Eksperimen Lubang Hitam untuk Anak-Anak

Lubang hitam adalah entitas tak terlihat di ruang angkasa dengan tarikan gravitasi yang begitu kuat sehingga cahaya tidak dapat melarikan diri. Lubang hitam sebelumnya adalah bintang bintang "biasa" yang telah terbakar atau terkompresi. Tarikannya kuat karena ruang kecil tempat semua massa bintang telah menempati. mereka dapat bervariasi dalam ukuran dari satu atom ke ukuran lebih dari 4 juta matahari Bumi sendiri.

Proyek sains lubang hitam adalah cara yang bagus bagi siswa untuk membiasakan diri dengan fenomena fisik yang memesona dan banyak dirayakan (jika kurang dipahami). Karena itu, ini juga merupakan cara yang bagus bagi anak-anak untuk belajar menjelaskan sesuatu kepada teman sebayanya; setelah semua, mengajar adalah melakukan.

Gravitasi lubang hitam tergantung pada massa dan jarak dari objek. Lubang hitam memiliki medan gravitasi yang kuat; namun, objek harus berada dalam jarak ratusan mil agar terpengaruh. Marmer magnetik mewakili sepotong materi luar angkasa yang akan mengorbit lubang hitam jika terlalu dekat.

• Beli dua lembar papan busa atau papan tanda hitam (11 inci kali 17 inci adalah ukuran yang baik), satu magnet silinder yang kuat, marmer magnetik, dan nampan atau handuk.
• Potong empat hingga enam lubang di papan dengan ukuran yang sama dengan magnet silinder.
• Tempatkan magnet di salah satu lubang dan letakkan selotip di atas lubang untuk mengencangkannya.
• Tutupi papan busa dengan potongan papan kedua agar permukaannya tampak seragam.
• Tempatkan baki atau handuk di bawah papan untuk menampung marmer.

Gulung marmer di atas papan busa. Ketika mendekati magnet tersembunyi atau lubang hitam, jalurnya akan berubah. Magnet mewakili tarikan gravitasi, tetapi perhatikan bahwa gravitasi adalah gaya yang jauh lebih lemah daripada tarikan magnet, dan hanya dapat dilihat dengan benda seukuran planet atau lebih besar. Bergantung pada seberapa dekat kelereng dengan magnet tersembunyi, Anda akan melihat hasil yang berbeda.

Bintang terus-menerus melawan efek fusi, tekanan, dan gravitasi. Massa dalam jumlah besar memungkinkan sebuah bintang meruntuhkan sebuah benda menjadi satu titik. Gravitasi pada akhirnya akan membanjiri bintang dan keadaan akhir keruntuhan bintang ditentukan oleh massa asli bintang tersebut.

Proyek fisika pada lubang hitam ini mengeksplorasi keadaan akhir sebuah bintang. Kumpulkan beberapa balon, tiga lembar aluminium foil berukuran 12 inci hingga 14 inci per balon, benda tajam, dan penutup telinga atau penutup telinga.

• Tiup balon dan ikat ujungnya. Tutupi balon dengan setidaknya dua lapis aluminium foil. Balon ini melambangkan bintang.
• Dorong permukaan balon yang tertutup dengan tangan Anda. Bintang-bintang tidak akan runtuh karena gaya luar yang dihasilkan oleh fusi di dalam bintang menyeimbangkan gravitasi ke dalam.
• Ketika bintang nyata kehabisan bahan bakar inti, ia bisa runtuh. Kenakan pelindung telinga dan pecahkan balon untuk menghilangkan tekanan udara di dalamnya. Pastikan foil mempertahankan bentuknya. Bintang telah kehabisan bahan bakar di intinya, dan fusi tidak lagi menghasilkan panas dan tekanan yang cukup untuk mencegah keruntuhan.
• Tutup bintang balon dengan tangan Anda. "Tarik gravitasi" yang diwakili oleh tangan Anda meruntuhkan bintang dan menciptakan lubang hitam.

Bagaimana para ilmuwan tahu lubang belakang ada, mengingat mereka tidak terlihat? Tentu, mereka besar dan menunjukkan medan gravitasi yang kuat, tetapi mereka sangat jauh.

Para ilmuwan mampu mendeteksi efek gravitasi kuat lubang hitam pada bintang dan gas tetangga. Jika sebuah bintang mengorbit di sekitar lokus tertentu, para ilmuwan dapat memeriksa sifat kinetik bintang itu untuk mengetahui apakah sebuah lubang hitam mungkin berada di pusat orbit.

Ketika lubang hitam dan bintang mengorbit berdekatan, cahaya berenergi tinggi dihasilkan. Instrumen ilmiah dapat melihat cahaya berenergi tinggi ini.