slovo).

Tokom kosmološke kontroverze, Hojl je 1950-tih godina prvi predložio za to doba šokantne ideje o neočuvanju barionskog broja (četvrt veka pre nego što je to postalo deo “uobičajene” mudrosti), kao i postojanje polja sa negativnom energijom. Još dva njegova postignuća iz ovog perioda je neizbežno pomenuti. Godine 1953. Hojl je dao prvo predviđanje zasnovano na antropičkom principu, od ogromnog ne samo naučnog, već i filozofskog značaja. Naime, on je teorijski, “na parčetu papira”, a po sopstvenom priznanju ne znajući praktično ništa o eksperimentalnoj nuklearnoj fizici, predvideo postojanje metastabilnog nivoa u jezgru ugljenika 12C neophodnog za naše sopstveno postojanje. Kada je predložio nuklearnim eksperimentatorima da to i provere, oni su ga prvo u podrugljivom tonu odbili, ali je kasnije iste godine jedan takav eksperiment i izveden, i nivo je pronađen na energiji veoma bliskoj onoj koju je Hojl predvideo. (Detaljnije o celom ovom slučaju može se pročitati u članku Ćirković 2001)

Međutim, po mnogima najdalekosežnije svoje otkriće Hojl je učinio četiri godine kasnije, tokom predavačkog gostovanja u Sjedinjenim Državama. Ono je bilo, kao i mnogi slični slučajevi u istoriji nauke, motivisano “pogrešnim” (ili, bolje rečeno, neostvarivim) ciljem. Ovde je u pitanju bilo očuvanje Hojlove najdraže teorije – Večnog stanja. Naime, pomenuli smo da se materija u ovoj teoriji stvara u stanju niske entropije; to znači da ona mora biti u obliku jezgara vodonika (kao i odgovarajućeg broja elektrona), pošto su svi teži elementi stanja znatno veće entropije. Pošto je očigledno da se svet oko nas ne sastoji isključivo od vodonika, postojanje hemijskih elemenata predstavlja problem za teoriju Večnog stanja. (Ono je predstavljalo problem i za Veliki prasak, mada njegovi zagovornici još nisu bili toga u potpunosti svesni; naime, još je neko vreme bila živa, danas gotovo “očigledno” pogrešna, ideja Georgija Gamova da su svi hemijski elementi nastali u samom veliko prasku.) Postojala je intuitivna ideja (potvrđena od strane zvezdanih astrofizičara i nuklearnih teoretičara) da se u jezgrima zvezda mogu stvarati teški elementi, ali kako se to tačno odvija bilo je obavijeno velom tajne. Veo je, međutim, strgnut 1957, pošto je Hojl, zajedno sa kalifornijskim fizičarom Vilijemom Faulerom (William Fowler) i svojim studentima, mladim bračnim parom Margaritom i Džefrijem Barbidž (Burbidge), dao definitivnu teoriju proizvodnje hemijskih elemenata u zvezdama (zvezdane nukleosinteze). U svom obimnom radu, oni su prikazali detaljne sheme mreže nuklearnih reakcija različitih elemenata i njihovih izotopa, te pokazali da upravo takav način proizvodnje teških elemenata dovodi do onog hemijskog sastava koji su spektroskopi odavno pokazivali na Suncu, drugim zvezdama i u međuplanetarnoj sredini. Hojl je nesumnjivo bio glavni inspirator te studije koja je, ironično, bila prvih godina posmatrana kao jedan od najsnažnijih (posrednih) argumenata u prilog ispravnosti teorije Večnog stanja! Slično kao i sa kovanicom “Veliki prasak”, kontekst u kome je nastala se, sa revolucionarnim promenama u posmatračkoj kosmologiji, brzo izgubio, ali je teorija zvezdane nukleosinteze ostala kao trajan spomenik geniju Hojla i njegovih saradnika.

Kasne 1960-te godine predstavljaju jednu specifičnu krizu u Hojlovoj naučnoj karijeri. Iako nije mogao da ignoriše odlučujuće posmatračke nalaze poput mikrotalasne pozadine ili zagonetnih kvazara, Hojl je bio veoma nezadovoljan ukupnim stanjem u kosmologiji i nekritičnošću sa kojom su se mnogi bacili u zagrljaj “nove dogme” Velikog praska. Stoga se sam donekle povukao iz kosmološke arene, ostavši verovatno jedini pripadnik “prvog ešelona” kosmološke misli koji se nije priklonio onome što se od početka 1970-tih naziva standarnim kosmološkim modelom (tj. Velikom prasku). Umesto toga, Hojl se posvetio sa jedne strane administrativnim pitanjima, a sa druge problemima fundamentalne fizike, prirode gravitacije i Mahovog principa. Ne treba naglašavati da je i u jednom i u drugom bio natprosečno uspešan. Ranih 1960-tih je, pre svega Hojlovim naporima, osnovan Institut za astrofiziku u Kembridzu, danas verovatno najuglednija kosmološka institucija na svetu, i Hojl je postao njegov prvi upravnik. Zajedno sa svojim mladim indijskim studentom Džajantom Narlikarom postavio je alternativnu (Hojl-Narlikarovu) teoriju gravitacije, koja ima vrlo interesantnu prednost nad Ajnštajnovom teorijom što objašnjava isključivo privlačni karakter gravitacije. Mada se danas smatra delom fizičke egzotike, Hojl-Narlikarova teorija odigrala je značajnu ulogu pri definisanju nove generacije eksperimentalnih testova teorija gravitacije i posebno metodološkog formalizma (tzv. parametrizovanog post-Njutnovskog formalizma) za ove teorije. Hojl se takođe intenzivno bavio problemima aksiomatskog zasnivanja elektrodinamike i elektromagnetne strele vremena; otuda monumentalna monografija “Delovanje-na-udaljenost u fizici i kosmologiji“ koju je 1974. godine objavio u saradnji sa Narlikarom. I pored otpora velikog dela naučne javnosti zbog njegovih izrazito neortodoksnih stavova, kao i stalnih sarkastičnih primedbi na račun pristalica Velikog praska, njegov rad stiče sve više zasluženih priznanja. Između brojnih naučnih nagrada i titula, 1972. godine za svoje naučne zasluge, dobio je od britanske kraljice Elizabete plemićku titulu.

Kraje sedamdesetih godina otpočinje nova faza Hojlovog rada, pre svega sukobom sa dogmatskom birokratskom strukturom u Kembridžu zbog koje je dao ostavku na položaj upravnika Instituta za astrofiziku. Kao posledica toga, Hojl se okeće u sasvim novom pravcu i počinje da se bavi problemima astrobiologije, odnosno postojanjem i eventualnim osobinama života u kosmosu. Prvi je na svetu sugerisao postojanje složenih organskih molekula u međuzvezdanom prostoru i posebno u česticama međuzvezdane prašine. Danas, kad se postojanje molekula poput fulerena ili jednostavnih amino-kiselina u molekularnim oblacima pominje i u udžbenicima, lako je prevideti koliko je neuobičajena i spekulativna ova ideja bila pre tridesetak godina. Tokom devete decenije XX veka Hojl se uglavnom bavio astrobiološkim pitanjima; tim povodom oživeo je, zajedno sa još jednim svojim briljantnim studentom Čandrom Vikramasingeom (Wickramasinghe), staru Arenijusovu teoriju panspermije, tj. ideju o prenošenju jednostavnih oblika života kroz svemir, u kometama i česticama međuzvezdane prašine (o tome se dosta materijala može pronaći na http://www.panspermia.org/, kao i na http://www.cf.ac.uk/maths/wickramasinghe/). Naravno, ne bi ličilo na ser Freda da se ograniči samo na jednu, makar i tako široku, oblast; u tom periodu je, između ostalih, objavio i jedan članak posvećen mehanizmima nastanka ledenih doba na Zemlji, kao i drugi u kome razvija (kao jedan od prvih) ideju o značaju kvantne mehanike za kosmologiju.

Od posebnog značaja je njegov doprinos mladoj interdisciplinarnoj oblasti arheoastronomije, koji takođe pripada ovoj fazi njegove karijere. Stonehendž ga je, kako ističe u autobiografiji i brojnim intervjuima, fascinirao još od rane mladosti. Tek u zrelim godinama, međutim, objavio je teoriju kako je Stounhendž mogao biti korišćen kao opservatorija za predviđanje i posmatranje ciklusa pomračenja Sunca i Meseca. I ranije su ljudi pripisivali astronomski značaj ovom drevnom spomeniku. Međutim, Hojl je prvi zapazio postojanje oznaka koje, kada se na njih stavi nekakva oznaka (kamenčić “marker”), i pomera tri puta godišnje u odgovarajućim trenucima kada Sunce izađe iznad određenih megalita, čitav krug se obiđe za 18,67 godina, što je veoma blisko periodičnosti lunarnih i solarnih čvorova. Ova astronomska interpretacija Stounhedža ostaje veoma spekulativna (kao i druge teorije o njegovoj svrsi i značaju), ali je doprinela uzletu arheoastronomije, i njenom legitimitetu kao prave naučne discipline.

Tokom 1990-tih se vraća na kosmološku scenu, pre svega zajedno sa svojim starim saradnikom Džefrijem Barbidžom, ali i Holtonom Arpom i još nekolicinom mlađih astronoma koji, deleći njegovo nezadovoljstvo standardnim modelom, formulišu

alternativnu kosmološku teoriju koju Hojl naziva kvazistacionarnim stanjem, ukazujući na korene zajedničke sa starom teorijom Večnog stanja. Iako su izgledi da ona bude uspešnija od svog prethodnika mali, teorija kvazistacionarnog stanja je korisna i kosmolozima koji rade u okviru standardnog modela, omogućujući im da izoštre i bolje definišu savremene posmatračke kosmološke testove.

Konačno, poslednja nova tema koja je zainteresovala ser Freda u njegovoj večitoj duhovnoj mladosti bila je veza kometa sa velikim katastrofama i masovnim izumiranjima vrsta tokom Zemljine geološke istorije. Nakon otkrića iridijuma u geološkim depozitima vezanim za prelazak iz epohe krede u epohu tercijara tokom koga su izumrli dinosaurusi od strane Alvareza i njegovih saradnika 1980. godine, interesovanje za katastrofe kosmičkog porekla je ponovo poraslo (nakon dugačkog perioda u kome je ova tema bila praktično tabu). To raspoloženje je još više poraslo nakon sudara komete Šumejker-Levi sa Jupiterom u leto 1994. godine kada se pokazalo da se katastrofalni dešavaju u Sunčevom sistemu do današnjeg dana. Zajedno sa škotskim astronomima Klubeom i Napierom, Hojl je razvijao teoriju strukture zemaljskog katastrofizma i raspada džinovskih kometa kao glavnog “regulatora” stanja na unutrašnjim planetama Sunčevog sistema. Među mnogim smelim idejama koje je tim povodom predložio, jeste i interpretacija jednog dela istorijske evidencije vezane za period od oko 1500. godine pre n. e. pa do 500. godine n. e. u ključu nebeskih fenomena i razaranja koja su okončala mnoge velike civilizacije tog perioda.

Za sve to vreme, Hojl se bavio mnogim drugim aktivnostima, pre svega obrazovnog karaktera (verovatno je najplodniji pisac astronomskih udžbenika na čitavom engleskom govornom području), a među njegove studente spadaju i takvi velikani poput Faulera, Barbidža, Narlikara, Vikramasingea, Riza, i drugih. Hojl je ne samo knjigama, već i brojnim nastupima na radiju i televiziji, dao potpuno novu dimenziju pojmu "popularizacija nauke". Sve je to utoliko impresivnije što je zbog povrede kičme u ranoj mladosti, Hojl čitavog bio nesposoban da sedi duže od par minuta za radnim stolom, i većinu knjiga i naučnih radova napisao je u šetnji ili u poluležećem stavu.

Od ostalih Hojlovih delatnosti, treba pomenuti njegov doprinos naučnofantastičnoj književnosti. Njegovo najpoznatije delo u ovom domenu je roman "Crni oblak" (1957), koji prvi put sugeriše mogućnost postojanja oblika života u kosmosu radikalno drugačijeg od svega na šta smo navikli u konvencionalnoj biologiji: naime oblika života (pa i razuma) koji opstaje u samom međuzvezdanom prostoru. Druga poznata njegova dela su romani "A kao Andromeda" (1962) i “Halejeva kometa” (1985), koja se takođe bave temama vezanim za opsesivnu temu kontakta sa drugačijim oblicima života, verovatno najdubljim i najtrajnijim motivom naučne fantastike. (Sva ova dela su, trudom i pregalaštvom dr Zorana Živkovića, odavno prevedena na naš jezik.)

Pisao je i filozofske i sociološke eseje, predlagao reformu obrazovanja u Britaniji, istupao u mnogim javnim debatama kao vatreni antikomunista i antiklerikalista, protivnik kolonijalizma i zagovornik rešavanja problema Severne Irske. U svemu što je radio nemilosrdno je napadao birokratsku glupost, dogmatizam, konformizam, uštogljenost i "neosporive" autoritete – što mu je donelo mnogo radnih i životnih problema, zbog kojih je, između ostalog, i ostao bez Nobelove nagrade koju je Fauler dobio za radove u nukleosintezi koje je, po Faulerovom sopstvenom priznanju, ne samo koautorisao, već i potpuno inspirisao Hojl. Poznat je kao jedan od najljućih kritičara "korporativnog" pogleda na svet u nauci, te ustaljenih metoda recenzije i recepcije naučnih rezultata. Tako je, na primer, za uobičajeni metod anonimne recenzije u velikim svetskim časopisima govorio da “podstiče neodgovornost, pa i kriminal”. Za razliku od mnogih drugih kolega (pojava nažalost jako rasprostranjena na domaćoj naučnoj sceni) smatrao je da se nikad ne treba zadovoljiti postignutim, tako da je do kraja života ostao aktivan, razmišljajući, računajući i pišući članke kojima je – zvanično u penziji – stavljao kao afilijaciju svoju kućnu adresu u Bornmautu. Stručnjaci iz mnogih oblasti, bavili se oni zvezdama, kosmologijom, teorijom gravitacije, odnosom nauke i društva ili mnogim drugim temama, kao i široka publika, fascinirana originalnošću njegovih naučnih i literarnih ideja i njegovom popularizatorskom veštinom, razumeće koliko smo izgubili odlaskom tog velikog vizionara.

pinkie · Prijatelj foruma

Čudo velikog praska

Otkako je nastala iz Velikog Praska, pre oko 20 milijardi godina, vasiona se neprekidno i istovremeno razvija, hladi, ali i širi. Da bismo razumeli ovaj fenomen, naučnici Hari Šipmen, Karl Segan... širenje vasione uporedili su sa grožđanim kolačem. Grožđice predstavljaju galaksije, a sam kolač vasionu. Dok kolač raste u tepsiji, grožđice se sve više razmiču. Tako se širi i vasiona, u kojoj se galaksije sve više udaljavaju jedna od druge. Ali zašto se ona širi?

Belgijski sveštenik Abe Žorž Lemetr izneo je dvadesetih godina ideju koja je prihvatila većina astronoma - da su u početku sve galaksije bile koncentrisane u jednu ogromnu grudvu. Velika eksplozija razbacala je po vasioni delove od kojih su nastale galaksije, zvezde, planete. Otada vasiona se mirno razvijala, bez promena njenog ukupnog izgleda. Galaksije su se udaljavale jedna od druge, prateći širenje vasione, rađale su se i umirale zvezde. U nekim galaksijama rađanje generacija zvezda se nastavlja i danas. Većina velikih zvezda nije uspela da preživi taj beskrajno dug period od rađanja vasione. Ali su zato male zvezde, koje imaju mali sjaj i zato manje troše svoje energije, uspele da prežive od početka do danas. Mi u našoj galaksiji vidimo samo nekoliko zvezda koje su opstale iz ovih ranih epoha.

U astronomiji postoje dve teorije na osnovu kojih se teoretski predskazuje budućnost vasione. Prva teorija je da je vasiona zatvorena, što znači da je njena gravitacija toliko snažna da može da zaustavi širenje i preobrati ga u sažimanje. Po drugoj teoriji vasiona je otvorena i večno se širi. Ako je vasiona otvorena, onda ne nudi nikakvu nadu za podmlađivanje, jer će, dugoročno gledano, svaku njenu galaksiju jednom sačinjavati samo beživotni zvezdani ugarci. Ali, ako je vasiona zatvorena, onda ima nade za podmlađivanje. Širenje vasione će se u tom slučaju usporavati i konačno zaustaviti da bi se preokrenulo u sažimanje, sve dotle dok ponovo ne nastane jedna velika grudva. Šta će se onda dogoditi? Možda opet Veliki Prasak i ponovno rađanje vasione...

pinkie · Prijatelj foruma

OD POČETKA DO DANAS

Naša planeta Zemlja je sićušna tačkica u bezgraničnom svemiru. Ona ne postoji oduvek niti će zauvek postojati, ali postoji dovoljno dugo da se na njoj mogao, zahvaljujući povoljnim uslovima, dogoditi jedan čudesan, možda i jedinstven događaj: iz nežive materije razvio se život. Tokom milijardi godina koje su sledile, život na zemlji pojavio se u bezbrojnim oblicima među kojima je i jedna vrsta koja se razmilila po celoj planeti, a to smo mi homo sapiens sapiens tj. ljudska vrsta. Premda možda i nismo najinteligentnija, sigurno smo najproduktivnija, najdominantnija i tehnološki najrazvijenija vrsta koja je ikada hodala (puzala, plivala, letela) Zemljom.

Radoznalost je jedna od najdalekosežnijih ljudskih osobina i ona nam je uvek pomogla da dođemo do velikih saznanja i mnogih odgovora na pitanja koja smo verovatno svi nekada postavili. Neka od tih pitanja su i šta se događalo pre nego što smo rođeni, šta se događalo pre nego što su se pojavili prvi pisani dokumenti, šta se dogaaalo pre nego što su se pojavili naši čovekoliki preci, pa čak i šta se događalo pre nego što je naša planeta uopšte postojala. Ovde ćemo govoriti o toj nezamislivo davnoj prošlosti, o tom vremenu od samog Početka pa sve do današnjeg dana, a to je priča duga petnaest milijardi godina.

Nauka koja se bavi istorijom svemira naziva se astronomija, a rođena je kada je neki čovek prvi put pogledao u nebo i upitao se: "Šta je sad to gore na nebu?".

Sve donedavno, jedini putokazi do rođenja svemira bili su mitovi i verska nagađanja. Sveštenik Ussher iz Armagha, izračunao je u sedamnaestom veku tačni datum Stvaranja tako da je sabrao starost biblijskih patrijarha i zaključio kako prvi dan sveta pada 4004. godine pre naše ere. Međutim, geolozi su kasnije prvi potvrdili da je starost Zemlje mnogo veća. Naime, debelim slojevima sedimentnih stena, koji nastaju sporim taloženjem, trebalo je za nastanak barem nekoliko stotina miliona godina.

Verovatno je najveće otkriće do kojeg smo došli o svemiru, otkriće njegovog neprestanog širenja. Čovek koji je otkrio to međusobno udaljavanje galaktika bio je Edwin Hubble, astronom koji je početkom 20. veka radio na 2,5 metarskom teleskopu observatorije Mount Wilson, tada najvećem na svetu. To epohalno otkriće proizišlo je iz niza dugih i teških posmatranja njegovog asistenta Miltona Humasona. Oni su pokušavali odrediti Dopplerove efekte u spektralnim linijama galaksija i time odrediti njihovu brzinu kretanja u odnosu na nas (Dopplerov efekt morao bi svima biti poznat, a ako nije, prisetite se predavanja profesora fizike). Već nekoliko godina ranije astronomi su znali da većina galaksija beži od naše vlastite galaksije - Mlečnog Puta, ali Hubble je otkrio da brzina udaljavanja neke galaksije od nas zavisi od njene udaljenosti. To znači da ako posmatramo sve udaljenije galaksije, možemo zapaziti i proporcionalni porast brzine njihovog udaljavanja od nas. To pravilo krtanja danas je poznato kao "Hubbleov zakon", a iz njega logično sledi da će se, ako se vraćamo u prošlost, udaljenosti između galaksija postepeno smanjivati pa će nakon nekog vremena sve biti na jednom mestu tj. to će biti sam početak svemira. Ako bismo izračunali za koliko se poveava brzina pri nekoj udaljenosti, možemo i izračunati samu starost svemira. Taj broj je danas približno poznata, a zadnji podaci temeljeni su na posmatranjima najboljim svemirskim teleskopom današnjice Hubble Space Telescope-om (HST), koji se nalazi u orbiti oko Zemlje i iznad atmosferske zavese, svojim 2,4 metarskim ogledalom posmatra najudaljenije delove svemira. Iz tih posmatranja, dobija se povećanje brzine širenja od 20 km/s na svakih milion svetlosnih godina udaljenosti. Ako se to ekstrapolira na najveću moguću brzinu širenja, brzinu svetlosti, dobijamo starost svemira od približno 15 milijardi godina, a taj broj je u skladu sa procenama starosti najstarijih poznatih zvezda.

Sam trenutak nastanka svemira, ujedno i svega za što znamo da postoji, naziva se Veliki prasak (Big Bang). To nas ime navodi na pomisao da se radilo o nekakvoj eksploziji, ali ta eksplozija nije bila ništa slična eksplozijama koje mi proizvodimo svojim oružjima jer još nije postojao prostor u kojem bi se ta eksplozija širila, već je samo širenje proizvodilo prostor. Mogli bismo to uporediti s voćnim kolačem u pećnici. Kada se kolač diže, grožđice se odmiču jedna od druge, ali ne zbog neke eksplozije već zbog toga jer testo između njih raste. Ako umesto grožđica pročitamo "skupovi galaksija", a umesto testa "prazan prostor", dobićemo neku sliku o tome što se događa u svemiru koji se širi. Danas još ne raspolažemo posebnom kvantnom teorijom gravitacije koja bi sa sigurnošću govorila o uslovima kod jako velikih gustina, tako da još ne znamo da li je Veliki prasak započeo beskrajno velikom gustoćom i beskrajno visokom temperaturom, ali ipak možemo baciti pogled na ono što se dogodilo u samo jednu 1042-tinu sekunde nakon Velikog praska. Temperatura i gustoća su bile nezamislivo velike, ali ipak teoretičari ih mogu izračunati, pa je tako temperatura iznosila 1031 °C, a gustina je bila 1089 puta veća od gustine vode (1089 g/cm3). Današnje teorije ne mogu objasniti kakve su čestice i sile među njima mogle postojati pri tako ekstremnim uslovima, tako da prelazimo na vreme nakon prve stotinke sekunde, gde naše teorije vrede. Do tog trenutka, pri tako velikoj gustini i temperaturi, stalno su se pojavljivali parovi čestica materije i antimaterije koje bi se odmah međusobno anihilirale (poništile se) tj. celokupna njihova masa pretvorila bi se ponovno u energiju iz koje su i nastale. To pokazuje i poznata Einsteinova formula E = mc2, po kojoj se materija može pretvoriti u energiju i obrnuto. To je bilo vreme kada je svemirom vladalo zračenje. Nakon prve stotinke sekunde, svemir se "ohladio" na samo 100 milijardi stepeni i nove se čestice više nisu mogle pojavljivati. Budući da su protoni i antiprotoni nastajali u parovima, morao ih je biti isti broj, pa se celokupna materija morala anihilirati. U tom bi slučaju preostalo samo zračenje. Međutim, svi mi dobro znamo da svuda postoje protoni (i neutroni); od njih su građene zvezde, planete, a i mi sami, pa je razlog zašto priroda, kako izgleda, više voli materiju nego antimateriju još uvek nerešena zagonetka. Rešenje je možda u tome da se polovina svemira ipak sastoji od antimaterije, koja se nije anihilirala sa materijom zbog samog širenja svemira, ali astronomi još nisu pronašli nimalo dokaza za tu tvrdnju. Ta naklonost prirode nije bila posebno izražena, tako da je u početku po svoj prilici postojao samo jedan dodatni proton na svaku milijardu parova sastavljenih od protona i antiprotona. Ali kada su se članovi tih parova anihilirali, oni preostali protoni izgradili su naš svemir. Parovi elektron - pozitron još su se nekoliko sekundi pojavljivali (manje su mase od protona ili neutrona, pa im je za to potrebna manja energija) i anihilirali dok su preostali elektroni uravnotežili pozitivno naelektrisane protone. U sledećih nekoliko minuta, protoni i neutroni su se povezali u atome helijuma. Neutroni sami za sebe nisu stabilne čestice, već im je poluraspad oko 15 minuta, pa je oko 75 % protona ostalo samo sa svojim elektronom i time je nastao vodonik. Tako su sastav svemira u početku sačinjavala samo ta dva elemanta : oko 75 % vodonika i oko 25 % helijuma. Svi ostali elementi, od kojih je sačinjeno i naše telo, nastali su kasnije u termonuklearnim reakcijama u središtima zvezda.

Izgleda da su se nekoliko stotina miliona godina kasnije pojedini oblaci gasa počeli pod uticajem gravitacije sve više stezati i pretvarati u prve galaksije, sačinjene od prvih zvezda. U njima je termonuklearna fuzija stvarala nove elemente, a divovske zvezde su te elemente razbacivale u okolni prostor u titanskim eksplozijama i posticale nova stezanja međuzvezdanog gasa i formiranje novih zvezda i galaksija.

Ovde dolazimo i do naše galaksije, jedne od milijardi sličnih galaksija. U njoj su, kao i u ostalim galaksijama sijale zvezde, jedne se palile, druge gasile, neke eksplodirale i posticale nastajanje novih. Tako je, pri starosti svemira od oko deset milijardi godina jedno od mnogih zgušnjavanja gasa proizvelo zvezdu na periferiji galaksije ni po čemu posebnu, osim za nas stanovnike Zemlje, jer ta zvezda i danas osvetljava i snabdeva energijom našu malenu planetu. Ta zvezda, naše Sunce, nastala je delom od materijala koji su eksplozijama izbacile starije zvezde prošle generacije i time omogućile da od preostalog gasa nastanu planete Sunčevog sistema.

U početku, u Sunčevom sistemu vladao je haos; planete su se formirale, sudarale i raspadale, a od ostataka nastajale nove, sve dok se nisu ustalile na mestima na kojima i danas kruže oko Sunca. Bilo je to mesto nemoguće za život kakav mi poznajemo. Tada je i Zemlja bila usijana stena neprekidno bombardovana krhotinama zaostalim iz formiranja sistema.

Kada su se upalile termonuklearne vatre u središtu Sunca, ono je proizvedenom energijom polako potiskivalo ostatke gasa, uglavnom vodonika, zaostalog iz stvaranja sistema sve dalje od sebe. Četiri terestričke planete Merkur, Venera, Zemlja i Mars bili su suviše blizu da bi svojom gravitacijom uhvatile taj gas, dok su na malo većoj udaljenosti, gde je snaga Sunca polako slabila, četiri druge planete, Jupiter, Saturn, Uran i Neptun, polako su prikupljali zalihe i pretvorili se u gasovite divove stotinu puta masivnije od Zemlje. Pluton, najudaljenija planeta u Sunčevom sistemu je priča za sebe i verovatno je nekada bio satelit jedne od planeta, najverovatnije Neptuna, ali je u nekoj svemirskoj katastrofi bio odbačen i ustalio se na sadašnjoj orbiti, oko 40 puta daljoj od Sunca nego naša Zemlja. Tako 4.6 milijardi godina nakon formiranja Sunčeva sistema, dolazimo do današnjice, u kojoj svemirskim letilicama istražujemo ta čudesa našeg malog planetarnog sistema, a imamo šta i videti.

pinkie · Prijatelj foruma

POJAM CRNE RUPE

Umetnički prikaz
Odakle im baš ovakvo ime? Jednostavno, ne vide se i gutaju sve što im se nadje na domak ruke. Ovaj apstraktan pojam postoji kao mogućnost više od dvesta godina. Prva osoba koja je o crnim rupama objavila studiju i to zasnovanu na Njutnovim zakonima bio je profesor sa Kembridza, Dzon Micel (John Michell) 1784. godine. On je istakao da zvezda koja je dovoljno masivna ima snažno gravitaciono polje kojim čak i svetlost savija ka sebi. Micel je smatrao da postoji veliki broj ovakvih zvezda, samo što mi nismo u stanju da ih vidimo, jer svetlost sa njih ne može doći do nas, posmatrača.
Francuski naučnik Laplas je, nezavisno od Micela, 1795. došao na sličnu zamisao i izračunao da svetlosni zrak dovoljno masivne zvezde ne bi bio u stanju da napusti njenu površinu. Tada je napisao: "...prema tome, nije isključeno da najsvetlija tela iz toga razloga postanu nevidljiva...". Tu svoju ideju on je uključio samo u prvo i drugo izdanje svoje knjige "Sistem sveta", da bi je u ostalim izdanjima izostavio, verovatno smatrajući je nebitnom.

Što se tiče samog termina, novijeg je datuma. Dzon Viler je 1969. godine na jednom seminaru u Njujorku imenovao ovu pojavu i prvi počeo da koristi termin "crna rupa" kao zamenu za "gravitaciono kolapsiranje zvezda" kako su je oslovljavali u engleskoj literaturi, dok je u ruskoj ovaj termin zamenio termin "zamrznuta zvezda". To je očito imalo magičan efekat, jer su svi ubrzo prihvatili taj termin, a i izmedju ostalog i u naučnoj fantastici...
Šta je to "crna rupa"?
Crna rupa je jedan od mogućih zvezdinih "ostataka" - ekstremno zakrivljena oblast prostor-vremena iz koga se, prema klasičnoj fizici, ništa, čak ni svetlost, ne može otisnuti zbog izuzetno velike sile teže, odnosno gravitacije. Možda je to prazan prostor, mozda je to prava rupa u svemiru, a mozda je ona mesto koje je otsečeno od ostatka svemira, a možda ni same crne rupe, u stvari, ne postoje. Dokazano je da postoji mogućnost njihovog postojanja, ali nema dokaza da one zaista postoje, jer se golim okom ne mogu videti čak ni kad bi gledali kroz najbolji svetski teleskop, jer su jednostavno, nazovi, crne. A možda su one plod maste dokonih fizičara...

Najjači argument za postojanje crnih rupa je taj da ako verujemo u Veliki Prasak, onda moramo verovati i u crne rupe, jer su oni deo iste teorije. Crne rupe, kao i veliki prasak, jedino imaju smisla ako se objašnjavaju kombinacijom Ajnštajnove opšte teorije relativnosti i kvantne mehanike, gde Ajnštajnova teorija objašnjava pojave velikih razmera i potpuno je determinisana, a kvantna mehanika svet u malom koji sve objašnjava u okvirima verovatnoće, a ne tačno odredjenih vrednosti. Naučnici pokušavaju da dodju i do objedinjenja ove dve grane fizike, tzv. teorije svega (theory of everything) i da na taj način proniknu u mehanizam ovih nedovoljno objasnjenih stvari. Teorijom relativnosti je predvidjeno da kolaps zvezde vodi u jednu tacku, strucno receno, u singularitet. To je apstraktni pojam koji jos uvek nije dovoljno objašnjen. Ajnštajn nije prihvatao kvantnu mehaniku. Medjutim, posle njegove smrti razvoj fizike je otišao daleko u dubinu materije (mikro svet). Stiven Hoking je taj koji uvodi kvantne efekte u razmatranje gravitacionog polja...

Specijalna teorija relativnosti
Nastala je početkom XX veka. U sustini uopštava Njutnovu i Galilejevu, klasičnu, mehaniku. Postulati STR su:
1. Svi fiizički zakoni izražavaju se u istom obliku u svim inercijalnim sistemima referencije.

2. Brzina svetlosti je ista u svim inercijalnim sistemima.

Ova teorija obuhvata problem sinhronizacije i istovremenosti, čije objašnjenje pokazuje da je vreme relativno, odnosno različito za različite posmatraće. Svaki sistem ima svoje vreme. Zatim, vremenski interval izmedju dva dogadjaja koji se dese na istom mestu meren časovnikom koji miruje u tom sistemu uvek kraći od vremenskog intervala meren časovnicima u bilo kojem drugom sistemu. To je tzv. dilatacija vremena. Iz STR je potekao i famozni paradoks blizanaca. Kvantna mehanika u skladu sa STR daje kvantnu teoriju polja.

Opšta teorija relativnosti
Ovom teorijom Ajnštajn je potkrepio dva velika nedostatka STR. Prvo, u njoj se ne razmatraju neinercijalni sistemi, a drugo ne razmatra se gravitacija. Postulati OTR su :
1. Princip ekvivalencije - teška i inertna masa su medjusobno jednake, jer je ubrzanje svih tela u gravitacionom polju jednako. Ovaj princip ukazuje na to da se dejstvo gravitacionog polja može eliminisati, barem lokalno. Takodje, ovaj princip Ajnštajn je proširio i na ekvivalenciju energije i teške mase: E=m*c2

Eksperimantalne potvrde ovog postulata su skretanje svetlosti nekih zvezda u gravitacionom polju Sunca i smanjenje frekvencije svetlosti koju emituju zvezde, usled gravitacione interakcije emitovanog zračenja i date zvezde.

2. Opšti princip relativnosti - svi referentni sistemi su medjusobno ekvivalentni, a s tim važi i da su svi fizički zakoni invarijantni (nepromenljivi) u odnosu na proizvoljne transformacije koordinata (prostor-vreme).

Samo izračunavanje jednačina OTR je vrlo komplikovan i moze se izvesti samo primenom tzv. tenzorskog računa. Znači, Ajnštajn je zaključio da prostor nije ravan, već zakrivljen i da lokalnu zakrivljenost stvara prisustvo mase u svemiru. Shodno tome, tela se kroz zakrivljen prostor ne kreću pravolinijski, već slede putanju najkraćeg rastojanja izmedju polaznog i konačnog položaja tela u kretanju. Te putanje se zovu geodezijske linije. To su krive bez granica. Ako je to tačno onda nema potrebe za silom gravitacije koja se prenosi trenutno, niti za objašnjenjem da su inercijalna i gravitaciona masa jednake.

Ajnštajn je ustanovio da materija odredjuje prostoru kako da se zakrivi, a prostor materiji kako da se kreće, što je bio nov način za opis gravitacije. Nema više sila. On je Njutnovu gravitaciju zamenio zakrivljenim prostorom. Zakrivljenost prostora se može demonstrirati modelom gumene mreže. Ako uzmemo rastegljivu gumenu mrežu, postavimo je horizontalno i preko nje pustimo da se kotrlja ping pong loptica uvidećemo da se guma neće deformisati, odnosno loptica će se kretati pravolinijski. Medjutim, ako pustimo da se sa jednog kraja kotrlja djule, ono će svojom težinom upasti u mrežu i iskriviti je. Naučnici pokušavaju da ujedine OTR sa kvantnom mehanikom u kvantnu gravitaciju, koja bi trebala da objasni neke jos nerazjasnjene stvari (kao što je npr. singularitet, o kome će biti reči kasnije)

Pojam prostor-vremena
Svi na vreme gledaju kao na nešto što protiče bez obzira šta se dešava, ali teorija relativnosti kombinuje vreme i prostor i kaže da bi oni mogli biti isprepletani ili izobličeni od strane materije i energije. Prostor-vreme bi trebalo da ima 4 dimenzije. Zašto? Tri prostor-vremenske dimenzije nisu dovoljne za bilo koji složeni organizam. Na primer, posmatramo komarca koji leti po sobi i da bi ga locirali potrebne su nam tri koordinate plus jedna vremenska da bi odredili položaj komarca baš u odredjenom trenutku. S druge strane, ako bi postojalo više od 3 prostorne dimenzije, putanje (orbite) planeta oko Sunca ili elektrona oko jezgra bi bile nestabilne i naginjale bi spiralno ka unutra. Ostaje mogućnost da postoji više od jedne vremenske dimenzije što bi bilo užasno teško zamisliti.

pinkie · Prijatelj foruma

NASTANAK CRNIH RUPA (evolucija zvezda)
Crne rupe su jedan od mogućih poslednjih stadijuma evolucije zvezde tj. jedan od nacina kako ona završava svoj život. Prostor izmedju zvezda nije prazan. Medjuzvezdani prostor ispunjavaju oblaci gasa čiji je glavni sastojak vodonik, i čestice prašine. Taj materijal nije pravilno rasporedjen u prostoru i skuplja se u pramenove pod dejstvom gravitacije. Gravitaciona sila je obrnuto proporcionalna kvadratu rastojanja izmedju dve čestice, a direktno proporcionalna proizvodu njihovih masa, što znaci da što je gučći oblak, veća je gravitaciona sila izmedju čestica (Njutnov zakon gravitacije). One pod dejstvom gravitacije nastavljaju da se sabijaju i počinju da rotiraju oko svoje ose. To su protozvezde.
Pod dejstvom gravitacije, protozvezda se smanjuje postaje sve toplija. Kada dosegne dovoljno visoku temperaturu (od nekoliko miliona stepeni), u njenom centru počinju termonuklearne reakcije u kome se vodonik pretvara u helijum. Masa helijumovog atoma je nešto manja od mase četiri vodonikova atoma, što govori o tome da masa odlazi u vidu energije. Oslobodjena enegrija tj. energija dobijena sagorevanjem goriva, može se izraziti Ajnštajnovom jednacinom E=mc2 i ona predstavlja sijanje zvezde pri čemu se emituju elektromagnetni talasi svih talasnih dužina.

Zvezda izlazi na glavni niz HR dijagrama i počinje da stari. Sve vreme svoga života na HR dijagramu zvezda je u ravnoteži, odnosno u nekakvom "metastabilnom" stanju. Situacija je pomalo analogna naduvanom balonu. Postoji ravnoteža izmedju pritiska koji pokušava da raširi balon i napetosti gume koja teži da smanji balon, odnosno, ka njenoj unutrašnjosti deluje gravitaciona sila, ali se njoj suprostavlja energija iz termonuklearnih reakcija tj. Fermijev pritisak. Što je zvezda veća ona brže stari, tj. brže sagoreva gorivo, ali bez obzira na sve životni vek zvezde je užasno dugačak, gde je reč o milijardama godina. Termonuklearne reakcije traju sve dok se sam vodonik ne istroši, odnosno dok ne dodje do formiranje gvoždja koji je najstabilniji element u Univerzumu, jer tada više nema šta u šta da se pretvara. Naravno, do formiranja gvoždja dolazi posle niza transformacija, jer iz vodonika nastaje deuterijum, pa helijum, pa C, N, O2 sve do Fe. U jednom trenutku Fermijev pritisak neće više biti dovoljan za odbijanje gravitacije tako da čitava zvezda počinje polako da kolapsira.

Zvezde od 1,2 do 1,4 Sunčeve mase završice svoju evoluciju na stadijumu belog patuljka. Sav višak energije i mase oslobodiće u vidu planetarne magline. Zvezde izmedju 1,4 i 2 Sunčeve mase završavaju kao neutronske zvezde, a one još masivnije završavaju kao crne rupe, odnosno zvezde sa masom iznad Candrasekarove granice ne mogu da se održe na stadijumu neutronske zvezde već svoje sazimanje nastavljaju. Što je zvezda manja, gravitacija je sve veća. Neutronska zvezda ima drugu kosmičku brzinu od 2/3c, odnosno da bi čestica pobegla sa njene površine morala bi da se kreće tom brzinom. Ako se materija i dalje kontrahuje, gravitacija raste i dolazi do nivoa kada se druga kosmička brzina povećava na brzinu svetlosti (c). Kada se to dogodi vrednost prečnika tela je jednaka Svarcsildovom radijusu, odnosno formira se crna rupa. Neutronske zvezde i crne rupe visak materije i energije oslobadjaju u vidu eksplozije supernove.

Procenjuje se da "samo" 2% zvezda kolapsiraju u crne rupe.

Candrasekarova granica
Godine 1928. mladji diplomac Subramanijan Candrasekar (S. Chandrasekhar) iz Indije izračunao je koliko bi zvezda morala biti masivna da bi se suprostavila sopstvenoj gravitaciji kad istroši svoje gorivo. Zamisao se zasnivala na tome da kad zvezda postane mala, čestice materije se veoma zbliže da, prema Paulijevom načelu isključenja, moraju imati veoma različite brzine i udaljuju se jedne od drugih pri čemu uspostavljaju ravnotežu izmedju gravitacionog privlačenja i odbijanja. Candrasekar je shvatio da postoji granica odbijanja što sledi iz načela isključenja, jer teorija relativnosti nalaže da je najveća razlika u brzinama čestica neke zvezde brzina svetlosti. To bi značilo da kada zvezda postane dovoljno gusta, odbijanje uzrokovano načelom isključenja bi bilo slabije od gravitacionog privlačenja. Candrasekar je izračunao da ta granica iznosi 1,4 Sunčeve mase i ona je danas poznata kao Candrasekarova granica.

Ako je zvezdina masa manja od Candrasekarove granice, ona može prestati sa sazimanjem i ostati na stadijumu belog patuljka, sa prečnikom što puta manjim od Sunčevog i gustinom od 109 kg/m3. Do sličnog otkrića došao je i ruski naučnik Lav Davidović Landau. On je istakao da postoji još jedno mogućno završno stanje zvezde koje je manje od belog patuljka. Ono se odnosi na zvezde sa masom izmedju 1,4 i 2 Sunčeve mase. Ove zvezde su dobile naziv neutronske zvezde, jer kod njih prilikom sazimanja gravitacijom dolazi do slepljivanja protona i elektrona i formiranja stabilnih neutrona koji se pod dejstvom snažne gravitacije drže u skupini i obrazuju neutronsku zvezdu. One u precniku imaju 10 do 20 kilometara, a gustina im iznosi 1017 kg/m3. Medjutim, do samog otkrica neutronskih zvezda se došlo kasnije. Šta će se desiti sa zvezdom čija je masa iznad Candrasekarove granice, odnosno sa zvezdama iznad 2-3 Sunčeve mase, rešio je američki naučnik Robert Openhajmer (Robert Oppenheimer) 1939. godine.

U idealnom sfernom modelu zvezde, koja se sažima, može doći do fenomena sabijanja koji bi zvezdu doveo do kritičnog radijusa, gde bi je zadesio katastrofalan gravitacioni kolaps. Dovoljno masivna kolapsirajuća zvezda može da se sažima takvom silinom da čak ni neutroni ne bi mogli da joj se odupru. Drugim rečima, nuklearna sila bi bila nadjačana gravitacionom silom, a kada nuklearna sila popusti, nema ničeg što bi pružilo ravnotežu gravitaciji. U tom slučaju zvezda nastavlja u beskrajno kolapsiranje pri čemu joj se zapremina dovodi do nule, a površinska gravitacija beskrajno raste. Tačnije rečeno, od oblaka prašine se formira crna rupa u čijoj se unutrasnjosti nalazi singularitet, koji mi ne možemo videti jer se oko njega nalazi horizont dogadjaja koji je propustan za informacije samo u jednom smeru, pa iza njega ništa ne možemo videti. Ovi krugovi se postepeno smanjuju i pokazuju kako masivna zvezda kolapsira, odnosno kako smanjenjem svoga prečnika prelazi u stanje crne rupe.

Pulsari rotirajuće neutronske zvezde
Dzoselin Bel (Joselin Bell) je 1967. otkrila pulsare. Primljeni su jako kratki i pravilni impulsi talasne dužine 3,7m. To je ukazivalo da izvor emitovanja mora biti veoma mali, jer velika tela ne mogu emitovati kratke, oštre impulse, jer bi vreme putovanja zračenja sa različitih delova takvog tela zamutilo signal. Zato je moralo biti u pitanju nesto kompaktno, objekat manji od nekoliko hiljada kilometara, a ipak na udaljenosti zvezde. Prvo se mislilo da su u pitanju vanzemaljci i zato su prva 4 otkrivena pulsara nazvani LGM 1-4 (LGM - little green man, odnosno mali zeleni ljudi).

Pulsari su kompaktni objekti (neutronske zvezde), hiljadu puta gušći od vode. U njoj su protoni i elektroni slepljeni u neutrone. Oni nastaju prilikom ekspozije supernove, gde u njenim donjim slojevima dolazi do implozije u objekat kao što je neutronska zvezda (ili crna rupa). Neutronske zvezde ako rotiraju zovu se pulsari. Jaki su izvori radio talasa, ali njihova osa rotacije se ne poklapa sa osom magnetnog polja tako da zračenje pulsara dolazi u prekidima tj. impulsima i to onda kada je osa magnetnog polja uperena ka nama. Odavde se vidi da zračenje pulsara nije toplotno, vec potice od ubrzanog kretanja naelektrisanih čestica u magnetnom polju. Njihov prečnik je svega nekih desetina kilometara.

Evo nekih odnosa veličina zvezda:

Crveni džin : Sunce ó 250 : 1
Sunce : beli patuljak ó 100 : 1
Beli patuljak : neutronska zv. ó 700 : 1
Neutronska zv. : crna rupa ó 3 : 1
Svarcsildova geometrija
Karl Svarcsild (Karl Schwarchild 1873-1916) je prvi rešio Ajnstajnovu jednačinu polja gravitacije, što je dovelo do boljeg razumevanja crnih rupa i do snažnog uticaja Ajnstajnovih jednačina na kosmologiju. Zanimljivo je to da je te jednačine rešio dok je bio na frontu, a rešenja poštom poslao Ajnštajnu. Medjutim, ubrzo je umro od bolesti koju je zaradio u ratu. Godine 1915. kritični radijus je nazvan Svarcsildov radijus po samom naučniku. To je onaj radijus na kom je čestici potrebno da se kreće brzinom svetlosti da bi ga napustila.

Vesc=c

Ta zakrivljenost prostora oko nekog tela odredjene mase se menja kao funkcija udaljenosti od središta tela tj. duž linije radijusa.

Rc= 2GM/c2

G- gravitaciona konstanta, M- masa tela, c- brzina svetlosti, što znači da isključivo zavisi od mase tela.

Kada se objekat nadje na Svarcsildovom radujusu ili ispod njega, svetlost koja izvire sa njega troši svoju energiju na savladjivanje gravitacije, pri čemu joj crveni pomak postaje beskonačan. U stvari, svetlost nikada neće napustiti svoje odredište, što znači da su zbivanja zaklonjena od spoljnjeg posmatrača. On je izračunao Ajnstajnove jednačine samo za nerotirajuce, neutralne crne rupe, a takvih je prema proceni vrlo malo, jer najveći broj zvezda rotira. Zato njegove jednačine nemaju nekog većeg značaja, ali su bile prve.

pinkie · Prijatelj foruma

DELOVI CRNE RUPE
Naucnici Karter, Hoking, Izrael i Robinson su zakljucili da crna rupa mora biti jednostavna.

Horizont dogadjaja (event horizont)
To je granicna povrsina oko crne rupe. Izgleda kao sfera potpunog mraka iza koje se nista ne moze videti. To je lokacija gde je gravitacija uzasno jaka da nista ne moze pobeci. Formiran je od svetlosti koja nije uspela da pobegne iz crne rupe i ostaje da lebdi na ivici. Lici na talasni front svetlosti. Dokazali su da u trenutku formiranja crne rupe, horizont moze imati nepravilan oblik i snazno vibrirati. U delicu sekunde horizont ce ipak dobiti jedinstven, gladak oblik i bice sferan ako nema rotacije, a ako ima bice spljosten na polovima, gde stepen spljostenosti zavisi od brzine. Nakon kolapsa, obrazuje se jednosmeran horizont dogadjaja kroz koji bi cestice, zracenje itd. mogli upasti u zvezdu, ali nista iz nje se ne bi moglo emitovati (nalik semipermeabilnoj membrani). Na kraju bi se obrazovao prostorno-vremenski singularitet, ne na kriticnom radijusu, nego u sredistu zvezde. Ovaj fizicki fenomen bi nastavio da se odvija za posmatraca koji propada zajedno sa povrsinom kolapsirajuce zvezde, jer nikakva svetlost do spoljnog posmatraca ne bi dolazila.

Singularitet
Singualritet je predstavljen tackom. U toj tacki je beskonacan pritisak, gustina i zakrivljenost prostor-vremena. To je centar crne rupe. Do ovog zakljucka dosli su naucnici Rodzer Penrouz i Stiven Hoking, smatrajuci da ovde otkazuju svi zakoni fizike. Sam pojam singulariteta je nije precizno odredjen, odnosno jako je tezak za objasnjavanje, jer se ono pomalo kosi sa zdravim razumom. Matematicar Rodzer Penrouz je radio na matematici urusavanja materije pod jakom gravitacijom, koristeci pojedine teoreme iz topologije (topologija je grana matematike koja proucava i koristi razlicite oblike, njihove osobine i pretvaranje jednog u drugi). Openhajmer je zajedno sa Snajderom dao eksplicitno resenje Ajnstajnovih jednacina objasnjavajuci da se crna rupa formira od oblaka prasine u cijoj se unutrasnjosti nalazi singularitet, ali ga mi ne vidimo, jer se oko njega nalazi horizont dogadjaja koji je propustan samo u jednom smeru. "...Prica se da su Penrouzove zamisli nadahnule slikara Esera da naslika dve slavne zbunjujuce slike 'Vodopad' i 'Uzlazno stepeniste', u kojima se vide sasvim ubedljive strukture koje, medjutim, u stvarnom svetu nikako ne bi trebalo da budu moguce..."

Moze se postaviti analogija sa matematickim singularitetom. On se nalazi u tacki u kojoj se funkcija ne moze definisati. Npr, jednacina y=1/x ima singularitet za vrednost x=0, odnosno u tacki x=0 funkcija nije odredjena. Nema razumnog i racionalnog resenja. Ono ide u plus i minus beskonacnost, pa cak ako bi se funkcija definisala u beskraju, ne zna se kakva bi bila njena stopa promene. Ni vreme se u singularnosti se ne moze definisati. Zakrivljenost prostor-vremena zavisi od mase. Ako bi se kosmos nalazio u jako malim dimenzijama, zakrivljenost prostora bi bila ogromna, dok ako bi se nasao u jednoj tacki, singularitetu, gustina mase bi bila beskrajna, tako da se jednacine vremena i prostora vise ne bi mogle primeniti. Resavanjem Svarcsildovih jednacina dobijeno je da postoje dve singularnosti, jedna u proslosti i jedna u buducnosti. Singularitet Velikog Praska je P tipa (past) - iz njega je proistekla materija i nastao svet, a singularitet u crnim rupama je F tipa (future) - u njega materija vecinski bespovratno odlazi.

KARAKTERISTIKE CRNE RUPE

Masa, ugaoni momenat, naelektrisanje
Nakon formiranja crne rupe, tj. nakon kolapsa zvezde, ona se vrlo brzo smesti u stacionarno stanje, posto pri svakoj kretnji emisija gravitacionih talasa odnosi energiju. Za vreme kolapsa zvezde i nastajanja crne rupe, sva materija se krece jako brzo, tako da se i energija brzo odliva. Od preminule zvezde zadrzava se masa, ugaoni momenat i ukupno naelektrisanje. Moze se reci da masa "poremecuje" gravitaciono polje i time izaziva gravitacione talase, kao sto se elektromagnetni talasi mogu predstaviti periodicnim uzburkavanjima elektricnog polja. Ti "poremecuje" se odnose na geometriju prostor-vremena. Masa koja se nadje na putu gravitacionom talasu bice periodicno zbijena, pa rastegnuta silama plime, kako talas prolazi kroz nju, jer gravitaciono polje nije uniformno. Ovo zbijanje i rastezanje prenosi energiju od izvora gravitacionog talasa do tela koje je apsorbuje. Medjutim, jacina gravitacionih talasa je mala. Oni sami jos nisu detektovani na Zemlji, ali bi mogli mnogo reci o dogadjajima koji su npr. vezani za crne rupe. Postoji jak dokaz za postojanje ovakvih talasa. Npr, u dvojnim sistemima, ciji je jedan clan pulsar, period se smanjuje. Uzrok tome je to da sistem emituje gravitacione talase i tako gubi energiju.

Izrael je dosao do zakljucka da ako je neutralna i ne rotira, crna rupa je jednostavan objekat koji se moze opisati samo jednim parametrom - svojom masom. One bi se mogle opisati posebnim oblikom Ajnstajnovih jednacina do kojih je dosao jos Svarcsild. To bi znacilo da nije bitno da li je rupa uvukla kilogram gvozdja i kilogram platine ili kilogram grozdja i jabuka, vec je bitno da je to masa od dva kilograma, jer se vrste materije ne mogu razlikovati. Rotirajuca crna rupa nastaje od rotirajuce zvezde. Uglavnom sve zvezde rotiraju, pa se pretpostavlja da su i vecina crnih rupa rotirajuce i odlikuju se masom i ugaonim momentom. Brzina rotiranja prilikom kolapsa se naglo povecava, sto znaci da crna rupa mnogo brze rotira od bivse zvezde. Moze se uspostaviti analogija sa klizacem na ledu. Dok se vrti sa rasirenim rukama ima manji ugaoni momenat tj. manju brzinu okretanja nego kad se vrti sa rukama uz telo.Takva crna rupa nije sfernog oblika, vec je malo spljostena na polovima (kao sto je i Zemlja spljostena zbog rotacije). Do ovakvih proracuna dosao je Roj Ker, fizicar sa Novog Zelanda. Kod rotirajucih crnih rupa takodje postoji Svarcsildov radijus, ali izvan njega se nalazi i tzv. stacionarna granica, koja obrazjuje polutarno ispupcenje oko crne rupe koje je uslovljeno centripetalnom silom. Objekat koji se nadje na stacionarnoj granici, ali izvan Svarcsildovog radijusa samo je delimicno zarobljen i ima sansi da se izbavi. Ako bi se objekat kretao u smeru rotiranja crne rupe, ona bi ispoljila teznju da ga zavitla poput kamena iz pracke davsi mu pritom vise energije nego sto je imao prilikom ulaska. Time se smanjuje ugaoni momenat crne rupe tj. ona usporava jer je deo ugaonog momenta presao na objekat. Kada bi se ugaoni momenat istrosio ostala bi samo masa. Tada se stacionarna granica poklapa sa Svarcsildovim radijusom.

Naelektrisanje materije u crnoj rupi je obicno nula, jer je zvezda uglavnom elektroneutralna. Odnosno, ako je upadnuta materija elektroneutralna crna rupa nece imati naelektrisanje i obrnuto. Ovakav slucaj je proucavan od strane naucnika Rajsnera i Nordstrema. Hoking je 1971. dosao do zakljucka da svaka rotirajuca crna rupa ima svoju osu simetrije. Iz svega toga sledi teorija "bez dlaka" ("no-hair" teorema), jer velicina i oblik crne rupe zavise samo od mase i brzine rotiranja, a ne od prirode tela. To bi znacilo da su sve informacije o kolapsirajucem telu izgubljene, ali i da crna rupa ipak nije sasvim crna. Medjutim, kvantnom gravitaciom se radi na tome da se detekcijom gravitacionih talasa ipak mozda dodje do nekakve informacije o preminuloj zvezdi i sazna sta se nalazi unutar crne rupe.

VRSTE CRNIH RUPA PREMA VELICINI

Crne rupe sa masom ispod Candrasekarove granice
Moguce je i da postoje crne rupe sa masama znatno manjim od Sunceve. One ne bi mogle da nastanu usled gravitacionog kolapsa, zato sto im se mase nalaze ispod Candrasekarove granice, vec jedino ako im je materija sabijena do ogromnih gustina veoma velikim spoljnim pritiscima. Na primer, ovakvi uslovi mogu da nastanu u izuzetno velikoj vodonicnoj bombi. Dzon Viler je izracunao da ako bi se iz svih okeana na Zemlji uzela teska voda (jedinjenje teskog vodonikovog izotopa - deuterijuma i kiseonika. (D2O)), mogla bi se napraviti vodonicna bomba koja bi u toj meri sabila materiju u sredistu da bi tu nastala crna rupa. Naravno, to je samo zamisao, jer niko ne bi ostao kao ocevidac.

Prakticna mogucnost na koju je 1971. godine ukazao Stiven Hoking jeste da je spoljna sila te velicine postojala u trenutku Velikog Praska i prilikom formiranja Vasione. Delovi materije su se medjusobno sudarali i mogli su biti podvrgnuti stravicnim temperaturama i pritiscima sa svih strana sto je moglo da uslovi da se masa sabije u nedogled. Vasiona nije bila ravnomerna i jednoobrazna, vec nejednake gustine sto je gotovo sigurno jer se u protivnom ne bi ni galaksije ni drugi objekti obrazovali. Zivotni vek crne rupe mase Sunca bi bio 1066 godina, dok bi praiskonske crne rupe zivele 10 milijardi godina, sto znaci da su nastale otprilike kad i Veliki Prasak. Te "praiskonske" crne rupe se mogu otkriti jedino njihovim uticajem na okolinu i ne zna se koliko ih ima. Pretpostavlja se da su retke. One su jako masivne tj. izgledaju kao da je masa planine sabijena u zapreminu manju od jednog milion milionitog dela centimetra, sto odgovara velicini jezgra atoma.

Prema Ajnstajnovoj teoriji relativnosti svako telo bilo koje mase (osim mase manje od 10-5 g. Za to postoje slozeni teorijski razlozi), odnosno bilo koje gravitacije koje oko nje vlada, bi moglo postati crna rupa ako se njena masa sabije do Svarcsildovog radijusa. Sabijanjem mase rasla bi i gravitacija sve dok druga kosmicka brzina ne nadmasi brzinu svetlosti. Na primer, Zemlja bi postala crna rupa ako bi se smanjila otprilike do velicine bisera; Mont Everest bi morao da se sabije u velicinu atoma.

Galakticke i supergalakticke (supermasivne) crne rupe
Njutnovom teorijom gravitacije je lako izracunati elipticne putanje u sistemu dva tackasta tela. Medjutim, za tela velikih masa i dimenzija mora se koristiti Ajnstajnova teorija i slozen racun. Tela nece opisivati prave elipse, jer precesiraju tj. obrcu se tako da opisuju rozete. Dva tela postaju sve cvrsce vezana i sabijaju se na manju zapreminu. U prirodi postoje mnoga prostrana tela koja ce se spojiti u jedno, ako to ne ometu drugi procesi. Sto je broj clanova u sistemu veci to je proracun komplikovaniji. Obicna galaksija sadrzi oko hiljadu milijardi tela tako da je jako tesko predvideti njihovo ponasanje. To je sistem koga cini gusto centralno jezgro sastavljeno iz zvezda s manje gustim zvezdanim haloom oko sebe, odnosno manjim brojem zvezda razbazanim unaokolo. Vremenom ce se i ta konfiguraija menjati. Tela ce se sudarati, neka ce steci vecu brzinu, vecina ce ostati u galaksiji, dok ce neke postati deo haloa, a neke ce cak sudarima dostici toliku brzinu da ce napustiti galaksiju. Ostatak zvezda ce izgraditi veoma gusto centralno jezgro, koje ce se sabijati u sve manju zapreminu, stapace se u vece zvezde, i srasce u crnu rupu. Prilikom formiranja jedne ovakve supermasivne crne rupe, bliski sudari ce proizvesti neku vrstu vatrometa, tj. centar galaksije ce isijavati svetlost i druge oblike zracenja. Okolina centra galaksije ce liciti na kvazar, jer ce crna rupa gutati okolne zvezde svojom plimskom gravitacijom, a one ce zauzvrat emitovati energiju kao kvazari, spustajuci se u rupu. Ako se pretpostavi da galakticka crna rupa proguta samo 1% zvezda, a da 99% zvezda uspe da pobegne, crna rupa ce imati masu oko milijardu puta vecu od Sunceve i Svarcsildov radijus od oko 3 milijardi km (2-3 svetlosna casa).

Sirenjm svemira verovatno da ce neke galaksije ostati u skupini pod uticajem medjusobne gravitacije. Ako se uzme u obzir jato galaksija koje se sastoji od stotinu galaksija vremenom ce se svaka galaksija svesti na galakticku crnu rupu, a u dugom vremenskom periodu jato ce u celini evoluirati u jednu supergalakticku crnu rupu, ciji ce Svarcsildov radijus biti oko 300 milijardi km (jedna svetlosna nedelja). Za sve ove dogadjaje potrebno je vreme od milijardu milijardi do milijardu milijardi milijardi godina. Uopsteno govoreci, potrebno je oko 1027 godina za nastajanje galaktickih i supergalaktickih crnih rupa

"ISPARAVANJE" I TERMODINAMIKA CRNIH RUPA
Predvidjanje singulariteta ukazuje na to da opšta teorija relativnosti nije kompletna, zato što su singulariteti tačke otšećene iz prostor-vremena, jer se u njima ne može odrediti jednačina polja niti predvideti šta sledi iz njih. Crne rupe se kao primer singulariteta u budućnosti (tipa F) objašnjavaju tzv. Penrouzovim cosmic censorship-om. Prema klasičnoj teoriji sve što se dešava u singularitetu crne rupe ne utiče na spoljasnji svet, jer je njena unutrašnjost skrivena od spoljašnjih posmatrača. Takodje je čisto klasičnom teorijom uvidjeno da gravitacija ima promenljivu koja se ponaša kao entropija. Ta promenljiva zavisi od Penrouzove cosmic censorship hipoteze. Prvo ćemo uzeti u obzir slab oblik kosmičkog cenzorsipa (weak cosmic censorship). On je ispravan ako su zadovoljena 2 uslova. Ti uslovi označavaju to da singularitet ne može uticati na posmatrače i svet van crne rupe i da se nijedan singularitet ne može videti sa velikih razdaljina. Ako su uslovi zadovoljeni, onda u regionu prostor-vremena mora postojati deo koji predstavlja crnu rupu. Jači oblik kosmičkog senzorsipa (stronger form of cosmic censorship) predstavlja to da je prostor-vreme globalno hiperbolicno.
Horizont dogadjaja može imati svoj početak u prošlosti, ali nema svoj kraj u budućnosti. Prateći uslove slabog kosmičkog cenzorsipa dolazi se do zaključka da horizont dogadjaja može ostati isti ili se povećati s vremenom, ali ne smanjiti. Isto tako, kada bi se dve crne rupe spojile Svarcsildov radijus novonastale rupe bi bio veći od zbira radijusa prvobitnih crnih rupa. Takvo ponašanje je veoma slično entropiji drugog zakona termodinamike. Entropija se nikad ne može smanjiti i entropija čitavog sistema je veća od sume entropija delova sistema. (Npr. U jednoj kutiji nalazi kiseonik, a u drugoj azot. Ako se ove dve kutije spoje u jednu gasovi će se medjusobno mešati i entropija dobijenog sistema će biti veća tj. stanje sistema će biti manje stabilno nego kad su gasovi bili odvojeni.)

Termodinamika crne rupe
Tokom 70. godina Bardin (Bardeen), Brendon (Brandon), Karter (Carter) i Hoking (Hawking) su sastavili četiri zakona mehanike crnih rupa. Nultni zakon (Zeroth law): Površinska gravitacija - K je ista na čitavoj površini crne rupe, nezavisno od vremena, ukoliko je sistem u ravnoteži. Dok je u termodinamici temperatura ta koja je konstantna. Prvi zakon (The First Law of Black Hole Mechanics) analogan je prvom zakonu termodinamike koji govori o promeni unutrašnje energije, odnosno entropije sistema. Površinska gravitacija je mera jačine gravitacionog polja na horizontu dogadjaja.

Prvi zakon glasi: gde je A - površina crne rupe a W - uticaj (rad) na crnu rupu

Drugi zakon (The Second Law of Black Hole Mechanics): Horizont dogadjaja se ne može smanjiti, kao i entropija u termodinamici.

Treci zakon (The Third Law of Black Hole Mechanics): Nemoguće je smanjiti površinsku gravitaciju na nulu, u bilo kom konačnom broju pokušaja.

Dzejkob Bekenstajn (J.D. Bekenstein) je prvi napravio vezu izmedju ova dva analogna koncepta. 1972. izložio je zamisao da područje horizonta dogadjaja predstavlja meru entropije crne rupe, što se vidi iz drugog zakona, a iz nultnog zakona se vidi veza površinske gravitacije i temperature. On je posao od pretpostavke da ako crna rupa ima entropiju proporcionalnu horizontu dogadjaja, onda bi trebalo da ima i temperaturu proporcionalnu površinskoj gravitaciji, što bi dovelo do toplotnog zračenja crne rupe. Ako crna rupa dodje u kontakt sa toplotnim zračenjem koje je nize temperature od crne rupe, crna rupa ce apsorbovati deo zračenja, ali prema klasičnoj teoriji, ništa neće emitovati. To bi narušilo drugi zakon termodinamike, jer bi gubitak entropije toplotnog zračenja bio veći od povećanja entropije crne rupe. Ta neravnoteža je ispravljena zaključkom da crna rupa odaje zračenje koje je takodje termalno. Takvo rešenje se isuviše dobro uklopilo sa teorijom da bi bilo samo obična aproksimacija. Izgleda da crne rupe zaista imaju unutrašnju gravitacionu entropiju. Reč unutrašnja ukazuje na visok nivo nepredvidivosti gravitacije.

1975. Hoking i Bekenstajn su izveli jednačine entropije crnih rupa:

k - Bolcmanova konstanta T - površinska temperatura crne rupe

Ova rešenja u kombinaciji sa Svarcsildovim jednačinama pokazuju da su entropija i površina crne rupe proporcionalni kvadratu mase crne rupe, i da je temperatura obrnuto proporcionalna masi :

Medjutim, postojao je jedan kobni problem. Teorijski je dokazano da crna rupa ima entropiju, a time i temperaturu. Onda to neminovno znači da crna rupa mora odavati i nekakvo zracenje, prema Stefan-Bolcmanovom zakonu, što je bilo nemoguće za crnu rupu, jer teorijski iz nje ništa, ni svetlost, ne može izaći. Izračunavanjem navedenih jednačina dobijene su neke vrednosti. Masivne crne rupe imaju jako nisku temperaturu, tako da jako malo zrače. Na primer, crna rupa veličine Sunca ima površinsku temperaturu od i zivotni vek od 1070. S druge strane male crne rupe su mnogo toplije, zrače više i kraćeg su veka. Hoking je uz pomoć kvantne teorije, opšte teorije relativnosti i termodinamike razradio ovu koncepciju. Usredsredio se na granicu izmedju crne rupe i medjuzvezdanog prostora i tu 1974. našao dokaz, jer je ovde reč o površini crne rupe.

Kvantna mehanika crne rupe - Hokingovo zračenje (Hawking's radiation)
U teoriji kvantnog polja vakuum nije prazan. Sadrži uskomešanu masu virtuelnih čestica koje se konstantno stvaraju i anihiliraju. Hoking je razmatrao situaciju kad bi se virtuelni par stvorio u blizini horizonta dogadjaja. Postoje tri rešenja. Prvo, obe čestice bi upale u crnu rupu. Drugo, čestice bi se anihilirale u praznom prostoru pre nego što ih uvuče crna rupa. I treće, jedna čestica toga para bi bila uvučena, dok bi se druga oslobodila u prazan prostor. To bi izgledalo kao da ju je emitovala crna rupa i naziva se Hokingovim zračenjem (Hawkings radiation). Ovakva pretpostavka je u direktnoj kontradikciji onome što tvrdi klasična teorija mehanike i ona se objašnjava kvantnom mehanikom.

Svaka virtuelna čestica ima svoju anticesticu suprotnog naelektrisanja, ali iste mase. Antimaterija je slika u ogledalu materije. To je predskazao Pol Dirak, dok je to kasnije potvrdio Karl Anderson "ulovivši" trag jednog pozitrona tj. čestice koja je bila ista kao elektron, ali nenegativnog naelektrisanja. Njihovim spajanjem nastaje energija tj. nastaju čestice visokih energija, fotoni ili mezoni. One se nazivaju virtuelnim, jer se za razliku od običnih čestica ne mogu direktno detektovati. One trepere okolo tik ispod praga opazljive stvarnosti.

Princip neodredjenosti predvidja da se energija bez prekida može pojavljivati i isčezavati u okviru skale odredjene Plankovom konstantom koji izmedju ostalog kaze da je ako sistem postoji veoma kratko vreme, njegova energija je obavezno neodredjena i zavisi od vremena trajanja tog sistema. Što je kraće vreme postojanja sistema, to je veća i neodredjenost energije. Izgleda da su virtuelne čestice zbog svog ekstremno kratkog postojanja u stanju da pozajme energiju za svoje postojanje iz banke zasnovane na Hajzenbergovom principu neodredjenosti. Taj fenomen je poznat kao "vakuum fluktuacija" (označava stalno ili uvek prisutno stvaranje i anihilaciju parova virtuelnih čestica u praznom prostoru). Takodje, prema Ajnštajnovoj jednačini E=mc2 ova energija se može pretvoriti u čestice i antičestice koje naizmenično preskaču iz postojanja u nepostojanje. Ove vakuum fluktacije imaju merljiv efekat na fizičke procese, kao što na primer njihovo postojanje potvrdjuje mali pomak (Lambov pomak) u spektru svetlosti, koji potiče od pobudjenih atoma vodonika.

Spektar odaslanih čestica je upravo onakav kakav bi emitovalo neko telo u stanju usijanja, a i crne rupe odasilju čestice upravo onom stopom koja je neophodna da bi se sprečilo narušenje drugog zakona termodinamike. To je još jedan dokaz ekvivalentnosti termodinamike i fizike crnih rupa. Neki udaljeni posmatrač može da meri odbegle čestice, ali ih ne može povezati sa onima koje su upale, jer ih ne vidi (ne vide se gde idu, zna se samo njihova masa i naelektrisanje) i zato su, grubo govoreći, šanse za ostvarivanje Hajzembergovog principa neodredjenosti, prepolovljene. Ta odbegla čestica odvodi malu količinu mase crne rupe, tako da se crna rupa malčice smanji. Ona čestica koja je upala se ponaša kao negativna masa i time smanjuje ukupnu masu crne rupe. Debljina barijere oko crne rupe proporcionalna njenoj veličini i što se više smanjuje čestice teže izlaze tj. gravitacija je jača.

Crna rupa što je manja, ona je toplija i više zrači, što je suprotvo kod svih ostalih tela, koja kad zrače temperatura im se smanjuje. To je već pokazano jednačinama. Kraća je razdaljina koju čestica sa negativnom energijom treba da predje pre nego što postane stvarna čestica (jer je gravitacija crne rupe toliko jaka da čak i stvarne pozitivne čestice može preobratiti u česticu negativne energije koja je kratkovecna (zato su stvarne čestice uvek pozitivne energije pod normalnim okolnostima)), te je tako veci obim emitovanja, kao i prividna temperatura crne rupe. Napustena cestica ili anticestica koja je izbegla upadanje u rupu može pobeći u okolni prostor gde se manifestuje kao zračenje iz crne rupe. Ovo zračenje ima energiju koju je moralo odnekud uzeti. Drugim rečima, virtuelna čestica sada postaje prava čestica tako da njena energija ne može više poticati od energije "pozajmljene" na osnovu principa neodredjenosti. Verovatno ce se pokazati da ta energija u stvari potiče od mase crne rupe. Kad jedna od virtuelnih čestica upadne u crnu rupu, ona ima negativnu energiju sa stanovišta posmatrača koji se nalazi na velikom rastojanju. Kad se ta negativna energija pridoda crnoj rupi, ona gubi deo svoje mase, a energija koja odgovara ovom smanjenju mase, pojavljuje se u vidu čestice na velikom rastojanju, tj. u vidu zračenja iz crne rupe.

Kao protivteza pozitivnoj energiji emitovanog zračenja javlja se priliv čestica negativne energije. Prema Ajnštajnovoj jednacini E=mc2 energija je srazmerna masi. Priliv negativne energije dovodi do smanjenja mase crne rupe, a kako ona gubi masu tako se smanjuje područje horizonta dogadjaja, ali entropija se ne narušava, jer je priliv čestica u ravnoteži sa količinom emitovanih čestica.

Stvarna temperatura crne rupe ne zavisi od površinske gravitacije crne rupe
Crna rupa Sunčeve mase ima temperaturu od oko deset milionitog dela stepena iznad apsolutne nule. Toplotno zračenje crne rupe na ovom nivou bi bilo totalno potopljeno pozadinom i zračenjem samog svemira jer temperatura manja od temperature mikrotalasnog zračenja. Pozadinsko zračenje iznosi 2,7 stepeni iznad apsolutne nule što predstavlja zračenje Svemira koje prema temperaturi pripada mikrotalasnom spektru. Dokaz je Velikog Praska. Takva crna rupa više apsorbuje nego što emituje. S druge strane, crna rupa veličine protona ili neutrona koja ima masu od bilion tona bi imala temperaturu od oko 120 biliona K, sto odgovara energiji od 10 miliona eV. Na ovakvoj temperaturi crna rupa bi bila u mogućnosti da stvara elektron-pozitron (pozitron je čestica identična elektronu, samo što je pozitivno naelektrisana) parove i čestice nultne mase (neutrine). Praiskonske crne rupe bi oslobadjale energiju od 6 000 MW i više, što odgovara kapacitetu 6 velikih nuklearnih elektrana, odnosno one zrače gama ili rendgenskim zracima od oko 100 miliona eV, jer su one jako masivne i s tim emituju veliku količinu energije.

Princip neodredjenosti, takodje, implicira da se čestica mase m ponaša kao talas talasne dužine h/mc (h - Plankova const.). S obzirom da čestice koje formiraju crnu rupu moraju biti manje od nje, broj mogućih konfiguracija se smanjuje. Nemoguće je da čestica pobegne ako se kreće brzinom manjom od svetlosti (c). Medjutim, Fejnmanovo sumiranje svih mogućih istorija dozvoljava da se čestica kreće brze od svetlosti, c obzirom da čestice mogu imati bilo koju putanju. Mala je verovatnoća da će se ona kretati dugo brže od svetlosti, ali može ići brže od c na kratko, ali dovoljno dugo da se izvuče iz privlačne sile crne rupe. Kvantna mehanika ima drugačiji pogled na realnost. Objekti nemaju samo jednu istoriju, već sve moguče istorije. Na primer, u slučaju Sredingerove mačke postoje dve istorije. U jednoj je macka ubijena, a u drugoj je ziva. U kvantnoj mehanici postoje obe mogucnosti, jer ako sistem ima jednu istoriju, princip neodredjenosti vodi do raznih paradoksa kao što je to da čestica bude na dva mesta u isto vreme. Drugi načini za gledanje na Hokingovo zračenje je da se za onog člana koga uvuče crna rupa kaže da putuje unazad kroz vreme i kada dodje do trenutka kada je taj čestica-antičestica par nastao, te 2 čestice su dovoljno daleko tj. razdvojene gravitacionim poljem da ona sad putuje ka buducnosti.

pinkie · Prijatelj foruma

EKSPLOZIJA CRNE RUPE
Isparavanjem crna rupa se smanjuje. Time ona postaje sve toplija i na izmaku svoje mase i energije, temperatura se brzo povećava tako da crna rupa svoj kraj belezi praskom tj. eksplozijom. Hoking je izračunao da bi premordijalne crne rupe mase oko 1011 kg, koje su mogle biti stvorene Velikim Praskom, trebale izraciti svoju energiju i time eksplodirati negde u našoj sadašnjosti. Medjutim, tako nešto još nije detektovano. Jačina eksplozije zavisi od toga koliko različitih vrsta elementarnih čestica tamo ima. S obzirom da se danas veruje da postoji 6 različitih kvarkova, Hoking kaze da bi ta eksplozija bila jednaka eksploziji miliona H-bombi (vodonicnih bombi - bomba koja oslobadja energiju sjedinjavanjem vodonikovih jezgara, na visokim temperaturama, pretvarajući se u helijum)). S druge strane, tu je i R. Hagedorn-ova teorija iz CERN-a koja kaže da postoji neograničen broj elementarnih čestica. Kako se crna rupa smanjuje i postaje sve toplija, emitovaće sve veći i veći broj različitih vrsta čestica i izazvala bi eksploziju 100 000 puta veću od prethodno navedene. Naravno, kada bi se rešio problem o kvarkovima gotovo bi se rešio i problem posmatranja eksplozije crne rupe. Jos uvek niko nije otkrio samu eksploziju crne rupe.

Za velike crne rupe se pretpostavlja da ostavljaju pustoš po svemiru. Medjutim, njihov zivotni tok je jako dugačak tako da je malo verovatno da ce neka od njih uskoro eksplodirati, ako se uzme u obzir da su najranije nastale kad i Veliki Prasak. Zato treba istrazivati male tj. praiskonske crne rupe, jer one svoju energiju brzo troše. Da bi uopšte došli u priliku da vidimo eksploziju crne rupe potrebno je pronači način za registraciju ovih eksplozija na razdaljini od oko jedne svetlosne godine. Osim toga, detektori gama zračenja bi morali biti veliki, a njihovo pravljenje je skupo. U ovom slučaju ne bi bilo neophodno utvrditi da svi kvanti, koji su odaslani tokom eksplozije, dolaze iz istog pravca, već bi bilo dovoljno uočiti da svi stižu u veoma kratkom razmaku, jer je to prilična pouzdanost da potiču iz iste eksplozije.

U jeftinijem slučaju, Zemljina atmosfera je dobar detektor gama zračenja praiskonskih rupa. Kada se jedan visokoenergetski kvant gama zračenja sudari sa atomima naše atmosfere, on stvara parove elektrona i pozitrona, koji bi se kretali brže od svetlosti. Tako se izaziva elektronski pljusak. Krajnji ishod je jedan oblik svetlosti poznat kao Cerenkovljevo zračenje, koje bi bivalo odbijano od površine Zemlje u vidu bljeskova vidljive svetlosti (mada bi delom bili usporeni otporom vazduha). Eksplozivne emisije gama zračenja bi se mogle otkriti po bljeskovima svetlosti na noćnom nebu. Bljeskovi bi se uočavali istovremeno sa dva ili vise prilično odvojenih tačaka. Naučnici Nil Porter i Trevor Viks su istrazivali ove pojave i zabeležili par bljeskova, ali nijedan od njih se nije mogao u potpunosti pripisati praiskonskim crnim rupama.

OTKRIVANJE CRNIH RUPA
Crne rupe za sada postoje samo teorijski. One su najstabilniji objekti u svemiru. Ako postoje samo u središtima galaksija onda postoji samo jedna crna rupa u Mlečnom putu. Ako postoje i u središtima zbijenih jata onda ih u našoj galaksiji ima oko dve stotine. Ako se, medjutim, javljaju kao potencijalni pratioci u dvojnim sistemima onda ih, naravno, ima mnogo, mnogo više. A šta ako one postoje razbačane po svemiru, mi tek onda ne možemo znati njihov broj. Crnu rupu je teško zapaziti jer ne odaje svetlost, u stvari gotovo ništa. Ni do danas nijedna crna rupa nije zasigurno detektovana, jer se direktno teleskopom ne može videti. One se gotovo sigurno otkrivaju indirektnim putem, tj. njihovim gravitacionim uticajem na okolne objekte. Novorodjena crna rupa može da "luta" svemirom, usamljena i nevidljiva, ali mnoge rupe nisu same već su članovi dvojnog sistema čiji je jedan član vidljiv i tada se može detektovati njena lokacija. Ti dvojni sistemi otkrivaju se čudnim ponašanjem vidljivih tela. Pri analizi spektra zvezde zapaža se regularni pomak u spektralnim linijama ka plavoj (tada se zvezda približava Zemlji) i ka crvenoj (tada se zvezda odaljava od Zemlje) (Doplerov efekat). Izračunavanjem kolika ih gravitacija ometa može se zaključiti kakav im je nevidljivi pratilac (npr. crna rupa ili neko drugo telo).

Akrecioni disk
Znači, crna rupa svojom gravitacijom utiče na okolne objekte, zarobljava gas i drugu materiju sa svog vidljivog pratioca. Time oko sebe formira dodatni disk tj. akrecioni disk (akrecija = sakupljanje). Otkrivanjem takvog efekta, otkriva se skriveni pratilac. Ta materija se sliva kao kroz levak ka crnoj rupi i dok ne dosegne horizont dogadjaja odaje neko zračenje. Gravitaciono polje u blizini horizonta je jako veliko i materijal koji upada u crnu rupu ima veliku brzinu (blizu brzini svetlost) i ubrzanje, čestice koje se slivaju medjusobno se sudaraju i to žestokim sudarima kao u nuklearnom akceleratoru, pa zato akrecioni disk odaje elektromagnetno zračenje visokih energija, najverovatnije X (rendgensko) zračenje.
Oko sistema dvojnih zvezda se moze opisati osmica koja odredjuje domen gravitacionog dejstva svake zvezde. Materija koja se nadje unutar petlje pripada zvezdi koja se nalazi u centru te petlje. Ako se iz nekog razloga materija nadje van petlje, ondaje ona izgubljena za datu zvezdu. Posebno je interesantna tacka preseka ove dve petlje koju nazivamo unutrasnja Lagranzova tacka, a koja omogucava prenos mase s jedne na drugu zvezdu. Pretpostavimo da jedna od zvezda iz nekog razloga pocne da izbacuje materiju izvan svoje petlje. Deo te materije ce proci i kroz unutrasnju Lagranzovu tacku, a to znaci da ce biti privucen ka drugoj zvezdi. Ako je ova druga zvezda mala, pridosla materija s prve zvezde uci ce u orbitu oko druge zvezde, formirajuci disk ili prsten slicno Saturnu. Zbog razlicite brzine rotacije unutrasnjeg i spoljasnjeg sloja diska dolazi do velikog zagrevanja gasa usled trenja, kao i do ubrzanog pada velikih kolicina ove materije na povrsinu zvezde... Nas svakako interesuje sta se dogadja ako je jedna od dvojnih zvezda upravo crna rupa...Dodatnom analizom ponasanja akrecionog diska u cijem se centru verovatno nalazi crna rupa ustanovljeno je da ce, pored stalnog X zracenja, ovaj sistem svakog stotog dela sekunde izraciti u vidu bljeska dodatno intenzivno X zracenje. Magnetne sile usled spiralnog spustanja materije cupaju mlazove atoma. Dakle, moguce je imati direktne dokaze za postojanje crne rupe. Nazalost, teleskopi koji se nalaze na satelitu Uruhu nisu u stanju da detektuju tako brze promene u X zracenju.

Svetlosni zrak koji je dosta udaljen kretace se skoro pravolinijski jer je prostor-vreme skoro idealno ravan. Kako se bude priblizavao crnoj rupi zrak ce zakrivljivati svoju putanju. Na odredjenom rastojanju od crne rupe zrak bi bio zahvacen u cirkularnu orbitu koja se zove fotonski krug. Razumljivo je da svaka zvezda salje bar nekoliko zraka na tacno odredjenom rastojanju od rupe, koji zato kruze ovim cirkularnim orbitama. Ove orbite u fotonskoj sferi nisu stabilne. I najmanja perturbacija izbacice ovaj zrak ili natrag u vasionu ili dole u rupu.

Kvazari - vasionski svetionici
Kvazari, tacnije kvazi stelarni objekati (quasi stellar objects) ili kvazi stelarni radio izvori (quasi stellar radio sources), cije se zracenje moze detektovati sa Zemlje radio-teleskopima, otkriveni su '60-tih godina, tacnije 1963. od strane Metjuza (T.Matthews) i Sendidza (A.Sandage). Nalaze se gotovo na samom horizontu dostupne vasione. Lice na zvezde promenljivog sjaja, ali zrace i sto puta vise nego neke citave galaksije tako da bi im vise odgovarao naziv "objekti sa aktivnim jezgrima". Izracivanje energije tj. X zracenja kvazara zavisi od njegove mase. Naucnici smatraju da masu kvazara mora da nosi neko centralno telo, a da se energija dobija neprekidnim upadanjem nove materije u to centralno telo. Naucnik Ricard Lavlejs (Richard Lovelace) smatra da se u sredistu kvazara nalazi crna rupa koja bi bila najstabilnije centralno telo i najefikasniji pokretac svih procesa u kvazarima.

Pretpostavlja se da crne rupe zrace kroz kvazare, odnosno da je zracenje kvazara u stvari zracenje akrecionog diska crne rupe. Kvazari ispustaju uske snopove materije kroz parne jake radio izvore sirine od 3-5o , sto pokazuje da postoji uski kanal kroz koji se materija izbacuje. Radijacija se emituje u pravcu ose diska koji okruzuje crnu rupu "kanalom" koji stvaraju jake elektromagnetne sile. To elektromagnetno polje ubrzava cestice i izbacuje ih. Merenja su dokazala da se kvazari udaljavaju od Zemlje ogromnom brzinom i zato mora biti da su jako daleko, a posledica njihovog kretanja je sirenje svemira (zato su vodonicne linije u emisionom spektru u velikom procentu pomerene ka crvenoj tj. vecoj talasnoj duzini). Treba napomenuti da su posmatranjem otkriveni dvojni kvazari sa gotovo identicnim spektrima. Takvi kvazari ne bi mogli da postoje, a ta opticka varka je u stvari efekat gravitacionog sociva, gde je samo jedan lik realan, a drugi je formiran gravitacionim socivom.

Moguca otkrica crnih rupa

Decembra 1970. je lansiran satelit Uhuru sa dva teleskopa za detektovanje samo X-zraka. U toku naredne dve godine detektovano je preko 300 izvora X-zraka. Jedan od tih izvora je iz sazvezdja Labud (koje se sada naziva Labud X-1 (Cygnus X-1)). Licio je na dvojnu zvezdu sa jednim nevidljivim clanom. Vidljivi clan toga sistema je plava zvezda devete magnitude[ii] (poznata kao HDE 226868), udaljena 8200 sg i oko 23 puta je veca od Sunca. Svakih 5,6 dana ona je pravila pun krug oko svog nevidljivog partnera, cija je masa bila 10 puta veca od Sunceve, sto je bilo previse za neutronsku zvezdu, pa su zakljucili da je to verovatno crna rupa. Osim toga, zvezda obicno ne emituje X zracenje. (To je energija 10 000 puta veca od one koju emituje Sunce). Kad se posmatra sazvezdje Labud, taj vidljivi clan tj. zvezda je izduzena i izvitoperena, jer njen pratilac ispoljava ogromnu gravitaciju i daje joj oblik jajeta. Ako se zaista potvrdi da se tu nalazi crna rupa bice to jedno od najvaznijih otkrica savremene nauke.

Naucnici, Stiven Hoking i Kip Torn, su se opkladili u postojanje crne rupe u oblasti Labuda. Hoking je rekao da na tom mestu ne postoji crna rupa (iako je bio ubedjen da postoji), jer bi time dobio utesnu nagradu za citav svoj zivotni trud, a to je cetvorogodisnja pretplata na casopis "Privatni detektiv", dok ako bi crna rupa tu zaista postojala, on bi Tornu platio godisnju pretplatu na casopis "Penthaus", jer mu tada ne bi bilo problem da isplati opkladu s obzirom da bi otkrivanjem crne rupe postigao gotovo zivotni cilj. Godine 1975. su bili 80% sigurni u postojanje crne rupe u podrucju Labuda, dok su 1987. bili 95% sigurni, da bi sledece godine Hoking poceo sa isplacivanjem svoje opklade. Osim toga, vrlo je moguce da su crne rupe jos LMCX-3, AO620-00, kao i LMCX-1 i SS433.

Pretpostavlja se da se i u Magelanovim oblacima nalaze crne rupe, mada su naucnici sigurni da ih ima mnogo vise u svemiru. Raspolaze se i sa izvesnim podacima da se crna rupa nalazi u centru nase galaksije (kao sto je i moguce za druge galaksije), sa masom koja iznosi oko stotine hiljada Suncevih, tvrdi Torn. Riz pretpostavlja da crne rupe iz centra galaksije nastaju otprilike u isto vreme kad i galaksija i to od gasa koji se sleze u centru. Gas predje tacku posle koje nema povratka, gde ne moze formirati zvezdu, ali se kontrahuje u jedan oblak koji postaje vrsta superzvezde (superstar) koja potom kolapsira u supermasivnu crnu rupu.

Centar Galaksije
Da bi se otkrili X-zraci potrebni su sateliti i detektori daleko iznad Zemljine atmosfere, jer ih ona ne propusta, ili ogromni teleskopi na vrhovima visokih planina. Najbolja svetska opservatorija se nalazi na vrhu Mauna Kea (14 000 stopa), vrhu ugasenog vulkana na Havajima. Andrea Gez (Andrea Ghez) sa Mauna Kee pokusava da vidi samo srce galaksije. Ono je zvezdoliko, ugaonog precnika od 5 stepeni u kome se nalazi tackasti izvor. Pretpostavlja se da je to supermasivna crna rupa ciji akrecioni disk zraci. Ono je udaljeno nekih 28 000 sg. Njen vidik zamucuju cestice kosmicke prasine koje ispunjavaju medjuzvezdani prostor, ali ona se kroz njih probija infracrvenim kamerama sa dzinovskog Keck-a, najveceg teleskopa na svetu. To otkriva cudesnu sliku. Gez kaze da je to jedinstveno mesto u galaksiji. Koncentracija zvezda je uzasno velika, turbulencija je visoka, sile magnetnog polja su jake. Ona je najvise zainteresovana za efekat koji crna rupa ostavlja na zvezdama, jer samu rupu, naravno, ne moze videti. 1995. su tacno uspostavljene pozicije zvezda i posmatra se njihovo pomeranje. Utvrdjeno je brzo kretanje zvezda i to 14.000 km/s. U svakodnevnim uslovima, to je brzina od 3.000 milja po casu, sto bi znacilo da je u blizini jak izvor gravitacije koji upravlja brzinom, odnosno kretanjem ovih zvezda. Ta jacina je jedino analogna crnoj rupi. Prema brzini kretanja zvezda Gez proracunava da je masa te crne rupe 2,6 miliona puta veca od Sunceve. U sazvezdju Device oko 50 miliona sg od Zemlje nalazi se dzin od galaksije, nazvana M87. Otkrio ju je francuski astronom Sarl Mesje 1781.,samo par godina pre nego sto je Micel pomislio na crne rupe. Zvezde u sredistu galaksije su gusto zbijene, toliko da skupa lice na jednu ogromnu zvezdu gledano kroz mali teleskop. 1977. astronomi su detaljnije pregledali ove zvezde i po kompaktnosti zakljucili da ih drzi gravitacija koja, zakljuceno prema jacini, verovatno dolazi od crne rupe. M87 je cudna i po tome sto se iz njenog centra pruza mlaz materije na hiljade sg u prostor. Na obicnom teleskopu to se vidi slabo i bledo, dok radio teleskop otkriva brilijantan tok energije koji izracuje galaksija.

BUDUĆA ISTRAŽIVANJA CRNIH RUPA
Penrouzova ideja je da se buduće civilizacije smeste na sigurnoj udaljenosti od crne rupe i da je eksploatisu tako što će u nju bacati otpad i koristiti njeno zračenje kao izvor energije. Odnosno, koristeći energiju koju rotirajuca crna rupa izbacuje sa stacionarne granice. Naravno, to je zamisao koju će ispuniti neki naši čukun čukun čukun unuci...

Crne rupe ce u daljoj budućnosti istraživati svemirski brod Cygnus. Ako rupa rotira, ona oko sebe stvara vir i lansirana sonda koja bi se približavala rupi bi bila povučena tim džinovskim virom. Svetlost koju bi sonda slala bila bi sve crvenija, jer bi, kako Torn kaze, gravitacija zarobljavala fotone i usporavala zračenje. Rastezala bi radijaciju, čineći njihovu talasnu dužinu većom, a duži talasi čine svetlost crvenijom. Spustanjem niz vir sonda bi bila raskomadana pre nego što posalje neke informacije sa mesta istrazivanja. Kip Torn objasnjava ovu pojavu ovako: "Ovde ja sedim. Moja glava dodje dalje od centra Zemlje nego moje grudi, tako da ima razlike u vuci. Moju glavu vuče nešto manja gravitacija od one koja vuče moje grudi. Medjutim, pri prilasku crnoj rupi ta razlika u vuči postaje sve veća i veća". To je uzrok raspadanja objekata. Plan je da sonda koja će se približavati crnoj rupi ima mogućnost rastezanja tj. izduživanja do neke granice, da bi što duže izdržala spuštanje niz vir i time skupila i poslala više podataka. Posle odredjene granice gravitacija bi nastavila da je izdužuje i time bi je uništila. To rastezanje se nastavlja sve dok se objekti ne pretvore u spagetu tj. beskonačno dugu liniju. Ta pojava se zove spagetizacija (spagettification). Martin Riz kaže da se ona javlja pre dostizanja horizonta dogadjaja.

Sonda, pre rastezanja
S obzirom da Ajnštajnova teorija relativnosti kaže da je vreme relativno i individualno, uvode se dva vremena da bi se izbegli nesporazumi oko merenja vremena. Jedno vreme meri udaljeni posmatrač (koordinativno vreme), a drugo meri posmatrač koji slobodno pada (sopstveno vreme). Jaka gravitacija i velike brzine uslovljavaju dilataciju vremena i pokazuje se da se zapravo na horizontu dogadjaja vreme potpuno zaustavlja. Znači, ako bi bili u mogućnosti da posmatramo kolaps zvezde u crnu rupu, sam kolaps nećemo videti. Vreme protiče sve sporije i kad se materija dosegne Svarcsildov radijus vreme staje. U neku ruku izgleda kao da je unutrašnjost crne rupe u nekom drugom delu univerzuma. Ako se baci tempirana bomba ka crnoj rupi, videće se kako ona pada ka svome cilju. Medjutim, na nekom rastojanju od crne rupe ona će početi da usporava da bi se potpuno zaustavila na horizontu dogadjaja. Bez obzira koliko čekali, neće se videti eksplozija. Sa stanovišta posmatrača koji zajedno sa bombom upada u crnu rupu, vreme bi teklo sasvim regularno, i on bi po samom ulasku u crnu rupu video eksploziju bombe, baš kako je natempirana.

Slično bi se dešavalo i sa budućim svemirskim brodom Cygnus-om. Kako bi se sonda približavala crnoj rupi, ona bi se za satove na Cygnusu, koji se nalazi na sigurnoj udaljenosti, usporavala. Ako su predvidjanja da ona upadne u rupu tačno u 12h, tih 12h nikada neće otkucati. Za svaku sekundu koja otkucava trebalo bi sve više i više vremena. Tih 12h je tačka koja lezi beskonačno u budućnosti, odnosno, vreme se na horizontu dogadjaja zaustavlja. Medjutim, kad bi postojala posada u sondi koja upada, za njih bi vreme teklo sasvim normalno.

Sonda posle rastezanja
U realnom vremenu astronaut, koji se nalazi u sondi, i sve čestice njegovog organizma dozivljavaju koban kraj u singularitetu. Zato je potrebno uvesti imaginarno vreme. Tri prostorne dimenzije i imaginarno vreme formiraju zatvoreni sistem prostor-vremena, bez granica i ivica (nešto nalik Zemlji, koja takodje nema ni granica, ni ivica). Ono što se dešava može se izračunati u imaginarnom vremenu, jer zakon fizike ne važe u singularnosti. Ovo bi značilo da astronaut ima dve istorije: realnu i imaginarnu.

Bele rupe
Prema imaginarnom vremenu astronaut odlazi u bebu univerzum tj. deo kosmosa oformljen unutar matičnog univerzuma tj. njegove čestice bi se emitovale u nekom drugom delu svemira od strane neke bele rupe. Zakoni fizike su takvi, da ako postoje mesta iz kojih ništa ne može izači, onda moraju postojati i mesta u koja ništa ne može ući, već samo izaći i to u stanju kakvom je i ušla u crnu rupu, odnosno zračila bi onu energiju koju joj je crna rupa zaplenila. Takva mesta su nazvana bele rupe. Koncepcija o belim rupama je prvi put izlozena 1964. godine i mnogo se u nju ne veruje. Bele rupe mogu biti kvazari, jer se pretpostavlja da kroz njih crne rupe emituju energiju. Medjutim, postojanje belih rupa je malo verovatno jer one ne poštuju drugi zakon termodinamike...

Crvotočina
Kruskal i Sekeres su 1960., nezavisno jedan od drugog, došli do iznenadjujuceg zaključka. Jednačine su otkrile da postoje dva, već spomenuta, singulariteta, jedan u prošlosti i jedan u budućnosti. Ali, to nije sve. Crna rupa deli prostor na dva dela. Ovo je ono sto je potrebno za putovanje kroz prostor i to neverovatno velikom brzinom. Na prvi pogled ovakav način putovanja izgleda moguć, medjutim kasnija istraživanja ukazuju da su sve ove mogućnosti nestabilne, gde bi i najmanja pometnja, kao što je prisustvo svemirskog broda uništila crvotočinu (wormhole), prolaz koji spaja naš i neki drugi svet. Svemirski brod bi bio uništen jakim silama. To bi bilo kao spuštanje niz Nijagarine vodopade u buretu. Zatim, broj čestica u drugom delu univerzuma bi bio jednak broju čestica koje su upale u crnu rupu plus broj čestica koje je crna rupa ižračila. One ce biti iste vrste , ali ne mora da znači da su baš od istog upalog objekta. Ovo znači da čestice koje upadnu u crnu rupu izlaze iz nje sa skoro istom masom. Osim toga, putovanje bilo u imaginarnom vremenu i ne bi znali gde putujemo. Ocigledno je da ce se teško ostvariti putovanje uz pomoć crnih rupa, tako da ipak ovakav način transporta izgleda beznadezan.
Napominjem da je ova teorija osporavana od velikog broja naučnika, al' recimo da je i Ajnštajn u početku bio osporavan, kao neko ko gotovo ruši temelje fizike i postavlja nove revolucionarne ideje. U stvari, bio je osporavan pošto je pričao o stvarima koje su na granici razumljivosti samog čovekovog razuma.

ZAKLJUČAK
U krajnjoj liniji, a i logički gledano, s obzirom na tok zbivanja u Vasioni, moguće je da će njen poslednji stadijum biti u obliku supermasivne crne rupe, ako se uzme u obzir da je ona krajnje poslednji stadijum kolapsa materije, a uz to i najstabilniji. Ako se pretpostavi da će sve galaksije u Vasioni kolapsirati u crnu rupu, ona bi imala prečnik od 10 milijardi svetlosnih godina sa gustinom nekog gustog gasa. Uzimajući u obzir masu Vasione, crna rupa koja bi nastala od sve te materije imala bi prečnik od 25 miliona svetlosnih godina, a to je upravo prečnik svemira u kome mi živimo. Znači, moguće je da čitava Vasiona predstavlja jednu crnu rupu. To je hipoteza koju je postavio Kip Torn (Kip Thorne). Ako je to tačno onda je svemir oduvek bio ovakav i zauvek ce ovakav ostati.

Da li je moguće da se u centru nase galaksije nalazi crna rupa? Da, moguće je. Kolika je verovatnoća da nas ona uskoro "prozdere"? Mala. U stvari, gotovo nikakva uzimajući u obzir dimenzije galaksije i sporo uvlačenje materije kroz levak rupe. Pre će sudbinu Zemlje zapečatiti neka druga sila, kao što su pozni stadujumi Sunčeve evolucije, odnosno npr. za nekih 800 - 900 miliona godina ce se površinska temperatura Sunca povisiti taman toliko da na Zemlji ispare okeani.
Kolika je verovatnoća da Sunce kolapsira u crnu rupu? Takodje, mala. Odnosno, nikakva, zato sto je Sunčeva masa ispod Candrasekarove granice. Ono bi moralo biti barem upola veće nego što je sad da bi imalo predispozije zvezde koja ce kolapsirati u crnu rupu. Sunce će svoju evoluciju završiti na stadijumu belog patuljka, a to će se dogoditi nakog što mnoge i mnoge generacije prožive.

U Srednjem veku kartografi su obeležavali Afriku recima: "Ovde su zmajevi." Kako su istrazivači otkrivali ovaj kontinent, misterije su nestajale. Slično tome, otkrivanje svemira je oduvalo mnoge predrasude i strahove. Medjutim, naučnici koji tragaju za crnim rupama su zatečeni u potpuno suprotnom stanju. Što ih više istražuju, one izgledaju monstruoznije. Pitanje je da li one zaista postoje, da li imaju moć da nadjačaju bilo koju silu i da li one duboko unutra kriju najveće tajne Svemira. Proučavanja crnih rupa postavljaju mnoga pitanja koja zalaze iza samog čovekovog razuma i mogućnosti saznanja. Koliko je nepoznato to šta je prouzrokovalo Veliki Prasak, toliko su i crne rupe nerazumljive i nedokučene.

Na Ajnštajnovu rečenicu: "Nikada neću poverovati da se Bog igra kockicama" ("God does not play dice"), koju je on izjavio pošto se suočio sa odbojnošću prema kvantnoj mehanici, Hoking se kasnije nadovezao da ne samo da se igra sa njima, već ih baci tamo gde ih ne moze videti...

"...Hoće li se konačno za jednu posmatranu oblast ustanoviti da je crna rupa? Ili će se pokazati da su crne rupe bile, ipak, samo fantazija, razvijena iz teorijskih jednačina koje nude bogate mogućnosti za mastanje, ali im je sudbina da ostanu samo teorijske?..." iz knjige "Vasiona Stivena Hokinga"- Dejvid Filkin, strana 195.

Ziggy · Dobro upućeni član

velika hvala ... eto jos ako gdje sta naleti na ovaj fazon i imat cu seminarrski gotov HVALAAAAa

lord_outland · Početnik Domaćeg.de

e da li neko zna nesto o littletonovoj hipotezi.Dobio sam da napisem referat o tome,a nigde ne mogu da je nadjem.

hitno mi je.pomagajte plz.

[Edit: Pisanje poruke jedne za drugom, u istoj temi, gde to nije neophodno (SPAM-ovanje), strogo je zabranjeno Pravilnik-om.]