Forskjellen mellom svart hull og ormhull

Hovedforskjell - Black Holes vs Wormholes

Svarte hull og ormhull er to fascinerende emner i fysikk og også i vitenskapelige fiksjoner. Et svart hull er et ekstremt tett objekt med stor mengde materie og energi. Så de lager ekstremt sterke gravitasjonsfelter som forvrenger romtiden rundt den. Konseptet med sorte hull er foreslått i teorien om generell relativitet, og det var et teoretisk konsept i flere tiår. Endelig, fysikere var heldig å bekrefte eksistensen av svarte hull etter at de kunne oppdage gravitasjonsbølger for første gang, 14. september 2015. Et ormhull er et teoretisk konsept som foreslås av Einstein og Rosen. Et ormhull forbinder to poeng i romtid eller to forskjellige universer. Uansett eksisterer de bare i teoretisk fysikk, til dags dato. Dette er hovedforskjellen mellom svart hull og ormhull. 

Hva er et svart hull

Stjerner er store naturlige termonukleære kraftverk i universet. Svarte hull, hvite dverger og neutronstjerner er noen mulige resultater av en kollapsende stjerne. Så, man bør ha en klar forståelse av stjernenes opprinnelse for å forstå dannelsen av sorte hull.

Etter Big Bang var saken nesten i form av protoner, elektroner og noen andre lyskjerner. Disse var flytende gjennom hele universet, akkurat som en gass. Som universet avkjølte, kunne tyngdekraften føre noen av disse partiklene sammen, og gigantiske gassformige skyer ble dannet. Da gravitasjonskrefter tiltrukket saken i skyene sammen, kom partikler nærmere og nærmere. Så økte partikkelens kinetiske energi. Temperaturen økte kontinuerlig da skyene var kontraherende. Endelig nådde den indre temperaturen ca 7K, og densiteten av en slik sky var ekstremt høy. Så de kollapsende skyene nådde de essensielle forholdene for atomfusjonsreaksjoner, og stjerner ble født.

Men etter at stjernens fusjonsbrensel er brukt opp, samler stjernens masse seg i et svært lite volum av stjernens tyngdekrafter som det gjenværende varme- og strålingstrykket ikke er nok til å balansere sine egne gravitasjonskrefter. Resultatet er en ekstremt tett ball. Så blir stjernen enten en hvit dverg eller neutronstjerne eller svart hull, avhengig av dens masse. En stjerne som har en masse mindre enn 1,4 solmasse blir en hvit dverg. Stjerner som har mer enn nesten 3 solmasser vil bli svarte hull gjennom et annet astronomisk stadium. Stjerner som har en masse på mer enn 1,4 solmasser, men mindre enn 3 solmasser blir nøytronstjerner.

Senteret av et svart hull er kjent som singularitet. Overflaten på et svart hull kalles hendelseshorisont. Radien til et ikke-roterende sfærisk svart hull er direkte proporsjonalt med dets masse. Det kan beregnes ved å bruke ligningen. Svarte hull er klassifisert i supermassive sorte hull, stjernene sorte hull og mikro sorte hull. Hvis det opprinnelige objektet til et svart hull roterte, før sammenbruddet, ville det resulterende sorte hullet også være et roterende svart hull.

Masse- og energidensiteten til et svart hull er ekstremt høyt, og tyngdekraften i og rundt dem er utrolig høy. Så, ingenting fra innsiden av hendelseshorisonten kan flykte til utsiden. Som et resultat av de enorme gravitasjonskreftene er svarte hull svært vanskelig å oppdage fordi lys selv ikke kan forlate dem.

Hva er et ormhull

Konseptet med ormhull er et veldig populært tema i science fiction eller sci-fi. Konseptet ble foreslått av Albert Einstein og Rosen etter å ha studert relativitetsteorien. Så noen ganger kalles ormhuller Einstein - Rosenbroer. Ved å analysere matematiske løsninger i Einsteins tyngdeorienterte teori, forutser teoretikere fortsatt muligheten for ormhuller.

Et ormhull er bare et teoretisk konsept som forbinder to punkter i romtiden. Banen gjennom et ormhull er svært kort sammenlignet med en hvilken som helst annen bane i konvensjonell romtid. Så ormhull er snarveier i romtiden.

Et ormhull har to munner og hals (et rør). Halsen er snarveien eller tunnelen som forbinder de to munnene. Teoretisk sett kan et ormhull koble to forskjellige punkter i universet eller to universer. Ifølge løsningene som er oppnådd i generell relativitet, kan ormhuller eksistere, og hvorav de to munnene åpnes i to forskjellige sorte hull. Uansett kan svarte hull dannet av sammenfallte stjerner ikke skape ormhull.

Hvis de virkelig eksisterer, er det flere fascinerende fordeler forbundet med dem. De ville gi snarveier gjennom rommet. De ville tillate å gå tilbake til fortiden. Enkelt, noen teoretikere sier at ormhuller ville være både snarveier og tidsmaskiner.

Det er to hovedtyper av ormhuller nemlig, Euklidiske ormhuller og Lorentzian ormhuller. Dessverre har ingen sett ormhull i den virkelige romtiden; de eksisterer fortsatt bare i teoretiske beregninger og filmer. Hvis de virkelig eksisterer, ville en reisende som passerer dem måtte møte to utfordringer, størrelsen på mormoren av et ormhull og dets levetid. Størrelsen eller diameteren til et ormhull kan være rundt 10^-33 m og levetiden til ormhullene kan være svært kort. Så, hvis de eksisterer, er det ingen praktisk fordel for en tidsreisende som en snarvei gjennom rommet.

Noen studier har imidlertid vist at eksotisk materiell kan holde ormhullene uforanderlige og statiske i lengre tid. Eksotisk materie er ikke vanlig materie, antimatter eller mørkt materiale. Energidensiteten til eksotisk materiale er negativ. Men et praktisk problem kaster seg opp i å finne en tilstrekkelig mengde eksotisk materie. Noen fysikere sier at løsningen kan være der i kvantfeltteori.

Hittil har ingen observert noen ormhull i det virkelige rommet, mens mange teoretiske studier foregår.

"Embedding diagram" av et Schwarzschild ormhull

Forskjellen mellom svart hull og ormhull

Størrelse:

Svarte hull: Et svart hull kan spredes fra flere kilometer til hundrevis av astronomiske enheter.

ormehull: Diameteren av munnen på et typisk ormhull kan være rundt 10^-33m.

Bevis / eksistens:

Svarte hull: Forskere har observert mange sterke bevistyper som bekrefter eksistensen av svarte hull. Den første direkte deteksjon av svarte hull ble annonsert 11. / 02 / 2016. Det var den første oppdagelsen av både gravitasjonsbølger og svarte hull.

ormehull: Dessverre har ingen sterke bevis blitt observert til dags dato.

Teorier / Begreper:

Svarte hull: Svarte hull finnes i teorien om spesiell relativitet, astrofysikk, kosmologi.

ormehull: Wormholes finnes i teorien om spesiell relativitet, Quantum fysikk, astrofysikk, partikkelfysikk, kosmologi.

Betydning:

Svarte hull: Svarte hull antas å spille en viktig rolle i universets utvikling. De kontrollerer mange astronomiske objekter.

ormehull: Hvis ormhuller eksisterer, kan de brukes som snarveier til å reise til millioner av lysår på kort tid. I tillegg vil de tillate tilbakestillingstid på reise. Uansett vil det være behov for en stor mengde eksotisk materiale for å holde dem statiske og uendelige. Et annet problem er at enhver inntasting av vanlig sak kan gjøre dem ustabile.

Krav:

Svarte hull: Svarte hull krever ekstremt høy masse og energidensitet.

ormehull: Negativ energi er nødvendig for å holde dem statiske og uendrede.

Andre egenskaper:

Svarte hull: De ekstremt sterke gravitasjonsfeltene som er opprettet av svarte hull, forvrenger romtiden rundt den. Ingenting kan unnslippe fra dem på grunn av ekstrem tyngdekraften.

ormehull: De er svært små i størrelse og ekstremt ustabil.

Bilde Courtesy:

"Wormhole" av Kes47 (?) - Fil: LorentzianWormhole.jpg, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia