जैसा कि कई स्रोतों में कहा गया है, यह माना जाता है कि प्रत्येक आकाशगंगा में मध्य में एक ब्लैक होल होता है।
मेरा सवाल यह है कि आकाशगंगाओं के बीच में मौजूद ये ब्लैक होल आकाशगंगा के आसपास के सभी पदार्थों को क्यों नहीं चूसते हैं?
जैसा कि कई स्रोतों में कहा गया है, यह माना जाता है कि प्रत्येक आकाशगंगा में मध्य में एक ब्लैक होल होता है।
मेरा सवाल यह है कि आकाशगंगाओं के बीच में मौजूद ये ब्लैक होल आकाशगंगा के आसपास के सभी पदार्थों को क्यों नहीं चूसते हैं?
जवाबों:
आपको ब्लैक होल के बारे में "चूसने वाली चीजों" के बारे में नहीं सोचना चाहिए। ब्लैक होल गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से किसी अन्य वस्तु की तरह ही पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। हमारे सौर मंडल के बारे में सोचो। सभी ग्रह सूर्य के चारों ओर परिक्रमा करते हैं क्योंकि इसमें बहुत अधिक द्रव्यमान होता है। चूंकि ग्रहों में कुछ पार्श्व गति होती है (वे सीधे सूर्य की ओर या दूर नहीं जा रहे हैं), वे इसके चारों ओर चक्कर लगाते हैं। इसे कोणीय गति के संरक्षण के रूप में जाना जाता है ।
जब गुरुत्वाकर्षण के बारे में बात की जाती है, तो वह सभी चीजें शामिल वस्तुओं का द्रव्यमान है। यह वास्तव में कोई बात नहीं है कि यह किस प्रकार की वस्तु है *। यदि आप सूर्य को एक ऐसे ब्लैक होल से बदलना चाहते हैं, जो हमारे सूर्य के समान द्रव्यमान वाला हो, तो ग्रह पहले की तरह ठीक उसी कक्षाओं पर चलते रहेंगे।
अब, अधिकांश सर्पिल आकाशगंगाओं के केंद्रों पर ब्लैक होल बड़े पैमाने पर जमा होते हैं। इन ब्लैक होल में से कुछ के चारों ओर अभिवृद्धि डिस्क है। ये गैस और धूल के घूमने वाले डिस्क हैं जो धीरे-धीरे ब्लैक होल में गिर रहे हैं। ये गैस और धूल के कण गैस के साथ बातचीत के माध्यम से और गर्मी के रूप में ऊर्जा विकीर्ण करने के माध्यम से अपने कोणीय गति को खो देते हैं। इनमें से कुछ ब्लैक होल में बहुत बड़े आकार के डिस्क होते हैं, और इससे बड़ी मात्रा में विद्युत चुम्बकीय विकिरण उत्पन्न हो सकते हैं। इन्हें सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक के रूप में जाना जाता है ।
तो, लंबी कहानी छोटी, ब्लैक होल "चूसना" नहीं है। वे सिर्फ गुरुत्वाकर्षण के साथ चीजों के साथ बातचीत करते हैं। आकाशगंगा में सितारों, गैस और अन्य पदार्थों में कोणीय गति होती है, इसलिए यह आकाशगंगा के केंद्र के चारों ओर कक्षा में रहता है। यह सीधे अंदर नहीं गिरता है। यही कारण है कि पृथ्वी सूर्य के चारों ओर परिक्रमा करती है।
* अस्वीकरण: जब आप ज्वारीय बलों जैसी चीजों के बारे में बात करते हैं, तो आपको वस्तुओं के आकार को ध्यान में रखना होगा। लेकिन कक्षीय यांत्रिकी के लिए, हमें इसके बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि वस्तुओं के बीच की दूरी आम तौर पर वस्तुओं की तुलना में बहुत बड़ी होती है।
मैंने एक बार एक जापानी कार्टून / फिल्म / शो के बारे में सुना था जहां अंतरिक्ष समुद्री डाकू ने बृहस्पति ग्रह को एक ब्लैक होल में संपीड़ित करने की धमकी दी थी और इस तरह आधे मिल्की वे आकाशगंगा को नष्ट कर दिया था।
यह एक दिलचस्प विचार की तरह लगता है, लेकिन ... भले ही आप बृहस्पति को एक ब्लैक होल में संपीड़ित कर सकते हैं, इसका द्रव्यमान समान रहेगा, जिसका अर्थ है कि बृहस्पति (अब एक ब्लैक होल) अभी भी हमारी सूर्य की अपनी कक्षा में घूमता रहेगा। , और बृहस्पति के चंद्रमा अभी भी बृहस्पति की परिक्रमा करते रहेंगे, जैसा कि उन्होंने पहले किया था।
बहुत से लोग सोचते हैं कि एक बार एक तारा एक ब्लैक होल में गिर जाता है, इसकी "चूसने की शक्ति" (इसका गुरुत्वाकर्षण बल) बढ़ जाता है। यह महज मामला नहीं है। मानो या न मानो, कई सितारे कम बड़े पैमाने पर होते हैं जब वे पहले की तुलना में एक ब्लैक होल में बदल जाते हैं , जब वे चमकते हुए सितारे थे। ऐसा इसलिए है, क्योंकि उनके जीवन के अंत में, कुछ सितारों ने ब्लैक होल में गिरने से पहले अपनी बाहरी परत के एक महत्वपूर्ण हिस्से को अंतरिक्ष में बहा दिया।
मैंने पढ़ा है कि यदि आप पृथ्वी को एक चेरी के आकार में संकुचित करते हैं, तो इसका घनत्व इतना महान होगा कि यह एक ब्लैक होल में बदल जाएगा। यह मानते हुए कि यह सच था और यह वास्तव में किया गया था, पृथ्वी का ब्लैक होल अभी भी हर साल एक बार सूर्य की परिक्रमा करता रहेगा और पृथ्वी का चंद्रमा हर 29.5 दिन में एक बार पृथ्वी की परिक्रमा करता रहेगा। (अब, अपनी धुरी के बारे में नए ब्लैक-होल-पृथ्वी का स्पिन शायद अलग होगा, लेकिन सूर्य की परिक्रमा करने में लगने वाला समय नहीं बदलेगा।)
हैरानी की बात है कि एक बार जब पृथ्वी एक चेरी के आकार के ब्लैक होल में संकुचित हो गई, तो पहले की तुलना में कम स्थान का मलबा इसमें गिर जाएगा (जब पृथ्वी का आकार ... अच्छी तरह से, पृथ्वी) था। इसका कारण यह है कि नव-निर्मित ब्लैक-होल-पृथ्वी बहुत कम जगह (आयतन) और क्षुद्रग्रह और धूमकेतु को चेरी-आकार (या थोड़ा-बड़ा-चेरी-आकार) से अधिक मात्रा में याद करने की संभावना होगी। यदि याद नहीं है, तो ब्लैक होल में मलबे को चूसने का कारण होगा।
यदि मलबे एक किलोमीटर तक भी ब्लैक-होल-अर्थ से चूक गए (जो हमें एक बड़ी दूरी की तरह लग सकता है, लेकिन खगोलीय दृष्टि से बहुत छोटा है), यह एक अलग दिशा में बह जाएगा, संभवतः कभी वापस नहीं लौटा।
तो, मूल रूप से, ब्लैक होल के बारे में लोगों में एक आम गलत धारणा है कि ब्लैक होल की तुलना में कुछ भी अधिक गुरुत्व नहीं है, और जो सितारे ब्लैक होल में बनते हैं वे सभी अचानक बढ़ जाते हैं और इसलिए अधिक "चूसने की शक्ति" मिलती है। यह बिल्कुल सही नहीं है। ब्लैक होल में पहले की तरह ही द्रव्यमान होता है (कभी-कभी कम होता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे कैसे बनते हैं), और कितनी "चूसने की शक्ति" वे अभी भी इस बात पर निर्भर हैं कि वे कितने द्रव्यमान से बने हैं।
हालांकि यह सच हो सकता है कि ब्रह्मांड के सबसे विशाल तारे वास्तव में ब्लैक होल हैं (यदि आप उन्हें उस बिंदु पर तारे भी कहेंगे ), तो कई तारे मौजूद हैं जो अधिक विशाल हैं (और इसलिए उनमें "चूसने की शक्ति" अधिक है) कई ब्लैक होल।
इस तथ्य से कि हमारी आकाशगंगा के केंद्र में शायद एक सुपर-विशाल ब्लैक होल होता है, इसका मतलब यह नहीं है कि ब्लैक होल किसी भी अधिक मामले को सोख लेगा, यदि वह उतना ही द्रव्यमान हो जो ब्लैक-होल-रूप में नहीं होता है।
गुरुत्वाकर्षण उलटा वर्ग के नियम का पालन करता है। इसे सीधे शब्दों में कहें तो यदि आप किसी गुरुत्वाकर्षण स्रोत से दूरी दुगुनी करते हैं तो आप प्रभावी हैं। इसलिए यदि आप पृथ्वी से उस दूरी को दोगुना करते हैं जो आप 1 / 4g महसूस करते हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि जैसे-जैसे दूरी बढ़ती है यह कभी 0 नहीं होगा, यह हमेशा कुछ शून्य-शून्य मान होगा चाहे दूरी कितनी भी हो।
इसलिए गेलेक्टिक दूरी पर केंद्रीय ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण के बल पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।
यह केवल इसका हिस्सा बताता है। अन्य भाग कोणीय गति का संरक्षण है।
गुरुत्वाकर्षण बल और कोणीय गति वह है जो कक्षाओं के लिए जिम्मेदार है। कक्षीय यांत्रिकी में आप गति को जोड़कर अपनी कक्षा बढ़ाते हैं, ऊंचाई पर नहीं। आपकी कोणीय गति को जोड़ना जो आपकी कक्षा को बढ़ाता है। अपनी कक्षा को कम करने के लिए आप गति को कम करते हैं जिससे आपकी कोणीय गति और आपकी ऊँचाई कम हो जाती है।
इसलिए ब्लैक होल में "गिरने" की चीजों के लिए उन्हें उस गति से पार करना होगा जहां उनकी कक्षा घटना क्षितिज को काटती है। यह शायद ही कभी होता है या उन "चीजों" को वास्तव में शुरू करने के लिए कक्षा में नहीं होना चाहिए। तो बहुत तथ्य यह है कि सभी "सामान" जो कि आकाशगंगा को बनाते हैं, केंद्रीय ब्लैक होल की परिक्रमा करते हैं, इसका मतलब है कि यह बस इसमें नहीं गिर सकता है।
ये 3 चीजें हमेशा एक स्थिर कक्षा में, गुरुत्वाकर्षण बल, गति और ऊंचाई (या गुरुत्वाकर्षण स्रोत से दूरी) के संतुलन में होती हैं। यदि आप उनमें से एक को बदलते हैं तो अन्य 2 को भी बदलना होगा। यदि आप गति कम करते हैं तो आपकी ऊंचाई कम हो जाती है, और गुरुत्वाकर्षण बढ़ जाता है। यदि आप गुरुत्वाकर्षण को बढ़ाते हैं तो गति भी बढ़नी चाहिए या ऊँचाई कम हो जाएगी।
तो आप देखते हैं कि चीजें केवल ब्लैक होल में नहीं गिर सकती हैं। यह कहा कि यह मेरा विचार है कि अंततः आकाशगंगा में सब कुछ केंद्रीय ब्लैक होल में गिर जाएगा, हालांकि इसमें कई अरब साल लगेंगे।
बेशक, यह बहुत सरल है, और मैं इस सामान पर एक विशेषज्ञ द्वारा कोई मतलब नहीं है। लेकिन यह कुछ ऐसा है जिसे मैं अपने दिमाग में देख सकता हूं, गति और गुरुत्वाकर्षण के बीच संतुलन।
v
आपको उस डार्क मैटर में भी कारक होना चाहिए जो कि "हॉट मैटर" के साथ गुरुत्वाकर्षण के साथ बातचीत कर रहा है जिसे गैलेक्टिक डिस्क में देखा जा सकता है। आकाशगंगाओं में वस्तुओं की कक्षाओं की सावधानीपूर्वक मैपिंग करके और पाया गया कि पाया जाने वाला द्रव्य कक्षीय गति का लेखा-जोखा नहीं कर सकता है। डार्क मैटर के रहस्यों में से एक यह है कि इसे ब्लैक होल में नहीं खींचा जाता है जिस तरह से गर्म पदार्थ है। डार्क मैटर का आकाशगंगा के केंद्र पर सुपरमैसिव ब्लैक होल के कुछ गुरुत्वाकर्षण खिंचाव को संतुलित करने का व्यावहारिक प्रभाव है।
ठीक है, मैं भौतिकी का छात्र नहीं हूं, लेकिन मुझे लगता है कि लोग आमतौर पर एक कारण के लिए ब्लैक होल की "चूसने की शक्ति" की भ्रांति का पोषण करते हैं।
आइए गुरुत्वाकर्षण के लिए न्यूटन के समीकरण पर विचार करें:
rij दो निकायों के लिए i और j, और दो निकायों के द्रव्यमान के केंद्र के बीच की दूरी है।
अब, यदि सूर्य ने आज अचानक वजन कम किए बिना एक ब्लैक होल बनने का फैसला किया, तो यह पृथ्वी की कक्षा को प्रभावित नहीं करेगा, क्योंकि भले ही सूर्य का आयतन बदल गया हो, स्थिर रहता है।
ब्लैक होल्स "चूसना" का कारण है, क्योंकि वे ग्रहों और तारों की तुलना में बेहद कम मात्रा पर कब्जा करते हैं, आप वास्तव में छोटे होने के लिए घटक प्राप्त कर सकते हैं ।
यदि मैं गलत हूं तो मुझे सही करों।
बड़े ब्लैक होल के साथ आकाशगंगाओं के लिए, आसपास का मामला ब्लैक होल (ओं) के चारों ओर कक्षा में है , उसी तरह जैसे चंद्रमा पृथ्वी की परिक्रमा करता है।
प्रश्न " पृथ्वी पर चंद्रमा क्यों नहीं गिरता? " या " ग्रह सूर्य में क्यों नहीं गिरते? " का सीधा सादृश्य है । ब्लैक होल सूर्य से अधिक विशाल है, लेकिन इसके प्रभाव एक ही प्रकार के हैं।
यह ब्लैक होल के बारे में एक आम गलतफहमी है: कि वे किसी तरह अपने चारों ओर की चीजों को 'चूस' लेते हैं या चीजों को खींचते हैं। वास्तव में आप सूर्य को अब उसी द्रव्यमान के ब्लैक होल से बदल सकते हैं और किसी तात्कालिक अंतर पर ध्यान नहीं दे सकते। ऐसा नहीं है कि यह अचानक ग्रहों के आस-पास मंडराने लगेगा, बस यह काम नहीं करता है।
धीरज रखो, अंततः यह तब तक होगा जब तक कि आकाशगंगा के विस्तार की दर ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण के विकास से अधिक न हो जाए क्योंकि यह चारों ओर के मामले को खा जाता है।
इस परिदृश्य में आकाशगंगा अंततः फैल जाएगी, इसके मामले के साथ ब्लैक होल से दूर यात्रा जारी रखना जब तक कि यह एक और आकाशगंगा का सामना नहीं करती है, जिस बिंदु पर यह अंततः उस आकाशगंगा के ब्लैक होल में चूसा जाने का एक अच्छा मौका है। कुछ भी नहीं हमेशा के लिए जीवित रहता है .. :-)
इसका सरल उत्तर यह है कि आकाशगंगा में बाकी सब कुछ तेजी से बग़ल में जा रहा है ताकि अंदर चूसा जा सके। इसके बजाय, चूसना का बल (यदि आपको पसंद है) तारों के रास्तों को ब्लैक होल के चारों ओर एक घेरे में खींचने का कारण बनता है।
यह घटना "कक्षा" है। जैसा कि अन्य उत्तर बताते हैं, यह एक ही कारण है कि पृथ्वी सूर्य में नहीं गिरती है, या चंद्रमा पृथ्वी पर गिरता है, और क्यों अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन लगभग 17,150 मील प्रति घंटे की रफ्तार से गिर रहा है। वे सभी बग़ल में जा रहे हैं, किसी बड़ी वस्तु का बल उस गति को गोलाकार गति में बदल रहा है, और यदि वे पर्याप्त तेज़ी से नहीं जा रहे हैं, तो वे उस बड़ी वस्तु की ओर वक्र ("गिर") जाएंगे और उसमें दुर्घटना हो जाएगी।
यह ऐसा है जैसे अगर आप एक स्ट्रिंग के अंत में एक बाल्टी भंवर। बाल्टी बग़ल में जा रही है, लेकिन स्ट्रिंग इसे अपनी ओर खींच रही है। स्ट्रिंग से बल के कारण बाल्टी आपसे दूर नहीं जाती है, और इसलिए यह एक सर्कल में घटता है। स्ट्रिंग से बल होता है कि वह बाल्टी को अंदर की ओर धकेलने के लिए पर्याप्त न हो और आपको टकराए।
ENTROPY के बारे में यह सब एक ब्लैक होल के घटना क्षितिज के सतह क्षेत्र के लिए आनुपातिक है (Moffat / वैंग के कारण एक अनुमानी क्वांटम तर्क के लिए नीचे देखें) ऐसा क्यों है।
Schwarzschild घोल को मानते हुए m ब्लैक होल द्रव्यमान और G न्यूटन के स्थिरांक के साथ घटना क्षितिज के लिए 2Gm का त्रिज्या देता है। एक ब्लैक होल में द्रव्यमान जोड़ने से इसकी एन्ट्रापी बढ़ जाती है। परिमित कुल ऊर्जा की एक पृथक प्रणाली को देखते हुए, इसमें एक परिमित अधिकतम एन्ट्रॉपी है जो सिस्टम की गतिशीलता के लिए एक आकर्षण का काम करता है, जो क्षितिज पर एक सीमा रखता है।
जे वॉन न्यूमैन ने एन्ट्रापी के क्वांटम संस्करण को निम्नानुसार परिभाषित किया है: आज्ञा देना एक सामान्य स्थिति है वेधशाला ओ के एक स्थानीय बीजगणित ओ (डी) हिल्बर्ट अंतरिक्ष एच पर अभिनय करते हैं। तब हम इस च को शुद्ध राज्यों के उत्तल योग के रूप में लिख सकते हैं। परिमित ऊर्जा की एक प्रणाली के लिए यह राशि परिमित है क्योंकि H तब परिमित आयामी वॉन न्यूमैन का एक विभाजन के गैर-संयुक् त समतुल्य घनत्व संचालक है अर्थात इन विशुद्धतम सदिश स्थानों पर न्यूनतम वेक्टर स्थानों पर अनुमानों का भारित योग तो हमारे पास है सुप्रसिद्ध तुल्यता;
ऐसी सामान्य अवस्था f के लिए, वॉन न्यूमैन एन्ट्रापी को वेट के एन्ट्रापी के रूप में परिभाषित किया गया है। हम इसे उस मात्रा के माप के रूप में व्याख्या करते हैं जो किसी दिए गए राज्य में क्वांटम प्रणाली को माप के माध्यम से प्राप्त करेगी। क्वांटम सिस्टम की एन्ट्रापी जितनी बड़ी होगी, उतनी कम जानकारी निकाली जा सकती है।
ब्लैक होल के वॉन न्यूमैन एन्ट्रॉपी
माप प्रक्रिया को आंतरिक के भीतर बाहरी तत्वों द्वारा घटना क्षितिज से परे नहीं किया जा सकता है। हम इस प्रकार ब्लैक होल के घटना क्षितिज का विभाजन प्रत्येक क्षेत्र k के तत्वों के साथ करते हैं, जहाँ k प्लैंक की लंबाई है और मान लें कि प्लैंक क्षेत्र शास्त्रीय रूप से शुद्ध वेक्टर राज्य के न्यूनतम प्रक्षेपण से मेल खाता है। बता दें कि N विभाजन की कुल परिमित संख्या है। 'नो हेयर' परिकल्पना के अनुसार, घटना क्षितिज पर कोई पसंदीदा स्थान नहीं है, इसलिए प्रत्येक विभाजन तत्व का वजन समान होना चाहिए। इस विभाजन का वॉन न्यूमैन एंट्रॉपी इस प्रकार ब्लैक होल के सतह क्षेत्र के समानुपाती है।