Чорна діра - це невидима сутність у просторі із силою тяжіння, настільки сильною, що світло не може втекти. Чорні діри - це раніше "звичайні" зірки, які згоріли або стислися. Потяг сильний завдяки крихітному простору, в який потрапила вся маса зірки. вони можуть варіювати в розмірах від одного атома до розміру більше 4 мільйонів власних сонць Землі.
Науковий проект «чорної діри» - це чудовий спосіб для студентів ознайомитись із заворожуючим та відомим (якщо його погано розуміють) фізичним явищем. Таким чином, це також чудовий спосіб для дітей навчитися пояснювати речі своїм одноліткам; зрештою, викладання робить.
Гравітаційна тяга: Підготовка
Гравітація чорної діри залежить від маси та відстані від об’єкта. Чорні діри мають сильні гравітаційні поля; однак об'єкти повинні бути на відстані сотні миль, щоб бути постраждалими. Магнітний мармур являє собою шматок космічної речовини, який обернеться навколо чорної діри, якщо вона потрапить занадто близько.
- Придбайте два листи пінопластової дошки або чорні таблички з вивісками (11 дюймів на 17 дюймів - це хороший розмір), один міцний циліндричний магніт, магнітний мармур та піднос або рушник.
- Виріжте на дошці чотири-шість отворів такого ж розміру, що і циліндричний магніт.
- Помістіть магніт в один з отворів і покладіть шматок стрічки над отвором, щоб закріпити його.
- Накрийте поролонову дошку другим шматком дошки, щоб поверхня виглядала однорідною.
- Помістіть піддон або рушник під дошку, щоб містити мармур.
Гравітаційна тяга: експеримент
Накатайте мармур на поролонову дошку. Коли він наблизиться до прихованого магніту або чорної діри, його шлях зміниться. Магніт відображає силу тяжіння, але гравітація є набагато слабшою силою, ніж магнітна сила тяжіння, і стає помітною лише з об’єктами розміром із планету або більшими. Залежно від того, наскільки мармур наближається до прихованого магніту, ви помітите різні результати.
Експеримент з чорною діркою: Підготовка
Зірки постійно борються з ефектами синтезу, тиску та гравітації. Велика кількість маси дозволяє зірці зруйнувати тіло в точку. Зрештою сила тяжіння охопить зірку, і кінцевий стан колапсу зірки визначається вихідною масою зірки.
Цей фізичний проект з чорних дір досліджує кінцевий стан для зірки. Зберіть кілька повітряних куль, від 12 до 14 дюймів аркушів алюмінієвої фольги на один балон, гострий предмет та беруші або навушники.
Експеримент із чорною діркою: Принципи
- Здуйте повітряні кульки і зав'яжіть кінці. Покрийте повітряні кулі принаймні двома шарами алюмінієвої фольги. Ці повітряні кулі представляють зірки.
- Натисніть на поверхню накритих кульок руками. Зірки не зруйнуються, оскільки зовнішня сила, що генерується синтезом всередині зірки, врівноважує силу тяжіння всередину.
- Коли у справжньої зірки закінчується основне паливо, вона може зруйнуватися. Одягніть захист для слуху і висуньте повітряні кульки, щоб зняти тиск повітря всередині. Переконайтесь, що фольга зберігає форму. У зірці у зірки закінчилося паливо, і синтез більше не виробляє достатньо тепла та тиску, щоб запобігти колапсу.
- Згорніть зірку кулі своїми руками. «Гравітаційне тяжіння», представлене вашими руками, руйнує зірку і створює чорну діру.
Виявлення чорних дірок
Звідки вчені взагалі знають, що там є заглибини, враховуючи те, що вони невидимі? Звичайно, вони великі і мають сильні гравітаційні поля, але до них далеко.
Вчені можуть виявити вплив сильної гравітації чорної діри на сусідні зірки та гази. Якщо зірка обертається навколо певного локусу, вчені можуть вивчити кінетичні властивості цієї зірки, щоб з’ясувати, чи може бути чорна діра в центрі орбіти.
Коли чорна діра і зірка обертаються близько один до одного, виникає високоенергетичне світло. Наукові прилади можуть бачити це високоенергетичне світло.