Verschil tussen zwart gat en wormgat
Share
Belangrijkste verschil - Zwarte gaten versus Wormholes
Zwarte gaten en wormholes zijn twee fascinerende onderwerpen in de natuurkunde en ook in wetenschappelijke ficties. Een zwart gat is een extreem dicht voorwerp met een grote hoeveelheid materie en energie. Dus, ze creëren extreem sterke zwaartekrachtvelden die de ruimte-tijd eromheen vervormen. Het concept van zwarte gaten wordt gesuggereerd in de theorie van de algemene relativiteitstheorie en het was decennia lang een theoretisch concept. Tenslotte, natuurkundigen hadden het geluk om het bestaan van zwarte gaten te bevestigen nadat ze zwaartekrachtsgolven voor de eerste keer konden detecteren, op 14 september 2015. Een wormgat is een theoretisch concept gesuggereerd door Einstein en Rosen. Een wormgat verbindt twee punten in ruimte-tijd of twee verschillende universums. Hoe dan ook, ze bestaan tot nu toe alleen in de theoretische natuurkunde. Dit is het belangrijkste verschil tussen zwart gat en wormgat.
Wat is een zwart gat
Sterren zijn enorme natuurlijke thermonucleaire krachtcentrales in het universum. Zwarte gaten, witte dwergen en neutronensterren zijn enkele mogelijke resultaten van een ineenstortende ster. Dus, men moet een duidelijk begrip hebben van de oorsprong van sterren om de vorming van zwarte gaten te begrijpen.
Na de Big Bang was de materie bijna in de vorm van protonen, elektronen en enkele andere lichte kernen. Deze zweefden door het universum, net als een gas. Naarmate het universum afkoelde, konden de zwaartekrachten sommige van deze deeltjes bij elkaar brengen en werden enorme gasvormige wolken gevormd. Terwijl de zwaartekrachten samen de materie in de wolken aantrokken, kwamen de deeltjes steeds dichterbij. Dus de kinetische energie van deeltjes nam toe. De temperatuur nam voortdurend toe terwijl de wolken samentrokken. Uiteindelijk bereikte de interne temperatuur ongeveer 7K en de dichtheid van een dergelijke wolk was extreem hoog. De ineenstortende wolken bereikten de essentiële voorwaarden voor kernfusiereacties en sterren werden geboren.
Maar nadat de fusiebrandstof van de ster is opgebruikt, trekt de massa van de ster zich samen in een zeer klein volume door de zwaartekracht van de ster, omdat de resterende hitte en stralingsdruk niet voldoende is om de eigen zwaartekrachtskracht in balans te houden. Het resultaat is een extreem dichte bal. De ster wordt dan een witte dwerg of neutronenster of zwart gat afhankelijk van de massa. Een ster met een massa van minder dan 1,4 zonnemassa wordt een witte dwerg. Sterren met meer dan bijna 3 zonsmassa's worden zwarte gaten door een ander astronomisch stadium. Sterren met een massa van meer dan 1,4 zonsmassa's maar minder dan 3 zonsmassa's worden neutronensterren.
Het midden van een zwart gat staat bekend als de eigenaardigheid. Het oppervlak van een zwart gat wordt het gebeurtenis horizon. De straal van een niet-roterend bolvormig zwart gat is rechtevenredig met de massa. Het kan worden berekend met behulp van de vergelijking. Zwarte gaten worden geclassificeerd in superzware zwarte gaten, stellaire zwarte gaten en microzwarte gaten. Als het oorspronkelijke voorwerp van een zwart gat ronddraait, zou het resulterende zwarte gat vóór de ineenstorting ook een roterend zwart gat zijn.
De massa en energiedichtheid van een zwart gat is extreem hoog en de zwaartekracht binnen en rondom hen is ongelooflijk hoog. Niets van binnenuit de horizon van het evenement kan dus naar buiten ontsnappen. Als gevolg van de enorme zwaartekrachten, zijn zwarte gaten heel moeilijk te detecteren omdat licht ze zelfs niet kan verlaten.
Wat is een wormgat
Het concept van wormgaten is een zeer populair onderwerp in science fictions of sci-fi. Het concept werd voorgesteld door Albert Einstein en Rosen na het bestuderen van de relativiteitstheorie. Dus wormgaten worden soms Einstein-Rosen-bruggen genoemd. Door wiskundige oplossingen in Einsteins theorie van de zwaartekracht te analyseren, voorspellen theoretici nog steeds de mogelijkheid van het bestaan van wormgaten.
Eenvoudig, een wormgat is een theoretisch concept dat twee punten verbindt in de ruimte-tijd. Het pad door een wormgat is erg kort in vergelijking met een ander pad in de conventionele ruimte-tijd. Dus wormgaten zijn snelkoppelingen in de ruimte-tijd.
Een wormgat heeft twee monden en een keel (een buis). De keel is de snelkoppeling of tunnel die zijn twee monden verbindt. Theoretisch zou een wormgat twee verschillende punten in het universum of twee universums kunnen verbinden. Volgens de oplossingen die in de algemene relativiteitstheorie worden verkregen, kunnen wormgaten bestaan en waarvan de twee monden zich openen in twee verschillende zwarte gaten. Hoe dan ook, zwarte gaten gevormd door samengevouwen sterren kunnen geen wormgaten creëren.
Als ze echt bestaan, zijn er verschillende fascinerende voordelen aan verbonden. Ze zouden snelkoppelingen door de ruimte bieden. Ze zouden toelaten terug te gaan naar het verleden. Sommige theoretici zeggen dat wormgaten zowel snelkoppelingen als tijdmachines zijn.
Er zijn twee hoofdtypen wormgaten namelijk, Euclidische wormgaten en Lorentzische wormgaten. Helaas heeft niemand een wormgat gezien in de echte ruimte-tijd; ze bestaan nog steeds alleen in theoretische berekeningen en films. Als ze echt bestaan, zou een reiziger die ze passeert twee uitdagingen moeten overwinnen, de grootte van de mond van een wormgat en zijn levensduur. De grootte of diameter van een wormgat kan rond de 10 zijn-33 m en de levensduur van wormgaten kan erg kort zijn. Dus, als ze bestaan, is er geen praktisch voordeel voor een tijdreiziger als een snelkoppeling door de ruimte.
Sommige onderzoeken hebben echter aangetoond dat exotische materie de wormgaten voor langere tijd onveranderd en statisch kan houden. Exotische materie is geen gewone materie, antimaterie of donkere materie. De energiedichtheid van exotische materie is negatief. Maar een praktisch probleem duikt op bij het vinden van voldoende exotische materie. Sommige natuurkundigen zeggen dat de oplossing er misschien is in de kwantumveldentheorie.
Tot op heden heeft niemand een wormgat in de echte ruimte waargenomen, terwijl er veel theoretische studies aan de gang zijn.
"Insluitingsdiagram" van een Schwarzschild wormgat
Verschil tussen zwart gat en wormgat
Grootte:
Zwarte gaten: Een zwart gat kan zich van enkele kilometers tot honderden astronomische eenheden verspreiden.
wormholes: De diameter van de mond van een typisch wormgat kan rond de 10 zijn-33m.
Bewijzen / Bestaan:
Zwarte gaten: Wetenschappers hebben veel sterke bewijsstukken waargenomen die het bestaan van zwarte gaten bevestigen. De eerste directe detectie van zwarte gaten werd aangekondigd op 11/02 / 2016. Het was de eerste detectie van zowel zwaartekrachtgolven als zwarte gaten.
wormholes: Helaas is tot nu toe geen sterk bewijs waargenomen.
Theorieën / Concepten:
Zwarte gaten: Zwarte gaten worden gevonden in de theorie van speciale relativiteitstheorie, astrofysica, kosmologie.
wormholes: Wormgaten zijn te vinden in de theorie van de speciale relativiteitstheorie, kwantumfysica, astrofysica, deeltjesfysica, kosmologie.
Belang:
Zwarte gaten: Zwarte gaten worden verondersteld een belangrijke rol te spelen in de evolutie van het universum. Ze besturen vele astronomische objecten.
wormholes: Als wormgaten bestaan, kunnen ze worden gebruikt als snelkoppelingen om zelfs miljoenen lichtjaren binnen een korte tijd te reizen. Bovendien zouden ze achterwaarts reizen in de tijd mogelijk maken. Hoe dan ook, er zou een grote hoeveelheid exotische materie nodig zijn om ze statisch en onveranderlijk te houden. Een ander probleem is dat elke binnenkomende gewone materie hen onstabiel kan maken.
Vereisten:
Zwarte gaten: Zwarte gaten vereisen een extreem hoge massa en energiedichtheid.
wormholes: Negatieve energie is nodig om ze statisch en onveranderlijk te houden.
Andere eigenschappen:
Zwarte gaten: De extreem sterke zwaartekrachtvelden gecreëerd door zwarte gaten, vervormen de ruimte-tijd eromheen. Niets kan eraan ontsnappen vanwege de extreme zwaartekracht.
wormholes: Ze zijn erg klein en extreem onstabiel.
Afbeelding met dank aan:
"Wormhole" door Kes47 (?) - Bestand: LorentzianWormhole.jpg, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
