Црна рупа је невидљиви ентитет у свемиру са гравитационим повлачењем толико јаким да светлост не може да побегне. Црне рупе су раније „обичне“ звезде звезде које су изгореле или су стиснуте. Повлачење је јако због сићушног простора у који је заузета сва маса звезде. могу варирати у величини од једног атома до величине више од 4 милиона сопствених Земљиних сунца.
Научни пројекат црне рупе одличан је начин да се студенти упознају са очаравајућим и толико прослављеним (ако се слабо разуме) физичким феноменом. Као такав, то је такође одличан начин да деца науче како да објасне ствари својим вршњацима; на крају крајева, настава је рад.
Гравитационо повлачење: Припрема
Гравитација црне рупе зависи од масе и удаљености од објекта. Црне рупе имају јака гравитациона поља; међутим, предмети морају бити удаљени стотине миља да би били погођени. Магнетни мермер представља комад свемирске материје који ће орбитирати око црне рупе ако се превише приближи.
- Купите два листа пенастих дасака или црне табле са знаковима (11 инча к 17 инча је добра величина), један снажни цилиндрични магнет, магнетни мермер и послужавник или пешкир.
- Исеците четири до шест рупа на плочи исте величине као и цилиндрични магнет.
- Поставите магнет у једну од рупа и ставите комад траке преко рупе да бисте је учврстили.
- Покријте пенасту плочу другим комадом даске тако да површина изгледа једнолико.
- Ставите тацну или пешкир испод даске да садржи мермер.
Гравитационо повлачење: Експеримент
Ролл мрамор преко пене плоче. Када се приближи скривеном магнету или црној рупи, њен пут ће се променити. Магнет представља привлачење гравитације, али имајте на уму да је гравитација много слабија сила од магнетног повлачења и постаје уочљива само код објеката величине планете или већих. У зависности од тога колико се мермер приближава скривеном магнету, приметићете различите исходе.
Експеримент са црном рупом: Припрема
Звезде се непрестано боре са ефектима фузије, притиска и гравитације. Велике количине масе омогућавају звезди да сруши тело у тачку. Гравитација ће на крају преплавити звезду и крајње стање колапса звезде одређено је првобитном масом звезде.
Овај пројекат физике на црним рупама истражује крајње стање звезде. Окупите неколико балона, три, 12 до 14 инча листова алуминијумске фолије по балону, оштар предмет и чепиће за уши или штитнике за уши.
Експеримент са црном рупом: Принципи
- Удувајте балоне и завежите крајеве. Покрити балоне са најмање два слоја алуминијумске фолије. Ови балони представљају звезде.
- Гурните површину покривених балона рукама. Звезде се неће срушити јер спољна сила генерисана фузијом унутар звезде уравнотежује гравитацију према унутра.
- Када правој звезди понестане основног горива, може се срушити. Ставите заштиту за уши и ставите балоне како бисте уклонили ваздушни притисак унутра. Уверите се да фолија задржава облик. Звезди је понестало горива у језгру, а фузија више не генерише довољно топлоте и притиска да спречи колапс.
- Срушите балон звезду рукама. „Повлачење гравитацијом“ представљено вашим рукама руши звезду и ствара црну рупу.
Откривање црних рупа
Како научници уопште знају да постоје рупе у позадини, с обзиром на то да су невидљиве? Сигурно су велике и показују снажна гравитациона поља, али су далеко.
Научници су у стању да открију ефекте јаке гравитације црне рупе на суседне звезде и гасове. Ако звезда кружи око одређеног локуса, научници могу да испитају кинетичка својства те звезде да би открили да ли је црна рупа можда у центру орбите.
Када се црна рупа и звезда окрећу близу један другог, ствара се високоенергетска светлост. Научни инструменти могу да виде ову високоенергетску светлост.
