सामान्य सापेक्षता

ब्लैक होल करीब से कैसा दिखता है?

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अगर आप इसके करीब होते तो ब्लैक होल कैसा दिखता?

इस प्रश्न का उत्तर देने के कई तरीके हैं। एक तरीका है: कुछ नहीं। यह काला है, इसलिए यह कुछ भी नहीं दिखेगा।

यह असंतोषजनक हो सकता है।



दूसरा तरीका है: इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, क्योंकि कुछ मिलीसेकंड में आप वैसे भी मर जाएंगे।

यह थोड़ा अंधेरा है, और हालांकि सच है, असंतोषजनक भी है।

हालाँकि, यदि आप एक वैज्ञानिक हैं, तो उत्तर अधिक जटिल है। हमें यह पता लगाने के लिए ब्लैक होल के करीब जाने की ज़रूरत नहीं है कि यह कैसा दिखता है, इसलिए अपने स्वयं के निधन को टालना आवश्यक नहीं है। और अगर हम मानते हैं कि ब्लैक होल सक्रिय रूप से खा रहा है, जैसे गैस का एक बड़ा बादल, तो हम यह पता लगा सकते हैं कि यह कैसा दिखता है।

आपको गणित और भौतिकी की बहुत आवश्यकता है, जिसमें सापेक्षतावादी भौतिकी, विकिरण हस्तांतरण भौतिकी (मूल रूप से, चीजें कैसे चमकती हैं), और भयंकर गणनाओं के माध्यम से चलाने के लिए एक अच्छा कंप्यूटर है, लेकिन जो आपको मिलता है वह इतना अच्छा है कि यह मस्तिष्क-और- स्पेसटाइम-ट्विस्टिंग फिजिक्स इसके लायक है।

न्यूयॉर्क कॉमिक कॉन न्यूज

क्योंकि यह इस तरह दिखता है:

एक बात : देखने में बहुत से लोग भ्रमित हो जाते हैं कोई एक ब्लैक होल से प्रकाश। घटना क्षितिज के अंदर (या फोटॉन क्षेत्र, परिस्थितियों के आधार पर) बहुत करीब होने पर प्रकाश ब्लैक होल से बच नहीं सकता है। लेकिन उस दूरी के बाहर प्रकाश यात्रा करने के लिए स्वतंत्र है ... लेकिन बिना कीमत चुकाए नहीं। आइए जानें कि वह टोल क्या है।

ब्लैक होल सिमुलेशन का एक एनोटेट संस्करण इस विचित्र वस्तु के विभिन्न भागों की व्याख्या करता है। श्रेय: NASA का गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर/जेरेमी श्नाइटमैनज़ूम इन

ब्लैक होल सिमुलेशन का एक एनोटेट संस्करण इस विचित्र वस्तु के विभिन्न भागों की व्याख्या करता है। श्रेय: नासा का गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर / जेरेमी श्नाइटमैन

सिम पर वापस, और अभी भी बाहर की ओर बढ़ते हुए, उस फोटॉन क्षेत्र के ठीक बाहर प्रकाश का एक संकीर्ण वलय है, जिसे फोटॉन रिंग कहा जाता है। यह अभिवृद्धि डिस्क से प्रकाश है, जहां ब्लैक होल की ओर जाने वाले फोटॉन रुकते हैं अभी - अभी फोटॉन क्षेत्र की सीमा के बाहर, इसलिए वे वापस बाहर आने से पहले कुछ बार ब्लैक होल की परिक्रमा करते हैं। इसके चारों ओर एक अंतर है क्योंकि फोटॉन जो फोटॉन क्षेत्र के बाहर अच्छी तरह से रहते हैं बस चलते रहते हैं - उनका पथ ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण से गंभीर रूप से मुड़ा हुआ है, लेकिन हमारी ओर बढ़ने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसलिए हमें उस क्षेत्र से कोई प्रकाश नहीं दिखाई देता है।

फोटॉन क्षेत्र के बाहर हम अभिवृद्धि डिस्क से ही प्रकाश देखते हैं... लेकिन यह एक गड़बड़ है। याद रखें, यह ब्लैक होल के चारों ओर एक सपाट डिस्क है, जैसे कि शनि के छल्ले। लेकिन हम डिस्क को उस प्रकाश से देखते हैं जो वह उत्सर्जित करता है, और उस पर ब्लैक होल द्वारा मज़ेदार नरक खेला जाता है।

एक ब्लैक होल के चारों ओर प्रकाश का मार्ग गुरुत्वाकर्षण द्वारा गंभीर रूप से विकृत हो जाता है। इस आरेख में, पृथ्वी दाईं ओर है, और ब्लैक होल के पीछे की सामग्री से प्रकाश हमारी ओर झुक जाता है, जिससे एक छेद बन जाता है जहां ब्लैक होल ही होता है।ज़ूम इन

एक ब्लैक होल के चारों ओर प्रकाश का मार्ग गुरुत्वाकर्षण द्वारा गंभीर रूप से विकृत हो जाता है। इस आरेख में, पृथ्वी दाईं ओर है, और ब्लैक होल के पीछे की सामग्री से प्रकाश हमारी ओर झुक जाता है, जिससे एक छेद बन जाता है जहां ब्लैक होल ही होता है। श्रेय: निकोल आर. फुलर/NSF

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ब्लैक होल के सामने डिस्क अपेक्षाकृत (हेक्टेयर!) सामान्य दिखती है। वह प्रकाश डिस्क से हमारे पास जाता है, सीधे ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण कुएं से बाहर, इसलिए यह उतना विकृत नहीं है। यदि आप इसके चारों ओर दाईं ओर का अनुसरण करते हैं, हालांकि, यह अचानक ऊपर की ओर झुक जाता है, जिससे ब्लैक होल के ऊपर एक आर्च बन जाता है। वह डिस्क का पिछला भाग है! आम तौर पर आप इसे नहीं देख पाएंगे, क्योंकि यह ब्लैक होल के पीछे है। लेकिन डिस्क के उस हिस्से से कुछ रोशनी चली जाती है चारों तरफ तथा ऊपर ब्लैक होल, भयंकर गुरुत्वाकर्षण द्वारा हमारी ओर एक दिशा में मुड़ा हुआ है, जिससे हम इसे देख सकते हैं।

ब्लैक होल के ऊपर के आर्क में वह प्रकाश अभिवृद्धि डिस्क के ऊपर से आ रहा है। से प्रकाश नीचे ब्लैक होल के चारों ओर भी जाता है, लेकिन यह ब्लैक होल के नीचे के चारों ओर मुड़ा हुआ है, इसलिए हम डिस्क के उस हिस्से को ब्लैक होल के नीचे भी देखते हैं। यह ऊपरी वाले की तुलना में एक छोटे वृत्त की तरह दिखता है, लेकिन यह आकार और ज्यामिति उस कोण पर निर्भर करती है जिससे आप देख रहे थे। इन दो मेहराबों का आकार देखने के कोण पर निर्भर करता है, क्योंकि जिस तरह से प्रकाश ब्लैक होल के चारों ओर झुकता है, जिस तरह से हम इसे देखते हैं, जैसे हम डिस्क के सापेक्ष ऊपर या नीचे जाते हैं। आप देख सकते हैं कि वीडियो में व्यूइंग एंगल बदलते ही ऐसा हो रहा है।

ध्यान देने योग्य एक बात और है। इस सिम में, अभिवृद्धि डिस्क में गैस ब्लैक होल की बाईं से दाईं ओर परिक्रमा करती है। वह महत्वपूर्ण है! क्या आप देख सकते हैं कि बाईं ओर की डिस्क दाईं ओर की तुलना में कितनी चमकीली दिखती है? यह एक वास्तविक प्रभाव है, जिसे सापेक्षतावादी बीमिंग कहा जाता है। मैंने इसके बारे में पहले लिखा है :

एक प्रभाव है जिसे कहा जाता है आपेक्षिक बीमिंग , ब्लैक होल के ठीक बाहर परिक्रमा करते समय सामग्री की अविश्वसनीय रूप से तीव्र गति के कारण होता है। यदि आप अपने सामने एक प्रकाश बल्ब रखते हैं, तो प्रकाश एक गोले में, सभी दिशाओं में फैलता है, लेकिन यदि वह प्रकाश बल्ब प्रकाश की गति के निकट गति कर रहा है, तो उससे निकलने वाला प्रकाश फ्लैशलाइट की तरह चमकता हुआ प्रतीत होता है। , उस दिशा में लक्षित है जिस दिशा में यह बढ़ रहा है। इस विचित्र प्रभाव का अर्थ है कि प्रकाश की गति के करीब आपकी ओर जाने वाली वस्तु अधिक चमकीली दिखाई देती है, क्योंकि इसका अधिक प्रकाश आपकी ओर केंद्रित होता है, और दूर जाने वाली कोई चीज़ अधिक गहरी दिखाई देती है, क्योंकि उसका प्रकाश आपसे दूर केंद्रित होता है।

बाईं ओर की गैस आपकी ओर जा रही है, इसलिए इसका कुछ प्रकाश जो अन्यथा आपको याद करेगा, आपकी ओर बीमित हो जाता है, जिससे यह अधिक चमकदार दिखाई देता है। बाईं ओर की गैस आपसे दूर जा रही है, इसलिए इसका प्रकाश आप से और भी अधिक दूर होता है, इसे कम करता है।

यदि यह सब परिचित लगता है, तो ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि आप सोच रहे हैं ब्लैक होल के फोटॉन क्षेत्र की पहली छवि - इस मामले में, आकाशगंगा एम 87 के केंद्र में, 55 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर, घटना क्षितिज टेलीस्कोप द्वारा लिया गया, पूरे ग्रह में रेडियो दूरबीनों की एक श्रृंखला।

की बहुत पहली छविज़ूम इन

सुपरमैसिव ब्लैक होल की 'छाया' की पहली छवि। यह एक ब्लैक होल के आसपास के क्षेत्र को दर्शाता है जिसका द्रव्यमान सूर्य के 6.5 बिलियन गुना है, जो आकाशगंगा M87 के केंद्र में पृथ्वी से 55 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। श्रेय: एनएसएफ

फजी, लेकिन यह वही विशेषताएं दिखाता है! हमारे साथ भी बने रहें, क्योंकि जल्द ही हम इन वस्तुओं के और अधिक, और अधिक स्पष्ट, चित्र देखेंगे।

इसलिए मुझे लगता है कि इस समय एक पल लेना और सोचना ठीक है, ब्लैक होल अजीब हैं।

लेकिन हे, वह प्रकृति है। ब्रह्मांड हमारे सामान्य ज्ञान का पालन करने के लिए किसी भी दायित्व के अधीन नहीं है, जैसा कि असामान्य और निरर्थक हो सकता है। लेकिन जब आप वास्तव में ब्रह्मांड को देखने के लिए समय निकालते हैं, इसका निरीक्षण करते हैं, पैटर्न ढूंढते हैं, उन पैटर्न के पीछे का गणित और गणित का तात्पर्य है कि भौतिकी - वह गणित मांगों - तब ब्रह्मांड की सबसे अजीब चीजें भी समझ में आती हैं।

इससे पहले कि आप ब्रह्मांड को हमेशा के लिए छोड़ दें, पिछले कुछ मिलीसेकंड में सोचा जाना अच्छा है, शायद सुकून देने वाला भी। नीचे एक अच्छी यात्रा करें!


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