Forats Negres... la gran incògnita.

Molt bé, molt bé en el post anterior ens has explicat com es feien els forats negres... i ara tenim una idea del que podrien ser. Però ...

per què se'ls anomena forats negres???

la llum queda atrapada allà???

Actualment, s'ha pogut saber d'on apareixen els forats negres (explicat en el post anterior) però ja no és tant fàcil saber exactament el que passa allà dins...

En aquest camp és per on està dirigint les seves línies d'investigació Stephen Hawking actualment, i fa poc va canviar la seva posició respecte al que sempre havia afirmat sobre els forats negres. Així que... haurem d'esperar un temps més si volem saber-ne alguna cosa més segura.

Però comencem pel principi dels temps i potser serà tot més senzill d'entendre.

Tot comença el 1783, quan John Michell (geòleg, per cert) va exposar els següents arguments a la Royal Society.

LA LLUM QUEDA ATRAPADA

John Michell va ser el primer en pensar (o almenys, en pensar i fer-ho públic) que pogués existir un cos tant massiu, tant massiu... que ni la llum pogués escapar del seu camp gravitatori.

Com???

Com és habitual... anem per parts, i ja es veurà tot més clar.

Tot cos amb una massa que tinguem en la immensitat de l'Univers tindrà el seu camp gravitatori. És a dir, atraurà més o menys intensament altres cossos amb massa que tingui al seu voltant. De què depèn la intensitat amb que ho faci?? Si ho pensem una mica... és senzill.

Amb una comparació ho veurem clar. Pensem en una taronja (la poma ja està massa vista en el món de la física) i en la Terra.





Quin dels dos cossos té un camp gravitatori més intens??




Efectivament, la Terra (que ens aguanta a tots damunt d'ella i ens fa caure cada vegada que ens despitem mínimament.)
La taronja també té un camp gravitatori... si. Però és tan petit que no el notem... (quan anem pel carrer no se'ns van enganxant les taronges al cos ni res per l'estil).

Què fa que siguin diferents? El més important és la DENSITAT que tingui cada un d'ells i la DISTÀNCIA a la que ens hi trobem.

Per exemple, el Sol té uns efectes gravitatoris sobre el nostre cos acceptables si ens trobem a una distància considerable, però absolutament nefastos si ens hi apropem tant com per fins arribar a la seva superfície. A part de morir socarrimats, el nostre cos no seria capaç de suportar-ho i moriríem aixafats sobre nosaltres mateixos. Tot plegat, massa crueltat... més val que ens quedem aquí on som.

Però si anem a una velocitat suficientment alta... podem escapar d'aquest camp???

El que és el mateix:

ens en podem allunyar el suficient com per que ja quasi no notar-lo o notar-lo molt dèbilment?

VOSALTRES MATEIXOS

Anem a veure com podem compensar els efectes de la gravetat.

1. Agafeu una piloteta petita qualsevol i llenceu-la amb una força moderada cap amunt.
2. Recolliu-la i llenceu-la amb una mica més de força.
3. Si esteu en una habitació sortiu a l'aire lliure i llenceu la piloteta amb ràbia cap amunt.

Cada vegada ha pujat més, no?

Cada vegada l'heu llençat més ràpid i cada vegada a la Terra li ha costat més frenar-la i fer-la caure cap avall altra vegada.

Ara imagineu que sou Hulk.

Molt bé, us heu transformat, sou de color verd, agafeu la piloteta altra vegada i llenceu-la... ha trigat molt més...

Recolliu-la i llenceu-la amb ràbia... no baixa... no cau... vaja.

Crec que ja podeu anar a comprar una altra piloteta, la que teníeu l'heu llençat a tanta velocitat que l'atracció que li feia la Terra no ha estat suficient per fer-la tornar a caure a Terra.

El que ha passat és que la pilota ha anat pujant mentre perdia velocitat però ha pogut arribar a un punt on el camp era tant dèbil que no li feia cap efecte, i si no li fa cap efecte... ja no l'atrau cap a la Terra.

Acabem d'experimentar (ni que sigui mentalment) el que és la velocitat d'escapament, la velocitat a la que hem de llençar un objecte per fer-lo escapar de l'atracció del cos al que estigui sotmès.

Tota la força que es dóna als coets que han de marxar de la Terra és perquè puguin assolir aquesta velocitat d'escapament en una distància relativament curta. Doncs sabent això, i tornant al principi.

El nostre geòleg John Michell, va veure que: com més dens fos el cos, més camp gravitatori tindria, és a dir, més fort seria el seu efecte gravitatori sobre la resta de cossos. Per tant, més gran seria la velocitat que necessitaria qualsevol objecte per escapar-ne.

I què passaria si tinguéssim un cos tan dens que la velocitat d'escapament que tingués fos inclús més alta que la velocitat de la llum???

Doncs que ni la llum en podria escapar!!!
Seria un cos que ho atrauria absolutament tot, no hi hauria escapatòria ni per la llum.

Així doncs, aquí apareix el concepte del Forat Negre.

LA HISTÒRIA CONTINUA: ARA SÍ... ARA NO...

Però quan es va començar a treballar amb les primeres teories per intentar explicar què era la llum... aquestes afirmaven que la llum no era res més que una ona electromagnètica. Per tant, no tenia massa. Per tant...no calia utilitzar la teoria del Sr. Michell que només afectava a cossos massius.

Ah, però el 1916 va arribar Albert Einstein amb la seva Teoria de la Relativitat General, que entre altres coses demostrava que la llum SI que es veia afectada per la gravetat. Per tant, tornava a ser aplicable el concepte de la velocitat d'escapament...
Tenia sentit l'explicació que havia fet John Michell respecte als forats negres. Hi hauria cossos a l'Univers que fóssin tant densos que no deixessin escapar ni la llum?? S'han trobat i fotografiat.

Però el seu funcionament no acaba de veure's definit. No és fàcil trobar el funcionament d'un objecte que precisament es caracteritza per no deixar escapar res del que s'apropa al seu voltant... què passa allà dins???

Aiii amics i amigues, que hem volgut arribar massa lluny. Avui en dia encara és tema de discussió entre científics. I podria ser que per les altes esferes científiques s'estés averiguant ja de manera encertada... però la resposta no està prou madurada (o almenys a mi no m'ha arribat) com per poder-la explicar de manera assequible.

De manera que en línies generals ja sabem què és, com i per què funciona així un forat negre. Però preguntes com

• si pot arribar a col·lapsar del tot...
• què passa si la gravetat no es veu compensada per cap altre efecte...
• què passa exactament allà dins...

encara no poden ser respostes. Haurem de tenir paciència.

Aquí va una bona mostra que la ciència no ho és tot...
Intenta donar resposta a algunes preguntes i una explicació al funcionament del món. Aquesta explicació s'ha de trobar i en aquest punt encara no s'ha trobat.

Fins fa uns pocs anys Stephen Hawking i els seus companys d'investigacions pensaven i argumentaven en una direcció, però fa un temps (diria que cap al 2001) van veure que la seva línia de treball no era la correcta. Doncs van reconèixer que no ho havien estat fent bé i van rectificar. Aquesta és la realitat de la física (i la resta de ciències). Així és com poc a poc es va construïnt aquest discurs.

Creieu-me si us dic que el gran mèrit dels científics d'avui en dia és trobar els errors del que ja s'ha fet i posar-hi remei o utilitzar les noves tècniques i tecnologia que tenim avui en dia per profunditzar en el que ja s'ha trobat anteriorment. Estem ja molt lluny dels genis solitaris com Newton...