בתגובה ל: ניסיון נוסף מאת: אוראללא הצלחתי להביא את המאמר כקובץ אז אני מביא אותו כלשונו:
חורים שחורים
אז כולכם שמעתם שהפיזיקאים המטורפים האלה רוצים ליצור חור שחור ולהרוס את כל כדור הארץ בגלל זה ומאז אינכם מצליחים לישון בשקט ובשלוה, ובצדק, אתם מודאגים מגורל האנושות כולה!
לכן, כדי לבדוק האם אפשר להרגע אני אנסה לסקור בקצרה קצת על חורים שחורים ובכך להציל את שנת הלילה שלכם, אולי...
אז מהו חור שחור?
חור שחור הוא עצם בעל שדה כבידה כה חזק עד ששום גוף, לרבות אור, אינו יכול להתנתק ממנו.
איך דבר כזה יכול להיות? בואו נתחיל מההתחלה-
בשנת 1676, גילה אסטרונום בשם רומר כי מהירות האור אינה אין-סופית כפי שהיה נהוג לחשוב בזמנו, רומר חישב ומצא שמהירות האור היא כ-200,000 ק"מ לשנייה (כיום אנו יודעים כי מהירות האור היא 299,792,458 ק"מ לשנייה).
ב- 1687, פרסם אייזק ניוטון את שלושת חוקיו המפורסמים וכן את החוק הרלוונטי לענייננו- חוק הכבידה העולמי (ואני מצטער להרוס את המיתוס אבל זה לא היה בגלל תפוח שנפל לו על הראש). אחת התוצאות של חוק זה היא העובדה שכדי להתנתק מכוח המשיכה של כוכב צריך לנוע במהירות גדולה מספיק ביחס למסת הכוכב ולרדיוסו. מהירות זו נקראת מהירות בריחה (מהירות הבריחה מכדור הארץ, למשל, היא 11.2 ק"מ לשנייה).
לקח כמעט 100 שנה עד שמישהו קישר בין הנתונים לעיל וב- 1783 כתב הפיזיקאי ג'ון מיצ'ל כי יכול להיות כוכב מספיק כבד כך שמהירות הבריחה ממנו תהיה גדולה אף יותר ממהירות האור.
וכך למעשה הועלתה התיאוריה הראשונה על קיומם של חורים שחורים.
אולם, תיאוריה זו החזיקה מעמד רק 80 שנה. ב-1864 ניסח הפיזיקאי ג'יימס קלרק מקסוול את חוקי האלקטרו-מגנטיות, הקרואים על שמו, והוכיח כי האור הוא למעשה אנרגיה טהורה ללא מסה. כתוצאה מכך יוצא כי האור אינו מושפע מכוח הכבידה ולכן תמיד יוכל 'לברוח' מכוכבים ולמעשה אין חורים שחורים.
כעת אנו מגיעים לסוף הסקירה ההיסטורית ולהסבר של מה ידוע לנו כיום על החורים השחורים. את המהפך האחרון (בינתיים) בנושא חורים שחורים הביא הפיזיקאי המפורסם ביותר במאה ה-20, הלא הוא- אלברט איינשטיין.
בשנת 1916 פרסם איינשטיין את תורת היחסות הכללית. תורה זו מוכיחה כי כוח הכבידה אינו כוח כה פשוט כמו שהיה מקובל לחשוב בזמנו. איינשטיין טען כי כוח המשיכה אינו כוח אמיתי והסיבה שאנו לכאורה מרגישים בכוח זה היא שכל
מסה מעקמת את המרחב שסביבה.קשה לדמות בנפשנו מרחב עקום, אולם גם כאן הציע איינשטיין רעיון (ראו ציור בהמשך). הוא תיאר יריעת גומי מתוחה, שעליה מונחים גולות וכדורים בכל מיני גדלים. ככל שכדור יהיה כבד יותר, כך השקערורית שהוא ייצור ביריעת הגומי תהיה גדולה יותר, וכך גולה קטנה שתעבור בקרבת מקום תיפול אל תוך השקערורית ממרחק רב יותר. זהו תיאור של הכבידה. היריעה אמנם דו ממדית, והמרחב הינו תלת ממדי, אך ככל שמסה היא גדולה יותר, כך היא מעקמת את המרחב באופן בוטה יותר, וגופיפים קטנים העוברים לידה יפלו מהר יותר אל ה"שקערורית" שהיא יוצרת במרחב. בעצם - כאשר אנו עומדים על כדור הארץ, אנחנו נופלים אל תוך השקערורית שהוא יוצר במרחב.
כעבור מספר חודשים קרל שוורצשילד פתר את משוואת איינשטיין עבור מקרה מסויים וגילה כי כאשר ישנו גוף עם מסה מספיק צפופה (- כוכבים ששוקלים הרבה אבל עם רדיוס יחסית קטן) העיקום המרחבי הופך להיות אין-סופי וכך כל עצם (ואפילו אור!!!) שיתקרב לגוף לעולם לא יצא משם וכך קיבלנו- חור שחור.
רדיוס זה אשר ממנו הכוכב הופך להיות חור שחור נקרא רדיוס שוורצשילד והוא תלוי במסת הכוכב. לשם ההמחשה רדיוס שוורצשילד של כדור הארץ הינו 9 מ"מ. כלומר, אם נצליח לדחוס את כל כדור הארץ אל תוך כדור הקטן מרדיוס של 9 מ"מ, אזי כדור הארץ יהפוך להיות חור שחור.
חורים שחורים זעירים
בשנים האחרונות מסתבר כי חורים שחורים הם לא רק כוכבי ענק. באופן תיאורטי קיימים גם חורים שחורים הנוצרים מחלקיקים מיקרוסקופיים.
ננסה להבין איך זה יכול להיות-
לפי התיאוריות החדשניות ביותר בפיזקה, העולם אינו רק תלת מימדי (או ארבע מימדי, כפי שאיינשטיין טען) אלא מרובה מימדים (עד כמה שלי ידוע מדובר כרגע על 10 מימדים), אולם מימדים נוספים אלו באים לידי ביטוי רק במרחקים קצרים ביותר (-מיליארדית המילימטר, בערך). אחת התוצאות של תיאוריות אלו, היא שרדיוס שוורצשילד קשור למספר המימדים המשפיעים על המערכת ולכן בעולם התת-אטומי, רדיוס שוורצשילד הינו גדול יותר מבעולם המאקרוסקופי (-כוכבים וכד').
אך הרדיוס המוגדל אינו מספיק ליצירת חור שחור, אנו צריכים גם מספיק מסה שתהיה בתוך אותו רדיוס. לשם כך נזכיר את משוואתו המפורסמת של איינשטיין- E=MC2 משמעותה של משוואה זו היא שאנרגיה יכולה להפוך למסה (ולהפך).
וכך אם לוקחים שני חלקיקים מאיצים אותם לתאוצות גבוהות (ואנרגיות גבוהות גם כן) וגורמים להם להתנגש אזי אנרגית המהירות שלהם הופכת למסה וכך כל המסה הזו מרוכזת באזור קטן יחסית (מכיוון שרדיוס שוורצשילד גדול מספיק במרחקים הללו) ונוצר חור שחור מיקרוסקופי.
המאיץ חלקיקים המוזכר בכתבה מסוגל להאיץ פרוטון (-חלקיק בגרעין האטום) למהירות של 99.9999991% ממהירות האור!!! וכך ליצור חורים שחורים מיקרוסקופים.
האם חור שחור כזה מסוגל "לשאוב" לתוכו את כל כדור הארץ?
כן!. אבל רק בתנאי שהוא ישאר כאן מספיק זמן.
הפיזיקאי הידוע, סיטבן הוקינג, הוכיח כי חורים שחורים אינם שחורים בצורה מוחלטת וכי בכל זאת נפלטת מהם קרינה חלשה, קרינה זו נקראת קרינת הוקינג. קרינה זו אמנם חלשה כאשר מדובר בכוכבי ענק אך כאשר מדובר בחורים שחורים זעירים, מסתבר שקרינה זו פשוט "מחסלת" את החור וכל החומר שהיה כלוא בחור השחור בורח בצורה של קרינת הוקינג. על פי חישובים שנעשו מסתבר כי אורך החיים של חור שחור כזה עומד על 10-27 שניות (מיליארדית של מיליארדית של מיליארדית השניה).
כמובן שבזמן כל כך קצר החור אינו מספיק להרוס את כדור הארץ.
האם אפשר לישון סופסוף בשקט?
תלוי אם אתם סומכים על הוקינג...
אלברט איינשטיין