از این پس به این وبلاگ سر بزنید
+ نوشته شده در جمعه یازدهم اسفند 1385ساعت 13:36 توسط میلاد و فرشاد
|
از این پس به این وبلاگ سر بزنید
+ نوشته شده در جمعه یازدهم اسفند 1385ساعت 13:36 توسط میلاد و فرشاد
|
از این پس به این وبلاگ سر بزنید
+ نوشته شده در جمعه یازدهم اسفند 1385ساعت 13:35 توسط میلاد و فرشاد
|
از این پس به این وبلاگ سر بزنید
+ نوشته شده در جمعه یازدهم اسفند 1385ساعت 13:35 توسط میلاد و فرشاد
|
از این پس به این وبلاگ سر بزنید
+ نوشته شده در جمعه یازدهم اسفند 1385ساعت 13:34 توسط میلاد و فرشاد
|
|
ماه، فسيلی بزرگ در فضا |
With binoculars, examine the rugged face of the Moon. It is pocked with thousands of impact craters from interplanetary asteroids and comets. Ever wonder why Earth, a much bigger target, apparently has so few craters? They're so rare that a pristine example, the Barringer Meteor Crater in Arizona, is actually a tourist attraction. Did Earth just get lucky and dodge the heavy artillery?No, throughout the history of the solar system, Earth was bombarded even more than the Moon. But Earth is so geologically active that earthquakes, volcanoes, and plain old weather are continually crushing, melting, and reshaping its crust. In short, Earth is continually destroying evidence of its past, including evidence of ancient impact craters. Almost all the terrestrial craters that have been identified—only some 170 at last count—have been so eroded that essential clues have been erased.Not so the Moon. In fact, according to Paul Spudis, a senior planetary scientist at Johns Hopkins University's Applied Physics Laboratory, one of NASA's best reasons for returning to the Moon is to learn more about Earth."The Moon is a witness plate for Earth," declares Spudis, borrowing an apt term from weapons research. When scientists want to measure the type, amount, and pattern of damage done by an explosion, they set up diagnostic "witness plates" of various materials nearby to register the impact of shrapnel and radiation."Earth and the Moon occupy the same position in the solar system," Spudis explains. "While Earth is a very dynamic planet, the Moon is a fossil world with no atmosphere. So the Moon preserves a record of the early history of the solar system that is no longer readable on Earth."That's not just speculation. In the early 1970s, the astronauts on the last three Apollo missions (15, 16, and 17) returned deep-drill core samples from three different sites on the Moon. The cores drilled more than 2 meters into the lunar regolith (the layer of broken rock and dust covering the Moon)."The deepest samples brought up by those drill cores were 2 billion years old, and largely unchanged since they were laid down," Spudis says. And what a surprise recent re-analysis has revealed. "The lunar regolith traps particles from the solar wind. And drill cores show that the solar wind had a different chemical composition 2 billion years ago than it does today. There's no known explanation for that in solar theory. But that discovery is crucial for understanding the formation of Earth—and also the evolution of stars."Below: Apollo 16 astronaut Charlie Duke (feet shown) drives a core sample tube into the lunar regolith. [More]Another big question a return to the witness-plate Moon might help answer is, What caused the sudden mass extinctions of life forms on Earth that mark the ends of different geological eras?The most famous is the so-called K-T extinction that wiped out the dinosaurs 65 million years ago, marking the end of the Mesozoic Era (the age of reptiles) and the beginning of the Cenozoic Era (the age of mammals). Much evidence suggests that an asteroid some 10 km wide slammed into Earth, creating such catastrophic climate change that photosynthesizing green plants died, starving more than half of all living beings worldwide; indeed, ground zero has been identified on Mexico's Yucatán Peninsula as the Chicxulub Crater, 160 km across.There's evidence in the fossil record that such impacts occur periodically, "once every 26 million years," says Spudis. "Not everyone agrees, but I think it is pretty convincing."Why would this happen? "Some theories are wild!" There might be a dark, distant companion of the sun that periodically perturbs comets in the Oort Cloud, and the comets rain down on Earth. Or perhaps the solar system as a whole is moving in and out of the plane of the Milky Way galaxy, and this somehow triggers periodic episodes of bombardment.Before we get carried away with theory, however, "we need to establish whether this really happens," Spudis cautions. Is Earth truly subjected to periodic bombardment? Again, the Moon holds the key: Close-up study of the floors of several hundred lunar craters could confirm or falsify a 26-million year period. "We have to sample the stuff that got melted by the shock of impact, and determine the craters' ages."The Moon is a harsh—and reliable—witness for Earth.
. منبع: The Moon is a Harsh Witness .
|
اما چرا در زمين چنين شواهد خشني از برخورد را شاهد نيستيم؟ آيا زمين که قاعدتاً هدفي بزرگتر است از برخوردهاي سهمگين جان به در برده؟ پاسخ منفي است و ما امروزه به کمک تصاوير ماهوارهاي دهها دهانه برخوردي کوچک و بزرگ در سراسر زمين بافتهايم که همگي در اثر فعاليتهاي گوناگون آب و هوايي فرسوده شدهاند. |
|
بررسيها نشان ميدهد که از زمان پيدايش زمين تا کنون، اين سياره شاهد برخوردهايي سهمگينتر و بمبارانهايي شديدتر از تنها قمر خود، ماه بوده است. اما از آنجاييکه زمين سيارهاي فعال و زنده است، آتشفشانها، زلزلهها و باد و باران زخمهاي چهره زمين را در طول تاريخ پاک کردهاند. فرسايش شديد، دهانههاي برخوردي که از زمانهاي باستاني تا کنون بر سطح زمين پديد آمدهاند را از چهره زمين زدوده و در نگاه اول شواهدي از برخورد به چشم نميآيد.
اما در ماه شرايط به گونه ديگري است. ماه فاقد اتمسفر است و بنابراين قادر به سوزاندن هيچ سنگ سرگرداني قبل از برخورد به خود نيست. از طرفي ماه، جرم سماوی مردهای است. به جز ماهلرزههاي گاه و بيگاه هيچ فعاليتي که دال بر زنده بودن اينقمر باشد به چشم نمي خورد. عدم وجود اتمسفر نيز باعث مي شود موضوع فرسايش سطحي منتفي شده و در نهايت عاملي براي زدودن زخم برخورد از چهره ماه وجود نداشته باشد.
"پاول اسپوديز" سيارهشناس ارشد دانشگاه جانز هاپکينز که در آزمايشگاه فيزيک کاربردي به تحقيق مشغول است اين موضوع را يکي از دلايل مهم بازگشت بشر به ماه و آغاز دوباره سفرهاي سرنشيندار به تنها قمر زمين ميداند. از نظر او ماه گنجينه دست نخوردهاي براي مطالعه تاريخ زمين است.
پاول اسپوديز معتقد است که ماه صفحه شاهد زمين میباشد. زماني که محققان در صدد اندازهگيري نوع، مقدار و الگوي ويراني ناشي از يک برخورد يا انفجار بر ميآيند مواد و شرايط گوناگوني را در معرض برخورد مورد نظر قرار ميدهند تا اثرات ناشي از برخورد جسم و امواج ناشي از آن را مطالعه کنند. به نمونه آزمايشي "صفحه شاهد" ميگويند.
ماه و زمين در موقعيت يکساني از منظومه شمسي قرار دارند و ميتوان گفت که بدشانسيهاي يکساني از نظر برخورد با سنگهاي سرگردان داشتهاند. زمين سيارهاي بسيار فعال است و آثار زخمهاي بزرگ و کوچک کهن را از چهره خود پاک کرده است. از طرفي بيشتر سطح زمين را درياها پوشاندهاند که در اثر برخوردهاي معمولي آثاري از خود بر جاي نميگذارند. در مقابل ماه فاقد اتمسفر است و از نظر زمينشناسي سيارهاي مرده به حساب ميآيد. با اين حساب ميتوان مدعي شد که با مطالعه دهانههاي برخوردي ماه قادر به بازنويسي داستان زمين خواهيم بود.
|
نکته قابل تعمق ديگري نيز وجود دارد!! |
|
پرسش بزرگ ديگري که بازگشت به ماه در يافتن پاسخ آن موثر خواهد بود اين سوال است که چه عاملي باعث انقراضهای متعدد، ناگهاني و گسترده گونههاي زيادي از حيات بر روي زمين بوده است؟
اين برخوردهای سهمگين خود به گونهاي باعث پيدايش دورههای زمينشناسي بر سياره ما شده است.به عنوان معروفترين رويداد از اين دست ميتوان به فاجعهاي که در 65 ميليون سال پيش باعث انقراض نسل دايناسورها شده، اشاره نمود. رويدادي که دوره مسوزوئيک را پايان داد و عصر جديدي با نام دوره سنوزوئيک به وجود آورد. حدس زده ميشود که اين رويداد عظيم در نتيجه برخورد شهابسنگي به قطر بالغ بر ده کيلومتر به زمين روي داده باشد. گرد و غبار و گاز حاصل از اين برخورد چنان زمين را در خود فرو بردو تاريکی را بر سطح زمين گستراند که گياهان ديگر قادر به ادامه حيات نبودند و به تدريج و با کمبود غذا جانداران نيز از پاي در آمدند.
تحقيقات انجام شده بر روي لايههاي مختلف زمين و فسيلهاي جانوري و گياهي نشان ميدهد که چنين روبدادهايي هر 26 ميليون سال يکبار زمين را با بحراني حياتي روبرو ميکنند.
تئوريهاي مختلفي براي اين اتفاقات دورهاي وجود دارد. بعضيها همدمي تاريک و دوردست براي خورشيد متصورند که هر از چندگاهي در چرخش منظم اجرام ابر اورت اختلال به وجود ميآورد. چنين اختلالي باعث سرازير شدن اين اجرام به داخل منظومه شمسي و در نتيجه برخورد آنها با اعضاي اين منظومه خواهند شد.
تئوري ديگري ميگويد که منظومه شمسي در مسيري نوساني دائماً صفحه کهکشان راهشيري را قطع ميکند و بالا و پايين ميرود. اين حرکت دورهاي باعث ميشود در زمان قطع صفحه کهکشان راه شيري، مجموعه پر جمعيتي از اجرام سرگردان، منظومه ما را هدف برخورد قرار دهند.
ما براي درک درستي از آنچه بر سر ما خواهد آمد بايد تاريخچه اين برخوردها را عميق و دقيق مطالعه و بررسي نماييم. ماه به عنوان جرم فضايی فاقد فعاليتهاي زمينشناسي و اتمسفر، بسان فسيلي دست نخورده اطلاعات زيادي از برخوردها را در سينه خود حفظ کرده است. مطمئناً مطالعه سطح و عمق ماه دانش بشريت را در رابطه با آنچه سنگهاي سرگردان بر سرش آوردهاند فزوني خواهد بخشيد و به انسان قدرت پيشگويي آينده را در اين زمينه اعطا خواهد کرد.
ماه تنها صفحه شاهد زمين است که دست بر قضا در دسترس بشر نيز قرار دارد. بنابراين براي سفر به اين همسايه زيبا نبايد شکي به دل راه داد.
+ نوشته شده در شنبه بیست و یکم بهمن 1385ساعت 15:49 توسط میلاد و فرشاد
|
چاندرايان-1 نخستين كاوشگر فضايي هندوستان
در 15 آگوست 2003، مصادف با 24 مرداد 1382، آقاي آتال بيهاري واجپايي Atal Bihari vajpayee نخستوزير وقت هندوستان به مناسبت روز ملي آن كشور اعلام كرد كه سازمان تحقيقات فضايي هند (ISRO) به زودي اولين فضاپيماي خود را به منظور كاووش و بررسي سطح ماه عازم يگانه قمر زمين خواهد كرد.
ابزار علمي كاوشگر كاسيني
اطلاعات مخابره شده از كاسيني به سمت زمين مربوط به 11 ابزار علمي مختلف اين كاوشگر ميباشد. اطلاعات هر وسيله به روش مخصوصي تهيه، فشردهسازي و بازيابي ميشود.
تأمين برق در افقهاي جديد
كاوشگر افقهاينو (New Horizons) براي رسيدن به پلوتو و كمربند كوئيپر بايد سفري 8 ميليارد كيلومتري را پشت سر بگذارد. در آن محدوده، خورشيد همانند ستارهاي كوچك ولي درخشان خواهد بود كه 1000 برابر كمتر از زمين فروغ دارد. نور خورشيد براي رسيدن به آن مكان چهار ساعت در راه خواهد بود. در آن مكان تاريك و سرد صفحات خورشیدی کارکرد خود را از دست خواهند داد و قادر به تأمين انرژي مورد نياز سفينه نخواهند بود.
داستان زندگي يوري گاگارين
۴۵ سال پيش در 12 آوريل 1961، زماني كه غرش مهيب موتورهاي قدرتمند راكت حامل وستک۱ سرتاسر پايگاه فضايي بايكنور را در مينورديد، عصر جديدي در تاريخ بشر آغاز شد كه زندگي و فهم بشر از دنياي اطراف را اساساً تغيير داد.
زهره، الهه زيبايي
آسمان از نظر قدما، جايگاه خدايان بوده و زهره به عنوان خداي زيبايي، بسيار مورد توجه آنها بوده است جو فوقالعاده غليظ زهره عرب يا آناهيتاي پارسي كه ضريب بازتابشي زيادي دارد، درخشندگي خاصي به اين سياره بخشيده است. زهره كه با حداكثر كشيدگي ْ47، به خوبي و بسيار آسان در آسمان مغرب و يا صبحگاهي رؤيت ميشود، از بسياري جهات شبيه زمين است. حجم، جرم، چگالي و طول عمر يكسان اين دو سياره باعث شده است كه دانشمندان، زهره را خواهر زمين بنامند.
استفاده از اثر داپلر در مأموريتهاي فضايي
در اغلب سفرهای فضایی مانورهای حساسی مانند تزریق به مدار سیارات و یا مانور قلاب سنگ جاذبهای پیشبینی شده است. کارشناسان و دانشمندان مرکز کنترل صحت انجام این مانورها را با استفاده از روش فیزیکی سادهای که اغلب ما در دوران دبیرستان آموختهایم و اثر داپلر نامیده میشود، کنترل میکنند.
كاوشگر فضايي رُزتا (Rosetta Space Prob)
براي كاوشگر فضايي رُزتا (Rosetta Space Prob) كه در 2 مارس 2004 از مركز پرتابهاي آژانس فضايي اروپا واقع در گينه فرانسه به فضا پرتاب شد، مسيري پيچيده و هوشمندانه طراحي شده است تا براي اولين بار بشر قادر به كاووش سطح يك دنبالهدار باشد.
اولين آمريکايی در مدار زمين
20 فوريه 1962 مصادف با اول اسفند 1340 خورشيدي، سرهنگ خلبان جان گلن از نيروي دريايي ايالات متحده، اولين آمريكايي بود كه در مدار زمين قرار گرفت و سه بار به دور آن چرخيد. او سومين آمريكايي بود كه به فضا سفر مينمود .
نيکلاس کپرنيک و تاثير او بر شناخت ما از آفرينش
يونانيان عقيده داشتند كه زمين به شكل كره است. فيثاغورس اولين كسي بود كه كروي بودن زمين را در سال 525 قبل از ميلاد بيان كرد. اما نخستين استدلالها در مورد كروي بودن زمين منصوب به ارسطو است. وي در كتاب "درباره افلاك" نوشت: زمين جسمي كروي است و نه يك سطح صاف و براي اين ادعا دو دليل آورد.
+ نوشته شده در شنبه بیست و یکم بهمن 1385ساعت 15:46 توسط میلاد و فرشاد
|
دانشمندان ریاضی
پوانکاره
هانری پوانکاره درآغاز قرن 21 درسطح جهانی به عنوان بزرگترین ریاضیدان نسل خود شناخته شد . درسال 1879 دوران دانشگاهی خود را در کان آغاز کرد . و تنها دوسال بعد به استادی دانشگاه سوربن منصوب شد . بقیه عمر خود را درآنجا به سر برد و هرسال موضوع متفاوتی را تدریس کرد . درسخنرانیهایش که توسط دانشجویان او ویرایش و چاپ شد با ابتکارو تسلط فنی فراوان ، درواقع تمامی زمینه های معروف ریاضیات محض و کاربسته ،و بسیاری از زمینه هایی را که قبل از کشف توسط وی ناشناخته بودند ، مورد بحث قرار داد . روی هم رفته بیش از 30 کتابی فنی درباره فیزیک ریاضی و مکانیک سماوی ، شش کتاب درسطح عامه فهم ، و تقریبا 500 مقاله پژو هشی درریاضیات نوشت . وی متفکر سریع الانتقال ، قوی و خستگی ناپذیر بود که به جزئیات نمی پرداخت و به قول یکی از معاصرانش ((یک فات بود نه بک استعمارگر)) از موهبت حافظه عجیبی هم برخوردار بود، وبرحسب عادت درحین قدم زدن در اتاق مطالعه خود درمغز ش به ریاضیات می پرداخت و فقط پس از آنکه درذهنش تکمیل می کرد برروی کاغذ می آورد بیش از 32 سال نداشت که به فرهنگ سرای علوم برگزیده شد وعضوی از فرهنگستان که اورا برای عضویت پیشنهاد کرد گفت
که کارش مافوق تمجید عادی است و اومسائلی را حل کرده که قبل از خودش به تصوردرنیامده بودند
نکته اساسی از فکر پوانکاره را میتوان درپژو هشهایش درباره مکانیک سماوی یافت .درخلال این کار نظریه بسطهای مجانبی خود را ارائه کرد ( که باعث توجه سری های واگرا شد ) پایداری مدارها را مطالعه کرد و نظریه کیفی معادلات دیفرانسیل غیر خطی راپایه گذاری کرد یک از برجسته ترین خدمات فراوان پوانکاره فیزیک ریاضی ، مفاله مشهورش درسال 1906 درباره دینامیک الکترون بود و او سالها ی زیادی راجع به شالوده های فیزیک فکر کرده بود ، و مستقل از اینشتین بسیاری از نتایج مربوط به نظریه نسبیت خاص را به دست آورده بود . فرق اساسی دراین بود که بررسی اینشتن متکی بر ایده های مقدماتی مربوط به علامتهای نوری بود ، حال آنکه بررسی پوانکاره برپایه نظریه الکترو مغناطیس بنا شده بود و بنابراین از نظرکاربردی به پدیدهای مربوط به این نظریه محدود بود . پوانکاره احترام زیادی برای استعداد اینشتن قایل بودو درسال 1911 انتصاب اینشتن را به اولین سمت دانشگاهی اش توصیه کرد
درسال 1902 به عنوان یک سرگرمی جنبی ، و ضمن کوشششی برای سهیم کردن افراد غیر متخصص دراشتیاق خود به معنا و اهمیت انسانی ریاضیات و علوم ، به نویسندگی و سخنرانی برای اقشار وسیعتری از مردم روی آورد . این کارها ی سبکتر او درچهار کتاب تحت عنوان علم وفرضیه - ارزش علم - علم و روش - آخرین اندیشه ها گرد آوری شدند این کتابها واضح ، لطیف ، عمیق و رویهمرفته لذت بخش هستند ، و نشان می دهند که پوانکاره یکی از بهترین نثر نویسان فرانسه است
درمشهورترین این مقالات یعنی مقاله مربوط به کشف ریا ضی ، او به خوییشتن نگریست و فرایندهای مغزی خود را عرضه کرد .همانطور که ژوردن درسوگنامه پوانکاره نوشت ، (( یکی از دلایل فراوان جاودانگی پوانکاره آن است که به ما امکان می دهد تا در عین اینکه او را می ستاییم ، وی را بشناسیم ))ت
بولیایی
زمانی که گوس در دانشگاه درس می خواند در درمجاور او جوانی بود که او نیز درآنجا درس می خواند،نام او ولفگانگ بولیایی بود .تقریبا مسلم است که گوس و بولیایی درباره مسائل مربوط به نظریه موازیها با هم به بحث می پرداختند . بعد از دانشگاه هم ارتباط آنها با هم ادامه داشت نامه ای که گوس به بولیایی نوشته است نشان می دهد که در آن زمان هردو به تلاش برای اثبات اصل موضوع پنجم می کوشیده اند . بولیایی که تصور می کرد که به این کار دست یافته است اندیشه های خود را دررساله کوچکی به نام نظریه موازیها عرضه کردو با نامه ای برای گاوس فرستاد. اما استدلال نادرست بود و گاوس خطا را خاطرنشان کرد . چهارسال بعد بولیایی مقاله مکملی برای گوس فرستاد اما گوس جوابش را نداد ، وی از اینکه گوس جوابش را نداده است دلسرد شد و دقت خود را معطوف کارهای دیگر کرد .وی کارهای خود را در ریاضیات مقدماتی دردو جلد کتاب که تنتامن نامید منتشر کرد . ولفگانگ بولیایی مردی با استعداد و لایق بود اما شهرت بیشتر او بی تردید بخاطر آن بود که او پدر یوهان بود.یوهان بولیایی در 24 آذر 1181 چشم به جهان گشود .پدرش تعلیمات مقدماتی ریاضی را به او داد ، پس غیر طبیعی بنظر نمی رسد که وی به نظریه موازیها دل بسته باشد . نیز مایه تعجب نیست که وقتی وی دانشجوی مدرسه عالی مهندسان در وین بود اندیشه بسیاری درباره اثبات اصل موضوع پنجم اختصاص دهد درحالی که پدرش ، که به یاد کوششهای ناموفق خود بود به او توصیه می کرد که این معمای قدیمی را کنار بگذارد .اما او درحدود سال 1820 میلادی قراردادن اصل مخالفی بجای اصل پنجم اقلیدس به نتایجی با ماهیت دیگر دریافت کرد ، دقت او بتدریج متوجه امکان هندسه ای کلی ، گردید که هندسه اقلیدسی حالت خاصی از آن بود.نتایجی که پیامدهای آن این فرضها بود بولیایی جوان راسخت متحیر کرد آنچه از همه بیشتر او را متحیر کرده بود گزاره هایی بودند که به هیچ اصل موضوع توازی بستگی نداشتند اما صرف نظر از هر فرضی که درمورد خطوط متوازی می شد ، درهمه هندسه ها مشترک بودند وی دراین گزاره ها به چشم واقعیتهای گزاره ها نگریست که اساس هندسه مطلق را تشکیل می دادند . بولیایی بیشتر از بیست و یک سال نداشت که به پدرش می نویسد"درحال حاضر جز این هیچ نمی توانم گفت که از هیچ " جهانی نو و شگفت انگیزی آفریده ام
بولیایی بزرگ به او پیشنهاد کرد که کارش را هرچه زودتر و بدون تاخیر منتشر کند اما بیان نتایج و اندیشه ها بکندی پیش می رفت . سرانجا در 1208 نسخه خطی خود را آماده کرد و با وجود این که پدرو پسر درمعدودی نکات اختلاف نظر داشتند درسال 1210 انتشار یافت
پدر که اشتیاق داشت از نظر گوس درباره کشفیات پسرش آگاه شود قبلا خلاصه ای را برای او فرستاده بود اما آن به گوس نرسده بود .وی دربهمن 1210 نسخه رونوشت آن را دریافت کرد .جوابی که دراسفند بدست پدر رسید شامل مطالب زیربود
اگر بااین عبارت شروع کنم که جرات نمی کنم که از کتاب تمجید کنم متعجب خواهید شد اما کار دیگری نمی توان کرد تمجید از این کتاب تمجید از خود م خواهد بود زیرا تمام محتوای کتاب و راهی که پسر شما طی کرده و نتایجی که بدست آوزده است تقریبا بدقت با اندیشه ها ی خود من منطبق است اندیشه هایی که ذهن مرا سی تا سی و پنج سال مشغول داشته اند از این حیث فوق العاده متعجبم
وقتی یوهان رونوشت این نامه را از پدرش دریافت کرد حالتی پیدا کرد که خیلی با شاد بودن فرق داشت ، این نامه بجای مدح و ثنا شامل این خبر بود که شخصی دیگری مستقلا این کشفیات را کرده است آن هم شاید جلو تر .حتی فرا تر رفت و بدگمان شد که شاید پیش از این که کتاب او کامل شود پدرش اندیشه های او را با گوس در میان گذاشته و او هم آنها را برای استفاده خودش اختصاص داده است
یوهان بولیایی ، با این که به پژوهش ادامه داد ، دیگر چیزی منتشر نکرد یادداشتهایی که درمیان کاغذهای او پیدا شدند نشان می دادند که وی به بسط اندیشه های خود درفضای سه بعدی علاقه داشته ونیز فکر سنجیدن هندسه نااقلیدسی با مثلث کروی بوده است درسال 1227 بولیایی آگاه شد که درافتخار کشف هندسه نااقلیدسی باید با کسی دیگر هم شریک شود . درآن سال از کشفهای لباچفسکی آگاه شد و آنها را منتقدانه بررسی کرد . روحیه رقابت دراو بیدار شد و درتلاشی برای نام آورتر شدن از لباچفسکی ، بار دیگر شروع کرد به کار مشتاقانه درباره دانش فضا که قرار بود کتاب بزرگ او باشد اما این اثر هرگز به پایان نرسید
آبل
نیلس آبل یکی از پیشرو ترین ریاضیدانان قرن نوزدهم و حتمالا بزرگترین نابغه برخاسته از کشورهای اسکاندیناوی است . آبل همراه با معاصرانش ،گاوس و کوشی یکی از پیشگامان ابداع ریاضیات نوین بوده است . که مشخصه آن تاکید بر اثبات دقیق است. رندگیش آمیزه تندی بود از خوشبینی شوخ طبعانه درهنگامی که تحت فشار فقر و گمنامی قرارداشت . درقبال دستاوردهای درخشان برجسته فراوانش درایام جوانی ، متواضع بود و دررویارویی با مرگی زودرس به آرامی تسلیم شد
آبل یکی از شش فرزند کشیش فقیری دریکی از روستاهای نروژبود . بیش ابز شانزده سال نداشت که استعداد عظیمش آشکار شد و مورد تشویق یکی از معلمینش قرار گرفت . و چیزی نگذشت که به خواندن و فهمیدن کارهای نیوتن ، اویلر، لاگرانژ پرداخت . وی به عنوان تفسیری درمورد این تجربه ، نکته زیر را بعدها دریکی از یادداشتهای ریاضی اش به نوشت (( به نظر من اگر کسی بخواهد درریاضی پیشرفت کند ، باید به مطالعه آثار اساتیدو نه شاگردان بپردازد)) هجده سال بیشتر نداشت که پدرش مردو خانواده را درتنگدستی به جا گذاشت .آنها با کمک دوستان و همسایگان امرار معاش می کردند و با کمک مالی چند تن از استادان ، این پسر توانست درسال 1821 به طریقی وارد دانشگاه اسلو شد . نخستین پژوهشهای او ، که شامل حل مسئله کلاسیک منحنی همزمان به وسیله معادله انتگرالی بود درسال 1823 منتشر شد اولین جواب معادله ای از این نوع بود و راهگشایی برای پیشرفت وسیع معادلات انتگرالی دراواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم شد
دررشد علمی آبل بزودی از نروژ فراتر رفته و تصمیم به دیدار از فرانسه و آلمان گرفت .با حمایت دوستان و استادانش تقاضایی به دولت داد،که پس از تشریفات و تاخیرات متعارف ، بورسی برای یک مسافرت طولانی علمی درقاره اروپا دریافت کرد. سال اول مسافرت خود به خارج رابیشتر دربرلین گذراند ودرآنجابا ریاضیدان آماتور و جوان و پرشوری به نام آگوست کرل که بعدها دوست نزدیک مشاور و حامی او شد ، آشنا گردید . درمقابل آبل ، کرل را به انتشار مجله مشهورش به نام مجله ریاضیات محض و کاربردی برانگیخت این اولین مجله ادواری جهان بود که کلا به پژوهشهای ریاضی اختصاصی داشت دربرلین آبل تحت تاثیر مکتب فکری جدیدی قرار گرفت که توسط گاوس وکوشی رهبری می شد.وبیشتر تاکیدش براستنتاج دقیق بود تا بر محاسبه مشروح درآن زمان بجز کار عظیم گاوس روی سریها ی فوق هندسی کمتر اثباتی در انالیز بود که امروزه نیز معتبر به شمار می آید . همان طور که آبل درنامه ای به یکی از دوستانش تشریح می کند اگر ساده ترین حالات را کنار بگذاریم درتمام ریاضیات حتی یک سری بینهایت هم نمی توان یافت که مجموع آن دقیقا تعیین شده باشد
آبل جزوه مربوط به معادلات درجه پنجم خود را به امید آنکه به مثابه یک جواز عبور علمی به کار رود برای گاوس به گوتین فرستاد ولی گاوس به دلیلی که روشن نیست بدون آنکه به آن حتی نظری بیاندازد آنرا کنار گذاشت ، زیرا سی سال بعد پس از مرگش آن را سر بسته دربین اوراقش یافتند . با تاسف برای هردو نفر ، آبل احساس کرد که درمورد او کار شکنی شده است و تصمیم گرفت بدون ملاقات با گاوس به پاریس برود
درپاریس با کوشی ، لوژاندر و دیگران ملاقات کرد ولی این ملاقاتها سرسری بود و او آن طور که می بایست شناخته نشد . وی درآن زمان چندین مقاله مهم درمجله کرل منتشر کرده بود ولی فرانسویان کمتر از وجود این مجله ادواری مطلع بودند و آبل خجالتیتر از آن بود که با افراد تازه آشنا راجع به کارهای خود صحبت کند آبل انتظار داشت دربازگشت به استادی دانشگاه منصوب شود ولی باز هم آرزوهایش نقش برآب شد . با تدریس خصوصی به امرار معاش پرداخت و مدت کوتاهی نیز به عنوان معلم کمکی دریک موسسه گمارده شد . دراین دوران یکسره مشغول کار بود و اغلب اوقات روی نظریه توابع بیضوی که آن را به عنوان عکس انتگرالهای بیضوی کش کرده بود کار می کرد . این نظریه بسرعت جای خود را به عنوان یکی از رشته های اصلی آنالیز قرن نوزدهم ، با کاربردهای فراوانی باز کرد . دراین اثنا آوازه شهرت آبل به همه مراکز ریاضی اروپا رسید و درردیف بزرگان ریاضی جهان قرار گرفت .ولی وی به علت گوشه گیریش از این ماجرا بی خبر ماند در اوایل سال 1829 مرض سلی که طی مسافرت به آن مبتلا شده بود چنان پیشروی کرد که اورا از کار کردن باز داشت و دربهار همان سال آبل درسن بیست و شش سالگی درگذشت . کمی پس از مرگش کرل دریادنامه ای به طعنه نوشت که تلاشهای آبل موفقیت آمیز بوده است و آبل باید به کرسی ریاضی دانشگاه برلین منصوب شود
کرل درمجله خود آبل را چنین می ستاید (( تمام آثار حاوی نشانه هایی از نبوغ و قدرت فکری حیرت انگیز است. می توان گفت که او می توانست با قدرتی مقاومت ناپذیر از همه موانع بگذرد و به عمق مسئله نفوذ کند وجه تمایز او خلوص و نجابت ذاتی وی و نیز تواضع کم نظیری بود که ارزش اورا به میزان نبوغ غیر عادیش با لا می برد . )) ولی ریاضیدانان برای یادآوری مردان بزرگ ریاضی روشهای مختصی به خود دارند و با گفتن معادله انتگرالی آبل، انتگرالها وتوابع آبل ، گروههای آبلی ، سری آبل ، فرمول مجموع جزئی آبل ، قضیه حدآبل درنظریه سریهای توانی ، و جمع پذیری آبلی از او یاد می کنند کمتر کسی است که اسمش به این همه موضوع و قضیه درریاضیات نوین پیوند خورده باشد و آنچه وی دردوران یک زندگی عادی می توانست انجام دهد مافوق تصور است
شرف الدین طوسی - ریاضیدان ایرانی
شرف الدین طوسی که گاهی او را شرف الدین مسعودی نیز نامیده اند ، چنانکه از آثارش پیداست ، ریاضیدانی بسیار زبردست ، منجمی عالیقدر و مخترع آلات نجومی بود. وی در نیمه دوم سده ششم و اوایل سده هفتم هجری می زیست و در حدود سال 610 درگذشت .
اصل وی چنان که از نسبش پیداست از طوس بوده و نوشته اند که به شهرهای دمشق و موصل و بغداد سفر کرده ودر آن جا به تدریس می پرداخته است . یکی از مهمترین شاگردان او در موصل ، ریاضیدان و منجم معروف ، کمال الدین ابن یونس بوده است . تاریخ درگذشت او را در منابع مختلف 609 یا 610 هجری قمری ثبت کرده اند و می دانیم که سال 606 یعنی در اواخل عمرش در همدان به سر می برده است ، زیرا جوابی که در آن سال به یک سئوال ریاضی داده به صورت یک رساله مختصر موجود است .
مهمترین اثر ریاضی شناخته شده شرف الدین طوسی کتاب " فی الجبر و المقابله" اوست. این کتاب که به تازگی مورد بررسی متخصصان تاریخ علوم ، قرار گرفته از جهت تاریخ علم جبر حائز اهمیت فوق العاده است ، زیرا تا قبل از این بررسیها اگرچه مورخان علوم از نظریه هندسی حل معادلات درجه سوم توسط عمر خیام آگاهی داشتند و می دانستند که او چگونه این روش را برای جدا کردن ریشه های معادلات مذکور به کار برده ، اما نمی دانستند که مسلمانان روشهای خاصی هم برای محاسبه تقریبی ریشه های معادلات چند جمله ای عددی از درجات مختلف داشته اند.
شرف الدین طوسی همچنین مخترع نوعی اسطرلاب بدیع است موسوم به "اسطرلاب خطی" و آن قطعه چوبی بوده است مدرج و به شکل عصا و به همین مناسبت آن را "عصای طوسی" نیز نامیده اند. طوسی این اسطرلاب را با یک ریسمان دولا و یک خط کش سوراخ دار به کار می برده است . تا کنون هیچ نمونه ساخته شده ای از آن به دست نیامده اما شرف الدین طوسی روش ساختن و به کار بردن آن را در چند رساله بیان کرده و سهولت به کار بردن آنرا ستوده است . چند نسخه خطی از رساله " فی الا سطرلاب الخطی " در موزه بریتانیا واستانبول موجود است .
+ نوشته شده در شنبه بیست و یکم بهمن 1385ساعت 15:42 توسط میلاد و فرشاد
|
ماه گرفتگی
مقدمه:
انسان از ديرباز توجه بسياري به آسمان داشت و به فراخور زمان و با توجه به رشد و پيشرفت در سطوح مختلف علمي توجه بشر به آسمان اين فضاي بي كران دوچندان گشت . كره ي ماه تنها قمر زمين د ر ميان ساير اجرام سماوي توجه انسان را به شكلي شگرف به خود جلب كرد. زيرا اين قمر زيبا از يك سو اسطوره ي ذهن و فكر بشر بود و از سوي ديگر تاثيرات آن بر زمين انكار نشدني است. سمفوني حركت ماه و زمين در مدارهاي خود ،پديده هايي زيبا و كم نظير را خلق مي كند كه بي شك دليلي بر عظمت و دقت آفرينش گيتي مي باشد.
همه ي ما مي دانيم كه ماه بدر بسيار رمانتيك و جذاب است. ماه بدر در هنگام غروب خورشيد طلوع مي كند و در تمام طول شب قابل رويت است. و در پايان شب درست هنگام طلوع آفتاب غروب مي كند. هيچ كدام از ساير فازهاي ماه داراي چنين ويژگي نيستند. اين پديده به اين دليل روي مي دهد كه ماه دقيقا در بخش مخالف موقعيت خورشيد در آسمان، قراردارد. ماه كامل به خاطر پديده ي خسوف يا ماه گرفتگي نيز داراي اهميت ويژه اي است.
ماه بدر«شكل 1» 
ماه گرفتگي يا خسوف زماني اتفاق مي افتد كه ماه در فاز كامل و در حال عبور از بخشي از سايه ي زمين باشد. سايه ي زمين در واقع از دو ساختمان مخروطي شكل درست شده است كه يكي در داخل ديگري قرار دارد. بخش خارجي يا نيم سايه اي منطقه اي است كه زمين فقط قسمتي از پرتو هاي خورشيد را مسدود مي كند و مانع از رسيدن آنها به ماه مي شود.در مقابل بخش دروني يا قسمت سايه، ناحيه اي است كه زمين مانع از رسيدن تمام پرتو هايي مي شود كه از خورشيد به ماه مي رسد قاعده ي اين مخروط مقطع زمين و طول متوسط آن 0 138000 كيلومتر است، طول اين سايه بر اثر تغيير فاصله ي زمين از خورشيد تا حدود 40000 كيلومتر تغيير مي كند.
(شكل 2 ) 
منجمان سه نوع متفاوت از ماه گرفتگي را شناسايي كرده اند:
1) خسوف نيم سايه اي :
ماه از قسمت نيم سايه ي زمين عبور مي كند.
پژوهش در زمينه ي اين رويداد ويژه ي انجمن هاي علمي و تخصصي است و رصد آن پيچيده مي باشد.
(شكل 3) 
2)خسوف جزيي:
بخشي از ماه از سايه ي زمين عبور مي كند.
رصد اين رويداد حتي بدون استفاده از ابزار اپتيكي نيز ساده است.
ماه گرفتگي جزيي (شكل 4) 
3)خسوف كلي:
تمام ماه از داخل سايه ي زمين عبور مي كند.
اين رويداد به خاطر رنگ هاي گوناگون و مرتعشي كه ماه در لحظه ي گرفت كامل در سطح خود دارد بسيار برجسته و مورد توجه است.
ماه گرفتگي كامل (شكل 5) 
ماه در مدت 21222/27 (ماه گره اي) يك دور كامل به دور مدار خود مي گردد اما در اين مدت خورشيد در آسمان زمين تقريبا به اندازه 30درجه جابجا شده است و ماه ناچار است كه دو روز ديگر وقت صرف كند تا به خورشيد برسد. پس اين مدت به طور متوسط برابربا 53056/29 (ماه هلالي) است.
با توجه به آنچه گفته شد ممكن است اين سوال در ذهن شما ايجاد شود كه « اگر ماه هر 5/29 روز به دور زمين مي گردد و خسوف تنها در زمان ماه كامل رخ دهد پس چرا در هر ماه سال يك كسوف به وقوع نمي پيوندد؟» پاسخ به اين سوال نيازمند توجه بيشتر به مدارها است.
مدار ماه به گرد زمين در حدود 5 درجه نسبت به مدار زمين انحراف دارد.اين امر بدان معني است كه ماه در اغلب اوقات درسطح پايين تر و يا در سطح بالاتر از مدار زمين قرار دارد. صفحه ي مدار زمين به دور خورشيد با اهميت است زيرا سايه ي زمين دقيقا در همين صفحه قرار دارد. در طي ماه كامل ، قمر طبيعي زمين مي تواند تا بيش از 32000 كيلومتر از بالا يا پايين سايه ي زمين عبور كند بنابراين خسوفي رخ نخواهد داد.اين پديده دقيقا زماني به وقوع مي پيوندد كه ماه در يكي از دو مكان برخورد مدارها (گره ها) قرار داشته باشد.(شكل 6)
(شكل 7)
با توجه به آنچه گفته شد شرط وقوع خسوف را در دو مورد مي توان خلاصه كرد:
1) ماه و خورشيد و زمين در يك راستا يا خط مستقيم قرار گيرند به طوري كه زمين بين ماه و خورشيد قرار داشته باشد. به عبارت ديگر ماه در حالت بدر از زمين ديده شود.
2) ماه در حركت مداري خود به دور زمين در يكي از گره ها قرار داشته باشد.
در هر سال ماه از بخشي از سايه يا نيم سايه ي زمين عبور مي كند و يكي از سه نوع خسوف ذكر شده روي مي دهد . در هنگام خسوف هر كسي كه در قسمت تاريك كره زمين قرار داشته باشد مي تواند آن را ببيند. حدود 35% از خسوف ها از نوع نيم سايه اي است كه تشخيص آن حتي به كمك تلسكوپ بسيار دشوار است. در حدود 30% خسوف ها نيز جزيي مي باشد كه با چشم مسلح به راحتي قابل رويت است. و درنهايت 35% خسوف ها نيز كلي است كه رويدادي بسيار برجسته براي رصد مي باشد.
در طي يك گرفت كامل زمين مانع رسيدن نور خورشيد به ماه مي شود. درآن هنگام اگر ناظري در سطح ماه باشد متوجه خواهند شد كه زمين جلوي خورشيد را گرفته است. آنها هاله اي به رنگ قرمز روشن را مشاهده مي كنند كه دور تا دور زمين را فراگرفته است.
هنگامي كه ماه به طور كامل درون سايه ي زمين قرار مي گيرد باز هم شعاع هاي نوري غير مستقيمي از خورشيد به آن مي رسند و ماه را پرفروغ مي كنند .در ابتدا نور آفتاب بايد از عمق ك زمين عبور كند .اين فيلتر اكثر طيف هاي آبي پرتو هاي خورشيد را جذب مي كند و مابقي نور كه به رنگ قرمز پررنگ و يا نارنجي است و به مراتب تيره تر از نور سفيد آفتاب مي باشد در درون ك دچار شكست شده و سپس منعكس مي گردد تا اينكه كسر كوچكي از آن به سطح ماه مي رسد و آن را پرفروغ مي كند.
گرفت كامل در هنگام خسوف بسيار هيجان انگيز و زيبا است كه مسبب آن تاثيرات فيلترينگ و انكسار پرتو هاي خورشيد در اتمسفر زمين است. اگر زمين اتمسفري نداشت ماه در طي يك گرفت كامل كاملا سياه به نظر مي رسيد. در حالي كه اكنون ماه مي تواند رنگ هاي زيادي از قهوهاي و قرمز تيره گرفته تا نارنجي و زرد روشن ، بر سطح خود داشته باشد.
(شكل8)
گرفت هاي كلي بعد از فوران هاي عظيم آتشفشاني بسيار تاريك به نظر مي رسند چون فوران ها مقادير عظيمي از خاكسترهاي آتش فشاني را وارد اتمسفر زمين مي كند .به عنوان مثال در طي يك خسوف كلي در دسامبر 1992 خاكستر هاي ناشي از كوه ميناتوبو باعث شدند كه ماه تقريبا غير قابل رويت گردد.
مدت زمان خسوف:
چنانچه ماه از مركز مخروط زمين عبور كند مدت زمان خسوف طولاني است. زيرا در حدود 1 ساعت طول مي كشد تا ماه كاملا وارد سايه ي زمين شود حداكثر حدود 2 ساعت طول مي كشد تا ماه سايه زمين را طي كند. و براي خروج كامل از سايه نيز 1 ساعت زمان نياز دارد.
رصد ماه گرفتگي:
بر خلاف خورشيد گرفتگي ( كسوف)، رصد ماه گرفتگي كاملا بي خطر است و شما به هيچ فيلتر محافظي نياز نداريد .حتي براي رصد اين پديده نيازي به استفاده از تلسكوپ نيست .شما مي توانيد ماه گرفتگي را با چشمان خود نيز رصد كنيد اگر دوربين دوچشمي داريد بكارگيري آن سبب مي شود كه چشم انداز بزرگ تري داشته و نيز زمينه ي رنگي سطح ماه پرفروغ تر گردد. يك دوربين دوچشمي 35*7 و يا 50*7 مي تواند كارآيي خوبي داشته باشد . منجمان آماتور مي توانند در طي يك خسوف رصدهاي مفيدي انجام دهند؛ پيش بيني ميزان تاريكي ماه در هنگام گرفت كلي امري غير ممكن است رنگ ماه مي تواند از خاكستري تيره يا قهوه اي تا رنگهاي قرمز روشن و نارنجي روشن تغيير كند. رنگ و درخشندگي ماه بستگي به ميزان گرد و غباري دارد كه در طي خسوف در اتمسفر زمين وجود دارد. با استفاده از« ميزان درخشندگي دانژون» براي ماه گرفتگي ، منجمان آماتور مي توانند رنگ و درخشندگي ماه را طبقه بندي كنند.
يك خسوف سوژه ي بسيار جذابي براي عكاسي است خوشبختانه عكاسي از خسوف آسان است به شرط آنكه امكانات مناسبي داشته باشيد و از آن به خوبي استفاده كنيد.
آخرين ماه گرفتگي كلي در تاريخ 28-27 اكتبر 2004 رخ داده است . خسوف كلي بعد در تاريخ 4-3 مارس 2007 در شمال و جنوب آمريكا و اروپا و آفريقا و اغلب قسمت هاي آسيا قابل رويت خواهد بود.
+ نوشته شده در جمعه بیستم بهمن 1385ساعت 16:18 توسط میلاد و فرشاد
|
معرفي مقدماتي سياهچاله
فهرست:
1.تاريخچه
2.تبديل ستاره به سياهچاله
3. محاسبه شعاع شوارتزشيلد
4.منابع
1.تاريخچه
اگر نيم-قطر كره اي با چگالي مشابه خورشيد 500 برابر نيم-قطر خورشيد شود، جسمي كه از ارتفاع نامحدودي به سمت سطح آن مي افتد سرعتي بيشتر از سرعت نور خواهد داشت و اگر نوري از آن گسيل شود، به سرعت به سمت خودش جذب ميشود.
با اينكه ميشل فكر ميكرد اين پديده غير معقول است، اما در هر حال او اولين كسي است كه احتمال وجود اجسام نامرئي در كيهان را مد نظر قرار داد.
در سال 1796، رياضي دان فرانسوي پير سيمون لاپلاس همين ايده را در ويرايش اول و دوم كتاب خود، آشكار سازي سيستم جهان (Exposition du Systeme du Monde) ارتقاء داد؛ كه البته در ويرايش هاي بعدي اين كتاب اثري از آن به چشم نمي خورد. در قرن نوزدهم به اين موضوع توجه زيادي نشد، زيرا در آن زمان نور را موجي بدون جرم در نظر ميگرفتند كه تاثيري از گرانش نمي پذيرفت.
در سال 1915، آينشتاين نظريه گرانشي خود را كه نسبيت عام نام گرفت منتشر كرد. او پيش از اين نيز نشان داده بود كه گرانش بر نور تاثير ميگذارد. چند ماه بعد، كارل شوارتزشيلد راه حلي براي ميدان گرانشي جرم نقطه اي ارائه دادو به اين وسيله نشان داد چيزي كه ما امروزه آن را سياهچاله مي ناميم از لحاظ نظري امكان وجود دارد.در حال حاضر شعاع شوارتزشيلد به عنوان شعاع افق رويداد يك سياهچاله غير چرخشي شناخته ميشود، اما در زماني كه او اين شعاع را معرفي كرد،به خوبي مورد درك و فهم قرار نگرفت. شوارتزشيلد خودش هم فكر ميكرد اين موضوع فيزيكي نيست.
در دهه 1920، چاندراسخار متوجه شد كه نظريه نسبيت خاص پيش بيني ميكند اگر جسمي كه از خود تابشي نميكند، بيش از 1.44 برابر جرم خورشيد جرم داشته باشد بر اثر گرانش مركز در خودش ريزش ميكند . عاملي هم كه بتواند جلوي چنين اتفاقي را بگيرد تا آن زمان شناخته شده نبود. كشف او با مخالفت شديد آرتور ادينگتون مواجه شد. او اعتقاد داشت كه قطعا"چيزي باعث ميشود كه فرو-ريزش ستاره متوقف شود. هر دوي آنها درست ميگفتند، زيرا كوتوله سفيدي كه از حد چاندراسخار (1.44 برابر جرم خورشيد) بيشتر جرم داشته باشد تبديل به ستاره نتروني ميشود. اما خود ستاره نوتروني هم اگر بيش از 3 برابر خورشيد جرم داشته باشد به فرو-ريزش خود ادامه ميدهد.
در سال 1939، رابرت اوپنهايمر و اشنايدر پيش بيني كردند كه ستاره هاي پرجرم ميتوانند دستخوش يك فرو-ريزش گرانشي شديد شوند. سياهچاله ها ميتوانستند در حقيقت وجود داشته باشند. اين اجسام در ابتدا براي مدتي با عنوان ستاره هاي يخ زده ناميده ميشدند؛زيرا مشاهده ها نشان ميدادند كه فرو-ريزش به سرعت آرام ميشود و در نزديكي شعاع شوارتزشيلد طيف آنها يه شدت به سمت قرمز متمايل ميشد. محاسبات رياضي نشان دادند كه يك ناظر بيروني سطح ستاره راه هنگامي كه از شعاع شوارتزشيلد عبور ميكند، يخ زده مشاهده ميكند. اين اجسام فرضي تا اواخر دهه 1960 مورد توجه و علاقه زيادي وقع نشدند. بيشتر فيزيكدانها بر اين باور بودند كه سياه چاله ها نتيجه عجيب و غريبي از راه حل بسيار متقارن و ايده ئال شوارتزشيلد هستند و اجسامي كه در خودشان فرو ميريزند در طبيعت تشكيل يك سياهچاله نميدهند.
توجه به سياهچاله ها دوباره در سال 1967 به علت تجربه ها و نظريه هاي جديد برانگيخته شد. استيون هاوكينگ و راجر پنروز اثبات كردند كه سياه چاله ها يك نتيجه كلي از نظريه گرانشي آينشتاين هستند و نميتوان آنها را فقط به چشم اجسامي كه در خود ريزش ميكنند نگاه كرد. پس از كشف پالسار ها توجه ها در محافل نجومي بار ديگر به سياهچاله ها جذب شد. در مدت كوتاهي پس از اين واقعه، جان ويلر (John Wheeler) براي اولين بار از اصطلاح سياه چاله استفاده كرد. اجسام قديمي تري كه ميشل و لاپلاس توصيف كرده بودند بيشتر اوقات با عنوان "ستاره هاي تاريك" شناخته ميشوند تا از سياهچاله هاي نسيبت عام تمايز داده شوند.
2.تبديل ستاره به سياهچاله
ستاره ها زماني پديد مي آيند كه ابري فوق العاده بزرگ از غبارهاي كيهاني و هيدروژن در زير بار گرانش خود فشرده شوند . در اين صورت گرانش به همراه افزايش چگالي فزوني مي يابد و بدين ترتيب فضا – زمان خميده و خميده تر مي شود . پس از مدتي گاز هيروژن در هسته متراكم مي شود و در اين تراكم شديد اتم ها با يك ديگر برخورد مي كنند و دماي آن ها رفته رفته افزايش مي يابد . زماني كه دماي هسته به 10 ميليون درجه رسيد ، پروتون هاي هيدروژن در پي واكنش هاي زنجيره اي هم جوشي هسته اي به هليوم تبديل مي شوند . در هنگام اين واكنش ها مقداري از جرم نا پديد مي شود كه تبديل به انرژي و امواج الكترومغناطيسي همچون نور مي شوند . در اين صورت يك جسم كه همچون يك لامپ غول پيكر كيهاني است پديد آمده است و اين آغاز زندگي يك ستاره است . هر ستاره اي كه ما در آسمان مشاهده مي كنيم در هسته اش واكنش هاي عظيم هم جوشي رخ داده است تا اين نور توليد شود و به ما برسد .
وقتي يك ستاره در حال سوختن است، انرژي ناشي از واكنش هاي هسته اي ضمن افزايش فشار گاز، موجبات توازن گرانشي را فراهم مي آورد و وقتي سوخت ستاره تمام مي شود، ديگر گرمايي براي خنثي كردن نيروي گرانشي و حفظ توازن باقي نمي ماند. مقدار جرم ستاره, تعيين كنندة سرنوشت آن پس از مرگش خواهد بود. پس از اتمام سوخت ستاره، نيروي جاذب گرانشي باعث كوچك شدن ابعاد آن مي گردد. در ستارگاني با اندازة مشابه خورشيد و جرمي تا حدود 4/1 جرم خورشيد، انبوه الكترونهاي محصور در ستاره، طبق اصل طرد پاولي انقباض گرانشي را متوقف كرده و كوتوله سفيدي كه از گرماي باقيمانده مشتعل و تابان است، (با چگالي حدود2 10 تا gr/cm3107) تشكيل مي شود. تقريبا 99 درصد از ستارگان سرنوشتي مشابه خورشيد خواهند داشت. در ستارگاني با جرمي بين 4/1 تا 3 برابر خورشيد، پس از انفجار هاي ابر نواختري، چنانچه دافعه كوانتومي پروتون - پروتون و نوترون - نوترون توازن گرانشي ايجاد كند، ستاره اي نوتروني با قلمرو چگالي بين 107 تا gr/cm3 1012 تشكيل مي شود. چنانچه جرم در حال فرو ريزش ستاره بيش از 3 برابر جرم خورشيد باشد، حتي نيروهاي بين نوترونها هم نمي تواند انقباض را متوقف كند. جاذبه، لاشه فشرده ستاره مورد نظر كه چگالي بي نهايت بزرگي دارد، فضا ـ زمان اطراف خود را به قدري انحنا مي دهد كه حفره سياه يا همان سياهچاله پديد مي آيد. گرانش حاصل به اندازه اي قوي است كه هيچ چيز حتي نور (فوتون) هم نمي تواند از آن بگريزد.
طبقه بندي ستاره ها بر حسب ميزان جرم و سرنوشت نهايي آنها
براي درك بهتر طبيعتِ يك سياهچاله، نگاهي مي اندازيم به نمودار پيدايش سياهچاله كه در هم ريختن ستاره را از ديد ناظر ساكنِ دور در فضا و ناظر در حال سقوط با ستاره نشان مي دهد.
نمودار شكل گيري يك سياهچاله از ديد ناظري دور و ناظري كه در حال سقوط با ستاره است.
خط وسط شكل خط جهاني مركز ستاره است. در ضمنِ فرو-ريزش، (ترتيب زماني آن بطرف بالاست) دايره كوچك و كوچكتر مي شود و سرانجام طبق نظريه نسبيت عام، نقطه اي تكين با چگالي بي نهايت تشكيل مي شود (خط وسط در شكل). براي آنكه ناظر (1) مسير هوار را به ناظر (2) اطلاع دهد در فواصل معيني علامات نوري را كه با E,D,C,B,A نشان داده شده اند، از سطح ستاره مي فرستد.شكل نشان مي دهد كه علامات A,B تقريباً با همان اختلاف زماني كه از (1) ارسال مي شوند به (2) مي رسند. علامت C بسيار ديرتر از آنكه انتظارش مي رود به مقصد مي رسد زيرا در اين مرحله، ميدان گرانش قوي است و مخروط نوري به دليل انحناي بيشترِ فضا نزديك ستاره، فشرده تر است. در واقع هرچه انتشار نور نزديكتر به شعاع شوارتزشيلد Â صورت بگيرد انتقال به قرمز بيشتري داشته و فـوتون هايي كه درفواصل زماني مساوي از (1) فرستاده مي شوند در فواصلي هرچه طولاني تر به (2) مي رسند. به گونه اي كه علامت D كه درست هنگام تقاطع با شعاع شوارتز شيلد نشر مي شود هرگز به (2) نرسيده و در r=Â در جا مي زند (خط عمودي). سرانجام علامت E هرگز امكان فرار از r<Â را ندارد و پس از مدت زماني كوتاهي به داخل نادره (r=0) مي افتد.
3 .محاسبه شعاع شوارتزشيلد
اندازه شعاع شوارتزشيلد يا افق حادثه رابطه مستقيم با جرم ستاره دارد. با توجه به روابط نيوتوني و نتايج نسبيت خاص، افق حادثه به آساني قابل محاسبه است. براي انرژي كل مكانيكي جسمي به جرم m كه با سرعت v در فاصله r از جرم M در حال دور شدن است، چنين داريم:
(1)
اگر 
، جسم مقيد است و دوباره به سمت جرم M سقوط مي كند، در غير اين صورت به حركت خود همچنان ادامه داده و از سرعتش كاسته مي شود. به ازاي
، مي توان حداقل سرعت فرار را بدست آورد. توجه شود كه سرعت گريز به جرم m وابسته نيست.
با توجه به نسبيت خاص، سرعت هيچ جسمي نمي تواند فراتر از سرعت نور C باشد. بنابراين اگر فاصله جسمي كمتر ازÂ باشد، براي فرار به سرعتي بيشتر از سرعت نور احتياج دارد و چون امكانپدير نيست تا ابد در دام جاذبه M خواهد ماند. بنابراين شعاع شوارتزشيلد Â از رابطه زير به دست مي آيد.(2)
(3)
۴.شناسايي سياهچاله ها
بخاطر خاصيت گريز ناپذير بودن، تشخيص سياهچاله ها بسيار مشكل است و مهمترين راهي كه به دانشمندان امكان شناسايي آنها را مي دهد، مشاهده ديسك تجمعي است. نكته زيبا اينجاست كه گازها و مواد قسمتهاي داخلي ديسك، سريعتر از گاز نواحي دور دست مي چرخند و دراقع سرعت قسمتهاي مختلف ديسك متفاوت است. لذا گازهايي كه تحت اصطكاك و مالش بسيار داغ شده اند از خود انواع مختلفي از تشعشعات حامل انرژي ساطع مي كرده و يك منبع نيرومند پرتو x تشكيل مي دهند كه توسط تلسكوپهاي امواج x قابل ديدن مي باشد. علاوه بر امواج x معمولاً از طريق وجود لنزهاي گرانشي و ستاره اي در حال چرخش به دور يك شي غير قابل رويت نيز مي توان به وجود سياهچاله يا ستاره اي نوتروني در يك منطقه از فضا پي برد. به طور كلي سياهچاله ها در دو نوع چرخان و غير چرخان وجود دارند و بعضي از آنها كه به سياهچاله هاي كهكشاني يا سوپر سياهچاله ها موسومند از حدود يك ميليون تا يك مليارد ستاره فشرده شده در داخل يك مركز تشك