Predrag Boksic crne rupe

Predrag Boksic Crne rupe

Svarcsildov radius

Na pocetku naseg eksperimenta vrsili smo vrlo veliki pritisak na neko masivno telo kako bi ga smanjili na dovoljno male razmere i omogucili prolazak potencijalnog zraka svetlosti pored i njegovog skretanja za 90 stepeni. Neposredno pre nego sto ce biti dostignuta ta granica, materija samog tela trpi gravitaciono zakrivljenje za 90 stepeni i 'pada na samu sebe'. Tada nastaje singularitet - tacka beskonacnog pritiska, dimenzija 0 i konacne mase. Ocigledno da se na ocekivanoj razdaljini od centralne tacke tela u kojoj je sada singularitet ne nalazi vise povrsina tela do malo pre konacnih dimenzija. Sasvim blizu toj razdaljini zrak svetlosti je sposoban da putuje gotovo paralelno sa povrsinom (uslovno govoreci) sfere definisane singularitetom i tim poluprecnikom. Ne zaboravimo da se na tom poluprecniku ne nalazi bas nista; u pitanju je samo granicna sferna povrs u prostoru unutar koje gravitacija savija prostor-vreme vise od 90 stepeni (180o), na kojoj savija pod 90 stepeni i van koje savija do neke vrednosti manje od 90 i koja opada s kvadratom rastojanja. Zrak svetlosti tacno na tom puluprecniku bi bio uhvacen u zanimljivu situaciju: on bi kruzio oko singulariteta zauvek.

Kada smo davali moguce odrednice jacine gravitacionog polja najpre smo naveli masu tela, a zatim rastojanje od tela. Za konstantnu masu smo posmatrali do kojeg granicnog poluprecnika je potrebno smanjiti velicinu tela da se omoguci zraku svetlosti da skrene za presudni ugao. Ako bi sada masu povecali, ne bi bilo potrebno toliko da smanjimo velicinu tela jer bi mu zbog porasta mase i gravitaciono dejstvo se povecalo. Shodno tome, velicina granicnog poluprecnika direktno je proporcionalna masi tela i samo od nje i zavisi. To je Svarcsildov radius:

gde je g - gravitaciona konstanta, c - brzina svetlosti, M - masa tela c=2,998 x 10⁵ km/s g=1,327 x 10¹¹ km³/s²M_sunca

Pojava singulariteta nerazdvojiva je sa postojanjem karakteristicnog Svarcsildovog radijusa. Objekat određen singularitetom i masom ili Svarcsildovim radijusom je oznacen kao crna rupa.

Termin 'crna rupa' prvi put je upotrebio Dzon Viler na skupu americkog udruzenja za unapređenje nauke 1967. Prvi put je stampan na stranicama januarskog broja casopisa "American Scientist" 1968.

Svarcsildov radijus je velicina teoretski pretpostavljena pre nekoliko vekova. Druga kosmicka brzina je poznata kao najmanja brzina dovoljna za izbacivanje tela van gravitacionog domasaja masivnih tela. Ova velicina je specificna za poznatu masu i poluprecnik masivnog objekta (npr. Zemlje) sa kog se telo izbacuje. Specificno za Zemlju, ta brzina iznosi 11,2 km/s. U potrazi za objektom koji bi posedovao gravitaciju koja u potpunosti onemogucava udaljavanje sa tog objekta, u izrazu za drugu kosmicku brzinu je stavljena brzina svetlosti c. Dakle, umesto da poznavanjem mase i precnika masivnog tela odredimo specificnu drugu kosmicku brzinu, pretpostavili smo da masivno telo nepoznate mase i precnika, koje onemogucava napustanje sopstvenog gravitacionog polja, ima za drugu kosmicku brzinu, brzinu c - koja je nedostizna, te je time definisan takav zamisljeni objekat.

Prilikom formiranja singulariteta u primeru koristili smo neku neodređenu silu koja je trebala da kompresuje telo na male razmere. U praksi je za sada nemoguce postici takvo sto. Kada bi bilo moguce, proizvoljna kolicina materije bi se mogla pretvoriti u crnu rupu. Tako na primer:

Kako se u laboratoriji ne moze stvoriti singularitet, potrebno je potraziti u prirodi ovaj fenomen i na njemu izuciti osobine.

vrh >>>