ผลต่างระหว่างรุ่นของ "หลุมดำ"
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
ล โรบอต เพิ่ม: hi:ब्लैक होल (काला छिद्र) |
ไม่มีความย่อการแก้ไข |
||
บรรทัด 3:
[[ไฟล์:Black_Hole_Milkyway.jpg|thumb|250px|มุมมองจำลองของหลุมดำด้านหน้าของ[[ทางช้างเผือก]] โดยมีมวลเทียบเท่าดวงอาทิตย์ 10 ดวงจากระยะทาง 600 กิโลเมตร]]
'''หลุมดำ''' ({{lang-en|black hole}}) หมายถึงเทหวัตถุใน[[เอกภพ]]ที่มี[[แรงโน้มถ่วง]]สูงมาก ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่[[แสง]] เราจึงมองไม่เห็นใจกลางของหลุมดำ หลุมดำจะมีพื้นที่หนึ่งที่เป็นขอบเขตของตัวเองเรียกว่า[[ขอบฟ้าเหตุการณ์]]
เมื่อ[[ดาวฤกษ์]]ที่มีมวลมหึมาแตกดับลง มันอาจจะทิ้งสิ่งที่ดำมืดที่สุด ทว่ามีอำนาจทำลายล้างสูงสุดไว้เบื้องหลัง นักดาราศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่า "หลุมดำ" เราไม่สามารถมองเห็นหลุมดำด้วย[[กล้องโทรทรรศน์]]ใดๆ เนื่องจากหลุมดำไม่เปล่งแสงหรือรังสีใดเลย แต่สามารถตรวจพบได้ด้วย[[กล้องโทรทรรศน์วิทยุ]] และคลื่นโน้มถ่วงของหลุ่มดำ (ในเชิงทฤษฎี โครงการ [[
หลุมดำเป็นซากที่สิ้นสลายของดาวฤกษ์ที่ถึงอายุขัยแล้ว สสารที่เคยประกอบกันเป็นดาวนั้นได้ถูกอัดตัวด้วยแรงดึงดูดของตนเองจนเหลือเป็นเพียงมวลหนาแน่นที่มีขนาดเล็กยิ่งกว่า[[นิวเคลียส]]ของ[[อะตอม]]เดียว ซึ่งเรียกว่า [[เอกภาวะ]]
หลุมดำแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ [[หลุมดำมวลยวดยิ่ง]] เป็นหลุมดำในใจกลางของดาราจักร, [[หลุมดำขนาดกลาง]], [[หลุมดำจากดาวฤกษ์]] ซึ่งเกิดจากการแตกดับของดาวฤกษ์, และ [[หลุมดำจิ๋ว]]หรือ[[หลุมดำเชิงควอนตัม]] ซึ่งเกิดขึ้นในยุคเริ่มแรกของเอกภพ
บรรทัด 17:
</ref><ref> Laplace; see Israel, Werner (1987) , "Dark stars: the evolution of an idea", in Hawking, Stephen W. & Israel, Werner, 300 Years of Gravitation, Cambridge University Press, Sec. 7.4</ref> ตามความเข้าใจล่าสุด หลุมดำถูกอธิบายโดย[[ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป]] ซึ่งทำนายว่าเมื่อมีมวลขนาดใหญ่มากในพื้นที่ขนาดเล็ก เส้นทางในพื้นที่ว่างนั้นจะถูกทำให้บิดเบี้ยวไปจนถึงศูนย์กลางของปริมาตร เพื่อไม่ให้วัตถุหรือรังสีใดๆ สามารถออกมาได้
ขณะที่ทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปอธิบายว่าหลุมดำเป็นพื้นที่ว่างที่มีความเป็น[[เอกภาวะ]]ที่จุดศูนย์กลางและที่ขอบฟ้าเหตุการณ์บริเวณขอบ คำอธิบายนี่เปลี่ยนไปเมื่อค้นพบ[[กลศาสตร์ควอนตัม]] การค้นคว้าในหัวข้อนี้แสดงให้เห็นว่านอกจากหลุมดำจะดึงวัตถุไว้ตลอดกาล แล้วยังมีการค่อย ๆ ปลดปล่อยพลังงานภายใน เรียกว่า [[รังสีฮอว์คิง]]
== ที่มาของชื่อ ==
การใช้คำว่า '''หลุมดำ''' เพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้เริ่มขึ้นในช่วงกลางคริสต์ทศวรรษ 1960 โดยไม่ปรากฏหลักฐานที่แน่ชัด โดยทั่วไปจะให้การยกย่องแก่นัก[[ฟิสิกส์]]ชื่อ [[จอห์น วีลเลอร์]]
มีการใช้วลีนี้ใน[[ภาษาอังกฤษ]]มาหลายปีก่อนหน้านั้นแล้ว ตามชื่อ[[หลุมดำแห่งกัลกัตตา]]
== ประวัติการศึกษาหลุมดำ ==
=== อิงตามทฤษฎีของนิวตัน ===
แนวความคิดเกี่ยวกับวัตถุที่มีมวลมากเสียจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหนีออกมาได้เริ่มขึ้นจากนักธรณีวิทยาชื่อ [[จอห์น มิเชล]]
{{คำพูด|''สำหรับทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์ แต่มีความหนาแน่นมากกว่าความหนาแน่นของดวงอาทิตย์ถึง 500 เท่า วัตถุที่ตกลงจากความสูงไม่จำกัดสู่ผิวทรงกลมนั้นจะมีความเร็วที่พื้นผิวทรงกลมสูงกว่าความเร็วแสง ผลที่ตามมาหากแสงถูกกระทำโดยแรงเดียวกันในสัดส่วนสัมพันธ์กับแรงเฉื่อยทิศทางตรงข้ามที่เกิดจากวัตถุอื่น แสงทั้งหมดที่แผ่ออกจากวัตถุนั้นจะถูกดึงกลับไปยังทรงกลมด้วยแรงโน้มถ่วงเฉพาะของตัวมันเอง''}}
บรรทัด 32:
ทฤษฎีนี้ถือว่าแสงได้รับอิทธิพลจากความโน้มถ่วงเช่นเดียวกันกับวัตถุอื่นที่มีมวล
ในปี [[ค.ศ. 1796]] นักคณิตศาสตร์ชื่อ [[ปีแยร์-ซีมง ลาปลาซ]] ได้เสนอแนวคิดเดียวกันนี้ในหนังสือของเขา ''Exposition du système du Monde'' ทั้งในฉบับพิมพ์ครั้งที่หนึ่งและสอง (แต่แนวคิดนี้ไม่ปรากฏในฉบับพิมพ์ครั้งหลังๆ) ในเวลาต่อมา แนวคิดของทั้งมิเชลและลาปลาซที่อิงอยู่บนหลักการของนิวตันมักถูกอ้างถึงว่าเป็น [[ดาวมืด]]
แนวความคิดส่วนใหญ่เกี่ยวกับหลุมดำได้ถูกเพิกเฉยไปในคริสต์ศตวรรษที่ 19 หลังจากที่ยอมรับกันแล้วว่าแสงเป็นคลื่นที่ไม่มีมวล ดังนั้นจึงไม่ได้รับอิทธิพลจากความโน้มถ่วง ไม่เหมือนกับหลุมดำในปัจจุบันที่เชื่อว่าวัตถุด้านหลังขอบฟ้าจะยังคงที่อยู่แม้จะเกิดการยุบตัว
บรรทัด 46:
[[ไฟล์:BlackHole.jpg|thumb|250px|ภาพจำลองของหลุมดำจาก[[นาซ่า]]<ref>NASA. [http://www.gsfc.nasa.gov/gsfc/spacesci/pictures/blackhole/BH1m.jpg "Artist impression of a black hole".]</ref>]]
ตาม[[No hair theorem|ทฤษฎีโนแฮร์]] หลุมดำมีคุณสมบัติทางกายภาพที่แยกออกจากกัน 3 ประการ ได้แก่ [[มวล]] [[ประจุไฟฟ้า]] และ[[โมเมนตัมเชิงมุม]]<ref>{{cite journal |author=Heusler, M. |year=1998 |title=Stationary Black Holes: Uniqueness and Beyond |journal=Living Rev. Relativity |volume=1 |number=6 |url=http://www.livingreviews.org/Articles/Volume1/1998-6heusler/}}</ref> หลุมดำสองหลุมใด ๆ ที่มีค่าคุณสมบัติทั้งสามเท่ากันจะไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างกันได้เลย ซึ่งไม่เหมือนกับวัตถุทางดาราศาสตร์อื่น ๆ เช่น [[ดาวฤกษ์]] ที่มีค่าคุณสมบัติมากมายจนอาจจะนับไม่ถ้วน แสดงว่าในการยุบตัวของดาวฤกษ์จนกลายไปเป็นหลุมดำนั้นมีข้อมูลของคุณสมบัติที่สูญหายไปเป็นจำนวนมหาศาล แต่นัยยะหนึ่งในการศึกษาทฤษฎีทางกายภาพ ข้อมูลก็เป็นคุณสมบัติหนึ่งที่ไม่มีวันสูญหาย การที่ข้อมูลคุณสมบัติของหลุมดำสูญหายไปเกือบหมดจึงเป็นเรื่องน่าพิศวง นักฟิสิกส์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า [[พาราดอกซ์ข้อมูลของหลุมดำ]]
ทฤษฎีโนแฮร์ได้สร้าง[[สมมติฐาน]]บางอย่างเกี่ยวกับธรรมชาติของเอกภพและสสารที่อยู่ในเอกภพ สมมติฐานอื่นๆ จะนำไปสู่บทสรุปที่ต่างไป ตัวอย่างเช่น ถ้าธรรมชาติยอมให้มี[[แม่เหล็กขั้วเดียว]] ซึ่งเป็นไปได้ในทางทฤษฎีแต่ไม่เคยถูกสังเกตพบ ก็น่าจะเป็นไปได้ที่หลุมดำจะมี[[ประจุแม่เหล็ก]] แต่ถ้าเอกภพมีมากกว่า 4 มิติ (เหมือนที่กล่าวไว้ใน[[ทฤษฎีสตริง]]) หรือมีโครงสร้างทรงกลมแบบ [[
=== ประเภทของหลุมดำ ===
บรรทัด 97:
|[[หลุมดำจากดาวฤกษ์]] ||style="text-align: center;"| ~10 M<sub>[[Sun]]</sub> ||style="text-align: center;"| ~30 km
|-
|[[หลุมดำ
|}
บรรทัด 107:
* [[หลุมดำมวลปานกลาง]] - มีขนาดมวลนับหลายพันเท่าของมวลดวงอาทิตย์ เชื่อว่าเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานของ[[แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ความเข้มสูงมาก|แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่มีความเข้มมาก ๆ]] ยังไม่มีหลักฐานว่าหลุมดำขนาดนี้เกิดขึ้นจากอะไร สันนิษฐานว่าอาจเกิดจากการชนกันของหลุมดำที่มีมวลขนาดต่ำในบริเวณใจกลางของกลุ่มดาวฤกษ์หนาแน่น เช่นใ น[[กระจุกดาวทรงกลม]]หรือดาราจักร เหตุการณ์นี้ทำให้เกิดการระเบิดรุนแรงของ[[คลื่นความโน้มถ่วง]] ซึ่งอาจสังเกตพบต่อไปในไม่ช้า การแบ่งประเภทความแตกต่างระหว่างหลุมดำมวลยวดยิ่งกับหลุมดำมวลขนาดกลางเป็นแต่เพียงระเบียบวิธีในหลักการเท่านั้น ข้อมูลอื่นใดเช่น ขนาดของมวลต่ำสุด หรือขนาดของมวลสูงสุดที่หลุมดำหนึ่งๆ สามารถก่อตัวขึ้นได้จากการยุบตัวของดาวฤกษ์มวลมาก ยังเป็นที่เข้าใจกันน้อยมาก แต่ก็เชื่อกันว่าน่าจะมีขนาดน้อยกว่า 200 เท่าของมวลดวงอาทิตย์
* [[หลุมดำจากดาวฤกษ์]] - มีมวลต่ำสุดตั้งแต่ประมาณ 1.5–3.0 เท่าของดวงอาทิตย์ (จาก[[ขอบเขตโทลแมน-ออพเพนไฮม์เมอร์-โวลคอฟฟ์]] สำหรับมวลมากสุดของดาวนิวตรอน) ไปจนถึงประมาณ 15–20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ หลุมดำชนิดนี้เกิดขึ้นจากการยุบตัวของดาวฤกษ์เดี่ยว หรืออาจเป็นการรวมกันของ[[ดาวนิวตรอนคู่]]ก็ได้ (ซึ่งหนีจากกันไม่พ้นด้วยอิทธิพลของรังสีความโน้มถ่วง ) ดาวฤกษ์เหล่านี้ในตอนเริ่มต้นอาจมีมวลมากถึง ≈100 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ หรือมากกว่านั้น แต่ได้สูญเสียมวลด้านนอกออกไปในระหว่างช่วงต้นของ วิวัฒนาการ เช่นการสูญเสียมวลไปใน[[ลมดาวฤกษ์]]ระหว่างที่เป็น[[ดาวยักษ์แดง]] หรือระหว่างเป็น[[ดาววูล์ฟ
* [[หลุมดำจิ๋ว]] - มีมวลน้อยกว่ามวลของดาวฤกษ์มาก ที่มวลขนาดนี้จึงได้รับอิทธิพลจาก[[กลศาสตร์ควอนตัม]]มาก ไม่มีกลไกใดเท่าที่ทราบที่สามารถอธิบายการเกิดแบบปกติของหลุมดำประเภทนี้จากวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ แต่จากสมมุติฐาน[[การพองตัวของจักรวาล]]แสดงให้เห็นว่า มีหลุมดำชนิดนี้เกิดขึ้นตั้งแต่ช่วงแรกเริ่มของเอกภพแล้ว ถ้าพิจารณาจากทฤษฎีบางประการว่าด้วย[[ความโน้มถ่วงทางควอนตัม]]
== องค์ประกอบ ==
บรรทัด 120:
=== เอกภาวะ ===
{{บทความหลัก|เอกภาวะจากความโน้มถ่วง}}
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ในบริเวณใจกลางหลุมดำทรงกลมนั้นจะมีเอกภาวะกาลอวกาศอยู่ นั่นหมายถึงสุดโค้งของกาลอวกาศ หมายความว่าจากจุดที่ผู้สังเกตที่กำลังจะเข้าสู่หลุมดำ ที่เวลาหนึ่งที่กำลังจะข้ามผ่านจุดนั้นไป หลุมดำจะกลายมาถูกกดอัดเข้าสู่บริเวณที่ปริมาตรเป็นศูนย์ ดังนั้นความหนาแน่นอนันต์ ที่ปริมาตรศูนย์นี้ บริเวณที่มีความหนาแน่นไม่สิ้นสุดจะอยู่บริเวณใจกลางหลุมดำพอดีเรียก [[เอกภาวะความโน้มถ่วง]]
เอกภาวะใน[[หลุมดำที่ไม่หมุน|หลุมดำที่ไม่มีการหมุน]]นั้นเป็นจุดจุดหนึ่ง หรืออาจกล่าวได้ว่ามันมีความยาว กว้างและลึกเป็นศูนย์ เอกภาวะของ[[หลุมดำหมุน|หลุมดำที่หมุนได้]] จะไม่นับเป็นการก่อสร้างของ
การปรากฏของเอกภาวะเป็นที่เข้าใจว่าเป็นสัญญาณของจุดสิ้นสุดของ[[ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป]] โดยไม่คาดคิด เหมือนกับที่เกิดเมื่อกลศาสตร์ควอนตัมมีผลกระทบและกลายมาเป็นความสำคัญ เนื่องจากความกดดันมีมากและอนุภาคก็มีผลกระทบซึ่งกันและกัน โชคไม่ดีที่ไม่สามารถที่จะรวมทฤษฎีควอนตัมและความโน้มถ่วงเข้าด้วยกันได้ แต่อย่างไรก็ตามก็คาดว่าทฤษฎีโน้มถ่วงควอนตัมจะแสดงลักษณะเด่นของหลุมดำโดยไม่มีเอกภาวะ
อย่างไรก็ตาม การก่อตัวของเอกภาวะอาจใช้เวลาจำกัดมากจากจุดที่ผู้สังเกตการยุบตัวของวัตถุ แต่จากจุดที่ไกลจากผู้สังเกตอาจจะใช้เวลาไม่สิ้นสุดเนื่องจาก[[การยืดเวลาเนื่องจากความโน้มถ่วง]]
=== ทรงกลมโฟตอน ===
บรรทัด 175:
===== การเกิดขึ้นของหลุมดำจากบิกแบง =====
การยุบตัวจากแรงโน้มถ่วงอาศัยความหนาแน่นมาก ๆ ในยุคปัจจุบันของเอกภพ ความหนาแน่นมาก ๆ ขนาดนี้จะพบแต่เพียงบนดาว แต่ในยุคก่อนหน้านี้หลังจากเกิด[[บิกแบง]] ความหนาแน่นจะมากกว่านี้มากพอที่จะสร้างหลุมดำขึ้นมาได้ ความหนาแน่นมาก ๆ อย่างเดียวนี้ไม่เพียงพอที่จะสร้างหลุมดำ เมื่อมวลกระจัดกระจายและไม่สามารถรวมกันได้ สำหรับจุดเริ่มต้นของหลุมดำนั้น
=== ผลจากการชนพลังงานสูง ===
การยุบตัวจากแรงโน้มถ่วงไม่ได้เป็นกระบวนการเดียวที่จะสร้างหลุมดำเท่านั้น ในทางทฤษฎี หลุมดำอาจจะเกิดขึ้นจากการชนกันที่มีความหนาแน่นมากพอ ด้วยเหตุผลที่ว่าหลุมดำสามารถที่จะนำเอามวลใด ๆ (หลุมดำจิ๋ว) มาสร้างก็ได้ไม่ว่ามวลนั้นจะมีพลังงานต่ำเพียงใด อย่างไรก็ตาม จนถึงทุกวันนี้ ไม่มีเหตุการณ์ใดที่พิสูจน์ว่าเป็นการทดลองของมวลสมมาตรในตัวสั่นสะเทือนอนุภาค<ref>{{citation|first1=Steven B. |last1-Giddings |first2=Scott |last2=Thomas |title=High Energy Colliders as Black Hole Factories: The End of Short Distance Physics |journal=Phys.Rev. D |volume=65 |year=2002 |number=056010 |url=http://arxiv.org/abs/hep-ph/0106219}}</ref> คำแนะนำนี้อาจจะเป็นขอบเขตสำหรับมวลของหลุมดำได้
ในทางทฤษฎีแล้ว ขอบเขตนี้คาดว่าจะอยู่รอบ ๆ มวลแพลงค์ (~10<sup>19</sup> [[GeV]]/c<sup>2</sup>) เมื่อผลกระทบทางควอนตัมทำให้ความเป็นไปได้ทางทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปหยุดลง ซึ่งทำให้การสร้างหลุมดำด้วยกระบวนการที่ใช้พลังงานสูงเกินเอื้อมไปหรือไม่สามารถที่จะเกิดใกล้ ๆ โลกได้ การพัฒนาล่าสุดในทางแรงโน้มถ่วงทางควอนตัมพบว่าขอบเขตควรจะน้อยกว่านี้มาก [[braneworld]] ที่คาดว่าจะเกิดขึ้นทำให้มวลแพลงน้อยลงไปอีกอาจจะเข้าใกล้ 1 TeV ก็เป็นได้<ref>{{citation|first1=Nima |last1=Arkani-Hamed |first2=Savas |last2=Dimopoulos |first3=Gia |last3=Dvali |title=The Hierarchy Problem and New Dimensions at a Millimeter |journal=Phys.Lett. B |volume=429 | year=1998 |pages=263-272 |url=http://arxiv.org/abs/hep-ph/9803315}}</ref> และนี่จะทำให้ความเป็นไปได้ของหลุมดำจิ๋วจะถูกสร้างจากการชนพลังงานสูง เกิดจากรังสีคอสมิกที่ชนกับชั้นบรรยากาศ หรือแม้กระทั่งใน[[เครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่]]ที่ [[
=== การเติบโต ===
บรรทัด 188:
=== การระเหยของหลุมดำ ===
ถ้าทฤษฎีของฮอว์คิงเกี่ยวกับรังสีในหลุมดำนั้นถูกต้อง หลุมดำก็จะต้องมีการปลดปล่อยรังสีสเปกตรัมออกมาจากการสูญเสียพลังงานเนื่องจากตามทฤษฎีของมวลสัมพัทธ์แล้วพลังงานที่หนาแน่นเท่านั้น (e = mc<sup>2</sup>) <ref name=Hawking1974/> หลุมดำจะหดลงและระเหยไปตามกาลเวลา [[อุณหภูมิฮอว์คิง]]
หลุมดำที่มีการหมุนจะแผ่คลื่นความโน้มถ่วงออกมา ซึ่งคลื่นความโน้มถ่วงคือพลังงานในการหมุนของหลุมดำ เมื่อแผ่คลื่นความโน้มถ่วงออกไปหลุมดำจะหมุนช้าลงจนในที่สุด เมื่อหลุมดำหยุดหมุน คลื่นความโน้มถ่วงจะไม่หายไป แต่หลุมดำจะค่อยเสียมวลออกไปเพื่อใช้เป็นพลังงานในการแผ่คลื่นความโน้มถ่วง หรือที่เรียกว่าหลุมดำระเหย
บรรทัด 200:
=== กระบวนการสปาเกตตี้ ===
{{บทความหลัก|
วัตถุที่อยู่ภายใต้แรงดึงดูดขนาดใหญ่จะสัมผัสได้ถึง[[แรงไทดัล]] ที่ทำให้มันไปในทิศทางของวัตถุที่ก่อให้เกิดสนามโน้มถ่วง นี่อาจจะเกิดจากกฎกำลังสองผกผันทำให้ส่วนที่ใกล้กว่าของวัตถุที่ถูกแผ่ออกสัมผัสกับแรงดึงดูดได้เร็วกว่าส่วนที่อยู่ไกลกว่า ใกล้ ๆ กับหลุมดำ แรงไทดอลจะถูกคาดหวังว่าจะเพียงพอที่จะทำให้วัตถุตกลงไป ไม่ว่าจะเป็นอะตอม หรือนิวคลีออน เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า [[กระบวนการสปาเกตตี้]]
ความแรงของแรงไทดัลของหลุมดำขึ้นกับค่าความโน้มถ่วงนั้นเปลี่ยนแปลงระยะอย่างไรมากกว่าที่จะคิดถึงแรงสัมบูรณ์ที่ตกลงไป นั่นหมายความว่าหลุมดำขนาดเล็กจะเกิดปรากฏการณ์สปาเกตตี้เมื่อวัตถุที่ตกลงไปนั้นยังอยู่ภายนอกขอบฟ้าเหตุการณ์ ขณะที่วัตถุที่ตกลงไปในหลุมดำขนาดใหญ่นั้นอาจไม่ผิดแผกแตกต่างไป หรืออาจจะไปสัมผัสแรงขนาดใหญ่ที่ผ่านขอบฟ้าเหตุการณ์ไป
บรรทัด 243:
เหตุผลที่นิยมจะนำมาอธิบายปรากฏการณ์หลุมดำก็คือแนวคิดเกี่ยวกับ[[ความเร็วหลุดพ้น]] ความเร็วนี้เป็นที่ต้องการสำหรับการเริ่มต้นที่ผิวของวัตถุขนาดใหญ่เพื่อที่จะหลุดจากสนามโน้มถ่วงของวัตถุใด ๆ แนวคิดนี้มาจากกฎความโน้มถ่วงของนิวตันที่ความเร็วหลุดพ้นของวัตถุหนาแน่นเพียงพอจะเท่ากับหรือมากกว่า[[ความเร็วแสง]] มีการกล่าวอ้างว่าไม่มีอะไรที่จะมากกว่าความเร็วแสงได้ จึงสรุปได้ว่าไม่มีสสารใดจะสามารถหนีจากวัตถุที่หนาแน่นขนาดนี้ได้<ref>An example of this reasoning can be found on this website created by students from Tufts university.</ref> อย่างไรก็ดี ข้อขัดแย้งนี้ก็ยังมีช่องโหว่ที่ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมแสงจึงมีผลต่อวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วง หรือเหตุใดมันจึงไม่สามารถหลุดออกมาได้ และก็ไม่สามารถอธิบายว่าทำไมยานอวกาศที่มีกำลังส่งไม่สามารถที่จะหยุดได้อย่างอิสระ
สองแนวคิดของ[[อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์]]ต้องนำมาใช้อธิบายปรากฏการณ์ แนวความคิดแรกก็คือเวลาและอวกาศ
แนวคิดที่สองอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป คือมวลจะถูกทำให้ผิดรูปร่างอยู่ในกาลอวกาศนี้ ผลกระทบของมวลในกาลอวกาศนี้อธิบายให้รู้ว่าเมื่อทิศทางของเวลาเบี่ยงเบนไปข้างหน้ามวล มีผลให้วัตถุจะเคลื่อนที่นำหน้ามวล นี่เป็นประสบการณ์จากความโน้มถ่วง ผลกระทบจากความเบี่ยงเบนนี้ทำหน้าระยะทางคล้ายกับจะสั้นลง ในบางจุดใกล้มวล ความเบี่ยงเบนนี้จะมากขึ้นทำให้เส้นทางที่เป็นไปได้ทั้งหมดของวัตถุสามารถนำหน้ามวลได้ทั้งสิ้น<ref>{{Citation |last=Townsend |first=P.K. |title=Black Holes |url=http://www.arxiv.org/abs/gr-qc/9707012 |page=18}}. Lecture notes for a Cambridge Part III course.</ref> นั่นก็หมายความว่าวัตถุใด ๆ ที่ผ่านจุดนี้ไปแล้วจะไม่สามารถไปได้ไกลกว่ามวล แม้ว่าจะมีกำลังจากการบิน โดยเรียกจุดนี้ว่า [[ขอบฟ้าเหตุการณ์]]
บรรทัด 321:
[[ไฟล์:Black hole lensing web.gif|170px|left|thumb|การสั่นของ [[เลนส์ความโน้มถ่วง]] โดยหลุมดำที่ทำให้พื้นหลัง[[ดาราจักร]] ผิดรูปร่างไป]]
[[เลนส์ความโน้มถ่วง]]
ภาพจากแหล่งที่อยู่หลังเลนส์จะปรากฏให้ผู้สังเกตเห็นเป็นหลายภาพ ในกรณีที่แหล่งกำเนิด วัตถุที่ทำหน้าที่เป็นเลนส์และผู้สังเกตอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน แหล่งกำเนิดจะปรากฏเป็นวงแหวนหลังวัตถุต้นกำเนิด
บรรทัด 328:
=== วัตถุที่โคจรรอบหลุมดำ ===
{{See also|ปัญหาของเคปเลอร์เกี่ยวกับสัมพัทธภาพทั่วไป}}
วัตถุที่โคจรรอบหลุมดำนี้ เป็นตัววัดค่าสนามโน้มถ่วงรอบ ๆ ศูนย์กลางวัตถุ ตัวอย่างในอดีตอาทิเช่น การค้นพบในปี 1970 ซึ่งสมมติให้วงแหวนก๊าซนี้จะโคจรอยู่รอบ ๆ หลุมดำ ที่ทำให้ [[
อีกตัวอย่างหนึ่งคือ ดาวเอสทู ที่มองเห็นโคจรอยู่ที่ใจกลางกาแล็กซี่ เป็นดาวที่มีแสงจากหลุมดำที่มีขนาดประมาณ 3.5×10<sup>6</sup> เท่าของดวงอาทิตย์ ดังนั้นสามารถที่จะพล็อตการเคลื่อนไหวของวงโคจรได้ แต่ไม่มีการสำรวจอื่น ๆ ที่ใจกลางของวงโคจรนอกจากตำแหน่งของหลุมดำ
=== การระบุมวลของหลุมดำ ===
[[การสั่นกึ่งคาบ]]
== วัตถุที่น่าจะเป็นหลุมดำ ==
บรรทัด 376:
ในปี 2002 [[กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล]]ได้ทำการสังเกตและแสดงว่าน่าจะมีหลุมดำขนาดกลางและกระจุกดาวทรงกลมชื่อ เมสสิเยร์ 15 และมายอล II<ref>{{cite journal |author=Gerssen, Joris |coauthors=van der Marel, Roeland P.; Gebhardt, Karl; Guhathakurta, Puragra; Peterson, Ruth C.; Pryor, Carlton |year=2002 |month=December |title=Hubble Space Telescope Evidence for an Intermediate-Mass Black Hole in the Globular Cluster M15. II. Kinematic Analysis and Dynamical Modeling |journal=The Astronomical Journal |volume=124 |issue=6 |pages= 3270–3288 |url=http://arxiv.org/abs/astro-ph/0209315 | doi = 10.1086/344584}}</ref><ref>{{cite web|url=http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/cosmology/2002/18/text/|title=Hubble Discovers Black Holes in Unexpected Places|work=HubbelSite |accessdate=2007-10-31|date=2002-09-17}}</ref> โดยการตีความนี้ขึ้นอยู่กับขนาดและคาบของการโคจรของดาวในกระจุกดาวทรงกลม แต่จากหลักฐานที่ได้จากกล้องฮับเบิลนั้นก็ไม่สามารถให้ข้อสรุปที่ดีได้ เมื่อพบว่ากลุ่มของ[[ดาวนิวตรอน]]นั้นก็ให้ผลการสังเกตที่คล้ายกัน กระทั่งการค้นพบครั้งล่าสุดที่นักดาราศาสตร์คาดว่าความโน้มถ่วงที่ซับซ้อนที่มีต่อกันในกระจุกดาวทรงกลมนั้นจะทำให้เกิดหลุมดำได้
ในปี 2004 กลุ่มของนักดาราศาสตร์รายงานว่ามีการค้นพบหลุมดำมวลขนาดกลางที่ได้รับการยืนยันใน[[ทางช้างเผือก]] โคจรสามปีแสงจากซาจิเทอเรียส เอ
ในเดือนมกราคมปี 2007 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซาท์แธมตัน ประเทศสหราชอาณาจักร รายงานการพบหลุดดำที่มีมวลขนาด 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ในกระจุกดาวทรงกลมรวมกับ[[ดาราจักร]]ชื่อ เอ็นจีซี 4427 โดยมีระยะห่างประมาณ 55 ล้าน[[ปีแสง]]<ref>http://xxx.lanl.gov/abs/0805.2952</ref><ref>{{citation |first1=Thomas J. |last1=Maccarone |first2=Arunav |last2=Kundu |first3=Stephen E. |last3=Zepf |first4=Katherine L. |last4=Rhode |title= A black hole in a globular cluster |journal=Nature |volume=445 |year=2007 |pages=183–185 |url=http://arxiv.org/abs/astro-ph/0701310 |doi= 10.1038/nature05434}}</ref>
บรรทัด 387:
=== หลุมดำจิ๋ว ===
ในทางทฤษฎี ไม่มีขนาดที่เล็กที่สุดสำหรับหลุมดำ เมื่อหลุมดำเกิดขึ้นมาหลุมหนึ่งก็จะมีคุณสมบัติของหลุมดำ โดยสตีเฟน ฮอวคิง ได้อธิบายไว้ในทฤษฎีของหลุมดำแรกเริ่ม ที่สามารถจะระเหยและมีขนาดเล็กลงได้ นั่นก็คือ[[หลุมดำจิ๋ว]] การค้นหาหลุมดำแรกเริ่มที่ยังมีการระเหยอยู่นั้นเป็นเป้าหมายหลักของดาวเทียมกลาส
มีรายงานว่าสามารถที่จะจับสัญญาณการสั่นของอนุภาคจากบนโลกได้เมื่อเกิดการก่อตัวของหลุมดำ โดยสัญญาณเหล่านี้จะไม่เหมือนกับความโน้มถ่วงภายในหลุมดำ แต่ก็จะมีการเทียบกับพื้นผิวสำหรับทฤษฎีควอนตัมโน้มถ่วง<ref>{{arxiv |hep-th |0501068}}</ref>
พฤติกรรมคล้ายหลุมดำเนื่องจากเอดีเอสและซีเอฟทีระหว่างทฤษฎีของแรงนิวเคลียร์ที่รุนแรงไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงและทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัม ทฤษฎีเหล่านี้คล้ายกันเพราะใช้อธิบาย[[ทฤษฎีสตริง]] ดังนั้นการก่อตัวและความไม่ต่อเนื่องของ ควาร์ก-กลูออน พลาสมานั้นก็เกี่ยวข้องกับการเกิดหลุมดำ ลูกไฟที่ [[Relativistic Heavy Ion Collider]] [
== อ้างอิง ==
| |||