Is e is poll dubh no dupholl ann na reigiun sa spas-am a bhfuil a reimse imtharraingthe chomh laidir is nach feidir don t solas fein ealu as. Go bunusach, is toradh matamaiticiuil do theoiric na coibhneasachta ginearalta (an leagan fairsingithe de theoiric coibhneasachta Einstein ) e an dupholl, ach ta na realteolaithe i ndiaidh sonru a chur i gcuid mhaith readanna aisteacha sa spas a d'fheadfadh a bheith ina nduphoill.

Tugtar leasline theagmhais ar theorainn sheachtrach an duphoill. Ni teorainn e a d'fheadfa a mhothu, ach mar sin fein, is teorainn e a chuirfeadh cor i do chinniuint da dtrasnofa i, no aon rud a fuarthas taobh istigh den teorainn, ni feidir do ealu as an dupholl, fiu ar feadh tamaillin. An rud a thitfidh isteach, fanfaidh se istigh chomh cinnte agus ata an Chaisc ar an Domhnach, no taobh istigh den dupholl, ta na bealai go leir ag dul nios doimhne isteach direach chomh cinnte agus ata an t-am ag dul ar aghaidh ar an Domhan s'againn.

Go teoiriciuil, nil teorainn ar bith le meid an duphoill. Go praiticiuil, ta suil ag na realtfhisiceoiri go dtiocfaidh siad trasna ar dhuphoill a bhfuil a maiseanna idir mais na gnathrealta agus mais na milliun realtai ar aon mheid lenar nGrian fein (duphoill fhor-ollmhora).

Ta cuid mhaith fianaise ann ata ag tabhairt le fios go bhfuil duphoill ann dairire. Faightear an cineal sin fianaise tri staidear a dheanamh ar na hastaiochtai x-ghathanna ata ag teacht o dherealtai x-ghathacha no o nuicleis ghniomhacha na realtrai. Thairis sin, creidtear go mbionn na duphoill fein ag radu fuinnimh de thoradh iarmhairti candam-mheicniula ar a dtugtar radaiocht Hawking .

Stair [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Dealraionn se gurbh e John Michell, an geolai Sasanach, an chead duine ar rith coincheap an duphoill leis, ce nach raibh teoiric Einstein ann go foill. In alt a chuir se chuig Henry Cavendish agus ar fhoilsigh Cumann Rioga na hEolaiochta, no an Royal Society, e sa bhliain 1784, thug Mitchell an chead chur sios ar an dupholl. San am seo, bhi tuiscint na heolaiochta ar choincheap na himtharraingthe bunaithe ar theoiric Newton , agus bhi a fhios ag na daoine cheana ceard is treoluas ealaithe ann (is e sin, an luas ata ag teastail le healu o reimse imtharraingthe na rinne neimhe). D'oibrigh Michell amach, da mbeadh rinn neimhe ann a bheadh 500 oiread nios mo na ar nGrian ar trastomhas, agus an damhna inti ar aon dlus leis an damhna sa Ghrian, go mb'ionann treoluas ealaithe na rinne neimhe seo agus luas an tsolais. Da mbeadh a leitheid de read ann, bheadh se dofheicthe, arsa Michell, o nach n-ealodh an solas fein as. Dar le Michell, mar sin, bhi se incheaptha go mbeadh na rinne neimhe is mo agus is troime amuigh dofheicthe ar fad, o nach bhfeadfadh an solas ealu uathu.

Sa bhliain 1796 , chuir an matamaiticeoir Francach Pierre-Simon Laplace an smaoineamh ceanna chun tosaigh sa chead da eagran da leabhar Exposition du systeme du Monde ?baineadh an sliocht sin de na heagrain a foilsiodh ina ndiaidh sin. Nior tugadh moran airde ar an smaoineamh seo sa naou haois deag, o chreid na saineolaithe fein go forleathan nach raibh sa solas ach tonn gan teagar, agus nach bhfeadfadh an imtharraingt an solas a stopadh ar aon nos.

Sa bhliain 1915, d'oibrigh Albert Einstein amach teoiric nua faoin imtharraingt?Teoiric na Coibhneasachta Ginearalta. Bhi se i ndiaidh a thaispeaint cheana fein go raibh an imtharraingt in ann an solas a chamadh. Cupla mi ina dhiaidh sin, thaispeain Karl Schwarzschild go raibh se incheaptha, de reir na teoirice ar a laghad, go mbeadh duphoill ann. Nior thuig Schwarzschild fein ceard a bhi i gceist leis an tatal a bhain se as teoiric Einstein, ach tamall beag ni ba deanai, thainig Johannes Droste, dalta de chuid Hendrik Lorentz, ar an bhfuascailt cheanna, agus thug se cur sios ni b'fhairsinge ar shaintreithe an duphoill.

Sa bhliain 1930, d'aitigh an matamaiticeoir Indiach Subrahmanyan Chandrasekhar, da mbeadh mais ann arbh ionann i agus mais na Greine meadaithe faoi 1.44, agus an mhais seo gan solas na radaiocht eile a astu, go gcrapfadh si isteach chuici fein faoi mheachan a himtharraingthe fein (rud ar a dtugtar imphleascadh imtharraingteach ), o nach mbeadh aon rud a stopadh. Chuir Arthur Eddington ina aghaidh, no bhi se suite siurailte go mbeadh bacainn eigin ann leis an imphleascadh seo a stopadh. Bhi an ceart ag an mbeirt acu. An abhacrealta bhan a saraionn a mais teorainn Chandrasekhar (1.44 Grian), is dual di imphleascadh, ach ni iompoidh si ina dupholl, no stopfaidh an crapadh nuair a bheidh si ina neodronrealta. Ma sharaionn a mais teorainn Tolman-Oppenheimer-Volkoff (timpeall ar 3 Ghrian), afach, ni bheidh si in ann an t-imphleascadh a choinneail siar, agus titfidh si isteach inti fein ina dupholl, de reir dlithe fisiceacha de chineal chosuil.

Sa bhliain 1939 , thairngir Robert Oppenheimer (an fear ceanna a bhi i gceannas ar thionscadal an bhuama adamhaigh ina dhiaidh sin, dala an sceil) agus H. Snyder go bhfeadfadh realta an-mhor, an-teagartha imphleascadh a dheanamh a d'fhagfadh ina dupholl i. Is e sin, d'fheadfadh se go mbeadh teacht ar dhuphoill nadurtha amuigh sa spas, de reir na teoirice ar a laghad. Ar dtus, ba nos leis na heolaithe "realta shioctha" a thabhairt ar dhuphoill den chineal sin, no da mbeadh realta ag crapadh isteach i dtreo na leasline teagmhais, d'fhagfai a dromchla "sioctha" mar a bhi si direach nuair a shroich se ga Schwarzschild agus an leasline theagmhais, de reir na matamaitice.

Nior bacadh leis na readanna hipiteiseacha seo moran roimh dheireadh na seascaidi. B'e dearcadh fhormhor na bhfisiceoiri nach raibh sna duphoill ach seachthoradh matamaiticiuil d'fhuascailt Schwarzschild. Na realtai a bhi ag imphleascadh amuigh sa spas, ni ina nduphoill a bhi siad ag iompu, dar leo.

Nuair a bhi an teoiric agus an gleasra breathnoireachta ag forbairt, thosaigh na realteolaithe ag cur suim sna duphoill aris on mbliain 1967 ar aghaidh. Sa bhliain 1970, chruthaigh Stephen Hawking agus Roger Penrose go raibh na duphoill chomh fite fuaite le teoiric Einstein faoin imtharraingt is nach mbeadh a bhfoirmiu le seachaint i gcasanna airithe den imphleascadh imtharraingteach. Le fionnachtain na b pulsar ?na neodronrealtai ?b'eigean do na realteolaithe glacadh leis an bhfeidearthacht go mbeadh na duphoill fein ann i ndiaidh an iomlain. Maidir leis an bhfocal fein?"dupholl"?b'e an fisiceoir teoiriciuil John Wheeler a bhain usaid as roimh aon duine eile, i leacht a thug se ar an 29 la de Mhi na Nollag 1967. Na readanna a rith le Michell agus Laplace i dtreimhse fhisic Newton, is gnach "realtai dorcha" a thabhairt orthu len iad a aithint o na "duphoill" a bhaineann le teoiric na coibhneasachta ginearalta.

Fianaise [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Foirmiu [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

De reir theoiric na coibhneasachta ginearalta, ni hamhain gur feidir go bhfuil duphoill ann, ach go gcaithfidh dupholl teacht chun saoil nuair a phacailtear go leor maise i spas sach beag, no nuair a bheidh an stuif pacailte sach tiubh, tosoidh an proiseas ar a dtugtar imphleascadh imtharraingteach as a stuaim fein. De reir mar ata an mhais taobh istigh de shrianta airithe ag fas, ta a himtharraingt ag dul i meadaiocht freisin. Deir teoiric na coibhneasachta go bhfuil an imtharraingt in ann an spas fein a chur as a riocht, a chamadh agus a chuaru, agus sa deireadh, beidh an spas agus an t-am timpeall na maise chomh cuaraithe is nach ligeann siad amach an solas fein. Ag an bpointe seo a chruthaitear leasline theagmhas, agus caithfidh an damhna agus an fuinneamh titim isteach iontu fein, crapadh isteach chucu chomh tiubh is nach feidir a leitheid de staid a mhiniu de reir dhlithe na fisice fein. Mar shampla, da mbrufai an Ghrian taobh istigh de sfear a bheadh timpeall ar thri chilimeadar ar gha, no timpeall ar she chilimeadar ar trastomhas (no timpeall ar 1/232,000 d'fhiormheid na Greine mar ata faoi lathair), chruthodh reimse imtharraingthe na Greine leasline theagmhais ina timpeall, agus bheadh si iompaithe ina dupholl.

Nuair a rinneadh anailis chainniochtuil ar an smaoineamh seo, thangthas ar an tairngreacht nach mbeadh neodronrealta a mb'ionann a mais agus mais cuig cinn de Ghrianta?nach mbeadh si cobhsai ina neodronrealta, agus go dtitfeadh si isteach inti fein le hiompu ina dupholl. Creidtear go gcruthaitear neodronrealtai eagobhsai den chineal seo nuair a dheanann realtai ata idir 25 agus 30 Grian ar mais imphleascadh i ndeireadh a "mbeatha" mar ghnathrealtai. Is feidir freisin go bhfuil neodronrealta chobhsai ag fuilleamh damhna chuici?na deantar dearmad de go bhfuil imtharraingt mhillteanach ag baint leis na neodronrealtai freisin, agus iad ag su damhna as an spas chucu?go dti go mbeidh si rothrom le bheith cobhsai.

Na duphoill a thagann chun saoil de thoradh imphleascadh na realtai, ni bhionn siad nios eadroime na mais na Greine meadaithe faoi thri. Mas ann d'aon dupholl nios lu na sin, is leir go raibh bru eigin on taobh amuigh ag cuidiu le himtharraingt na realta fein. Creidtear go raibh forsai millteanacha den chineal seo ar fail i dtus stair na hOllchruinne, agus gur cruthaiodh duphoill bheaga?duphoill is eadroime na an Ghrian fein?san am sin. Tugtar "duphoill phriomhordula" ar mhion-duphoill den chineal seo.

Tathar ag deanamh, fosta, go bhfuil dupholl mor millteanach ( An Diothoir Mor , mar a thugtar air uaireanta) i gcroilar Bhealach na Bo Finne agus nach taise do na realtrai eile e. Ta mais na milliun Grian comhchruinnithe i ngach dupholl den chineal seo, agus freagrai eagsula a dtabhairt ar an gceist, cad e mar a foirmiodh iad. Is e an chead mhiniu na go raibh realtbhraisle mhor thiubh ann ar dtus agus go ndearna si imphleascadh imtharraingteach. Deir an dara miniu go raibh realta mhor ann ar dtus, mar a bheadh "siol" ann, agus i ag fuilleamh damhna chuici de reir a cheile, go dti go raibh an oiread maise ann is gur imphleasc an t-"siolrealta" le dupholl a dheanamh. Is e an triu miniu na gur comhleadh duphoill bheaga ceann i ndiaidh a cheile, go dti go raibh an dupholl for-ollmhor ann. An doigh a dteann dupholl for-ollmhor den chineal sin i gcion ar an spas-am ina thimpeallacht, is feidir i a aithint i reigiuin spais ar nos bhraisle Virgo, ait a bhfuil an realtra ud M87 suite, chomh maith lena chuid comharsana.

Tugtar duphoill maise idirmheanai ar an gcineal dupholl ata idir eatarthu idir na duphoill ata ar aon mhais le gnathrealta agus na cinn fhor-ollmhora. Bionn na duphoill maise idirmheanai cupla mile Grian ar mais, de ghnath. Ta an teoiric curtha chun tosaigh gurb iad na duphoill seo a sholathraionn an fuinneamh do na foinsi forlonrula X-ghathanna. Sa bhliain 2004, thangthas trasna ar dhupholl maise idirmheanai agus e ag timpeallu Saighdeoir A*, read a chreidtear a bheith ina dhupholl for-ollmhor. Nil na realteolaithe ar aon fhocal faoin bhfionnachtain seo, afach.

Ar na saoltai seo, ta na heolaithe ag iarraidh samhlacha a oibriu amach a chuirfeadh ar a gcumas ceithre fhorsa bunaidh na hollchruinne a laimhseail i dtearmai aon chineal matamaitice agus fisice amhain. Teoirici airithe a cumadh leis an bhfadhb seo a fhuascailt, is impleacht doibh go bhfuil se indeanta micrea-dhupholl a fhoirmiu faoi imthoscai saotharlainne, i luasairi caithnini mar shampla?dupholl beag bideach nach mairfeadh ach tamall an-ghearr ar fad.

Breathnu agus aithint [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Ta an dupholl dubh, os rud e nach ligeann se d'aon chineal radaiochta?gan aon tracht a dheanamh ar an solas?ealu as. Le duphoill a aithint agus le sonru a chur iontu, ni mor taighde a dheanamh ar an bhfianaise indireach, ar na hiarmhairti eagoitianta a tharraingionn read trom dofheicthe ar a thimpeallacht, mar shampla:

• an lionsu imtharraingteach;
• na scairdeanna realtracha ? is e sin, na scairdeanna caithnini a bhionn a mbruchtadh as nuicleas an realtra;
• na realtai ata ag timpeallu piosa de spas folamh nach bhfuil damhna ar bith le feiceail ann.

Is e is bri leis an lionsu imtharraingteach na an doigh a bhfuil imtharraingt laidir an duphoill ag cuaru an spais agus na ngathanna solais. Ta an Ghrian fein abalta na gathanna solais a chuaru beagainin, ach ta an iarmhairt seo i bhfad nios laidre i dtimpeallacht an duphoill. Bionn an solas, fiu, ag dul i bh fainni timpeall an duphoill. Mar sin, is feidir sraith realtai a fheiceail in aice leis an dupholl nach bhfuil iontu, le firinne, ach iomhanna den realta cheanna.

Na hiarmhairti is feicealai, afach, ta baint acu leis an damhna ata a bhailiu no a fhuilleamh chuig an dupholl. An damhna a tharraingionn an dupholl ina leith, bailitear e i ndiosca fuillimh ata iontach te, agus e ag dul timpeall an duphoill go gear gasta. De thoradh a shlaodachta inmheanai, eirionn an diosca iontach te, agus e ag astu fluirse radaiochta uaidh. Ta an proiseas seo iontach eifeachtach ag tiontu damhna go radaiocht, agus e in ann fuinneamh a dheanamh de dheich faoin gcead de mhais an damhna. Ni feidir leis an mbuama hidrigine fein ach ceatadan an-bheag den mhais a fhuinnmhiu mar sin. Iarmhairti eile ar feidir sonru a chur iontu is ea na scairdeanna caola de chaithnini a bhionn a mbruchtadh i dtreo ais rothlaithe an diosca fuillimh, agus luas coibhneasaioch futhu?is e sin, luas chomh mor nach feidir cur sios sasuil a thabhairt ar ghluaiseacht na scairdeanna seo gan duil i muinin theoiric na coibhneasachta.

Ni mor cuimhne a choinneail air, afach, go bhfuil teacht ar dhioscai fuillimh, scairdeanna, agus fhithiseoiri i dtimpeallacht readanna troma teagartha eile seachas duphoill amuigh sa spas, neodronrealtai agus abhacrealtai bana mar shampla, agus bionn dinimic na readanna timpeall na n-aomthoiri seo sach cosuil le dinimic na readanna ata a n-aomadh ag na duphoill. Da reir sin, tathar ag deanamh an-taighde ar shaintreithe na ndioscai fuillimh inniu, agus na realteolaithe ag dul i dtuilleamai fhisic na reimsi maighneadacha agus an phlasma le fail amach cad e ata ag titim amach ansin dairire. Mar sin, is e an t-aon rud amhain a ndeanann an diosca fuillimh agus na readanna ar a bhfithisi fianaise leis na go bhfuil rud eigin trom teagartha ann, ach is beag is feidir a ra i dtaobh an ruda sin fein. Leis an rud sin a shainaithint mar dhupholl, caithfidh muid a chruthu nach bhfeadfadh aon chineal read eile a bheith mar chuis leis na hiarmhairti ina thimpeall.

Difriocht thabhachtach inaitheanta idir na duphoill agus na readanna dlutha eile is ea go bhfuil dromchla soileir, fiu crua, ag na readanna nach duphoill iad. An damhna ata a fhuilleamh timpeall an reada, buaileann se faoin dromchla sin, agus luas coibhneasaioch faoi. Ina leitheid d'imbhualadh, tiontaitear fuinneamh cineiteach an damhna go teas. Thairis sin, agus an damhna ag dul i bhfluirse in aice leis an dromchla, tosaionn se a "dho" in imoibriu teirmeanuicleach. Cruthaionn na proisis seo bladhmanna mora neamhrialta de X-ghathanna agus radaiocht chrua eile. Ma ta comhchruinneagan dluth de mhais againn nach mbionn bladhmanna den chineal sin ag lasadh suas as, is docha gur dupholl ata ann, no nil dromchla ag an dupholl a bhfeadfadh an damhna bualadh faoi.

Readanna ar feidir gur duphoill iad [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Ta go leor fianaise indireach ann o na breathnuithe realteolaiochta a thugann le fios go mbionn duphoill ann dairiribh. Is iad na cinealacha de dhuphoill ata aitheanta ar an doigh seo na:

• duphoill ar aon mhais le realta, is e sin, cinn ata o ceithre oiread go cuig oiread deag nios troime na an Ghrian, agus

• duphoill ollteagartha, agus iad idir 10 ⁵ agus 10 ¹⁰ oiread nios troime na an Ghrian (is e sin, o chead mile Grian go deich mormhilliun Grian).

Ta fianaise airithe ann ar dhuphoill a bhionn idir eatarthu o thaobh na maise de, agus ceann acu cupla cead no cupla mile oiread nios troime na an Ghrian. Creidtear gur duphoill den chineal seo ata i gceist leis na foinsi sarlonracha x-ghathanna.

Duphoill ollteagartha i gcroi na realtrai gniomhacha [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Leis na scortha bliain, tugann na realteolaithe "realtrai gniomhacha" ar realtrai airithe a bhfuil saintreithe neamhghnacha ag roinnt leo, go hairithe realtrai a bhionn ag astu radaiochta ag miniciochtai as an ngnath, no realtrai ata ina bhfoinsi laidre radathonnta. Tugann na teoirici agus na breathnuithe le fios go bhfuil duphoill mhora mhillteanacha i gcroilar na realtrai seo. Creidtear go bhfuil dupholl ollteagartha i larphointe realtra den chineal sin, agus e na milliuin no fiu na billiuin oiread nios troime na an Ghrian. Ta diosca fuillimh ag casadh timpeall an duphoill, is e sin, diosca ina gcomhchruinnitear an damhna ata ag druidim i dtreo an duphoill faoi thionchar a imtharraingthe. Ta dha scaird ag seideadh as an dupholl, agus iad ingearach i gcoibhneas an diosca fuillimh.

Fionnachtana Nua [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Saintreithe an Duphoill [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Leis na duphoill a phle i dtearmai na fisice agus na matamaitice, caithfidh muid glacadh leis an tuiscint a thugann teoiric na coibhneasachta duinn ar an spas-am: is e sin, ta mais mhillteanach an duphoill in ann ceimseata an spais ina timpeall a chuaru, a dhichumadh agus a chur as a riocht, agus sin e an fath go bhfuil an dupholl chomh coimhthioch sin againn.

Reimse na hImtharraingthe [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Taobh amuigh den dupholl fein, ta a reimse imtharraingthe cosuil le reimse imtharraingthe gach read sfearuil a mbeadh an mhais cheanna ann. Mar sin, an rud ata ceaptha ag reimse imtharraingthe an duphoill, ni chaithfidh se titim isteach sa pholl mura dtaga se rochongarach do. Ma fhanann se sach fada on bpoll, is feidir do an poll a thimpeallu mar a bheadh gnathphlainead ann agus e ag fithisiu gnathrealta. Ni bhionn na hiarmhairti coibhneasaiocha inaitheanta ach i gcongar don dupholl.

An Leasline Theagmhais [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Is e an leasline theagmhais "dromchla" an duphoill. Nil an dromchla seo ann ach sa chiall mhatamaiticiuil, no nil aon dromchla abhartha na inmhothaithe ann - ni "droim" e a bhfeadfa imbhualadh leis. De reir Stephen Hawking , mura bhfuil an dupholl ag rothlu ar a ais, is ionann a leasline theagmhais agus sfear. Is ionann ga an sfeir seo?an fad o larphointe an duphoill go dti an sfear?agus ga Schwarzschild . Ag an leasline theagmhais, is ionann treoluas ealaithe an duphoill agus luas an tsolais. Taobh istigh de, ta se nios mo na luas an tsolais?is e sin, le healu o reimse imtharraingthe an duphoill, chaithfea a bheith ann luas an tsolais a sharu. Os rud e nach feidir le haon read fisiceach is aithin don duine luas an tsolais a sharu, ni feidir le haon read fisiceach ealu as an dupholl. Feadann na caithnini agus na readanna an leasline a thrasnu, os rud e nach n-aithnitear aon teorainn fhisiceach na constaic ansin, ach ni fheadann siad an reigiun taobh istigh den leasline a fhagail a thuilleadh.

Os rud e nach bhfuilimid in ann dul isteach sa dupholl, taighde a dheanamh air agus filleadh le cur sios a thabhairt ar a bhfaca muid istigh ansin, ni mor duinn glacadh leis nach bhfuil de shaintreithe ag na duphoill ach na saintreithe ata inaitheanta on taobh amuigh. Mar sin, le cur sios iomlan a thabhairt ar an dupholl, nil ga ach le tri luach a shainiu: a mhais, a lucht leictreach, agus a mhoiminteam uilleach (is e ata i gceist leis an moiminteam uilleach , no " moimint an mhoimintim ", na cailiocht fhisiceach a thaispeanann, ce chomh sciobtha ata an read ag rothlu ar a ais). Mar a duirt an fisiceoir John Archibald Wheeler, "nil folt gruaige ar bith ar an dupholl", is e sin, ni feidir dha dhupholl a aithint thar a cheile ach ar an tri luach seo.

Dichumadh an Spas-Ama agus an Frama Tagartha [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Readanna ata faoi thionchar an reimse imtharraingthe, geilleann siad don iarmhairt ar a dtugtar an t-amleathadh. Is e sin, da laidre an imtharraingt, is ea is moille a bhionn an t-am ag sleamhnu thart. Ni aithnionn na daoine an difriocht, no feiceann siad ar na cloig an t-am ag dul ar aghaidh mar is dual do, ach ma theitear i dteagmhail aris leo siud a chaith an tamall ceanna i reimse imtharraingthe a bhi nios laige, taispeanfaidh comparaid na n-uaireadoiri an difriocht ama. Ce go bhfuil coincheap an amleata ag dul in aghaidh stoith ar an duine, is rud e ata cruthaithe go heimpireach i dturgnaimh agus i dtastalacha, agus cuireann an Coras Suite Domhanda ( GPS , Global Positioning System ), mar shampla, an t-amleathadh san aireamh ina obair.

An breathnoir ata ag coinneail suile ar read ata ag titim isteach, ni fheicfidh se riamh e ag dul trid an leasline theagmhais, toisc go bhfuil an t-amleathadh chomh laidir i reimse imtharraingthe an duphoill. Ni fheicfidh se e ach ag teacht i gcongar don leasline, ag druidim isteach lei gan i a shroicheadh choiche. San am ceanna, ta an read ag eiri nios dofheicthe, agus an solas ata ag teacht uaidh a dheargaistriu faoi thionchar na himtharraingthe. Sa deireadh, beidh tonnfhad an tsolais deargaistrithe as raon na feiceala, agus an read imithe go hiomlan, sula mbuaile se an leasline ar aon nos.

Maidir leis an mbreathnoir ata ag titim isteach sa dupholl, rachaidh se trasna an leasline gan aon rud as an ngnath a mhothu?ar acht go bhfuil an dupholl sach mor. Mura bhfuil, mhothoidh se na forsai taoidmheara a streachailt as a cheile i bhfad roimh an leasline fein. Maidir leis an deargaistriu, ni feidir a ra ce acu a fheicfidh se na readanna deargaistrithe no gormaistrithe ?ta se ag brath ar a ruthag isteach sa dupholl. No is amhlaidh go mbeidh an solas, mar a fheicfidh se fein e, gormaistrithe ag imtharraingt an duphoill, ach san am ceanna, beidh se deargaistrithe ag treoluas an bhreathnora fein.

Taobh Istigh den Leasline Theagmhais [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Nuair ata an breathnoir tar eis an leasline theagmhais a thrasnu, ta a phort seinnte, agus e ag titim isteach sa t singilteacht . Nil neart air, no ma bhaineann se usaid, abair, as roiceid le teacht slan on imtharraingt, ni dheanfaidh se ach gearu ar a luas i dtreo na singilteachta.

Agus e ag druidim isteach leis an tsingilteacht, stroicfidh na forsai taoidmheara as a cheile e. Is e is cuis leis na forsai taoidmheara na nach ionann an imtharraingt i ngach pointe den reimse imtharraingthe. Le fiche focal a chur in aon fhocal amhain: nuair ata tu ag titim i ndiaidh do chos isteach sa dupholl, ta an imtharraingt ag dul i meadaiocht chomh sciobtha is go bhfuil si ag oibriu ar do chosa i bhfad nios laidre na ar do chloigeann. Mar sin, stroicfidh si do chosa asat. Le firinne, ta an imtharraingt ag fas chomh gasta in aice leis an tsingilteacht is go stroicfidh si as a cheile do chuid adamh fein?ni bheidh fagtha diot, sa deireadh, ach line fhada de chaithnini fo-adamhacha, agus iad a su isteach ag an tsingilteacht. Is e an t-ainm ata ar an bproiseas seo na spaigitiu, os rud e go ndeantar "spaigiti" den read, no den bhreathnoir, ata ag titim isteach sa dupholl.

An tSingilteacht [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

I gcroilar an duphoill ata an tsingilteacht, ait a bhfuil imtharraingt an duphoill eigriochta, agus an spas-am cuaraithe go hinfinideach freisin. Le firinne, is coincheap matamaiticiuil i an tsingilteacht ar dtus, agus e ag tagairt d'aiteanna nach feidir luach na feidhme , cuir i gcas, a shainiu iontu. Mar shampla, samhlaigh duit an fheidhm mhatamaiticiuil seo:

${\displaystyle f(x)={\frac {1}{x}}}$

Singilteacht mhatamaiticiuil is ea x = 0 don fheidhm seo, no ma taimid ag druidim i dtreo an nialais on taobh cle, ta f(x) ag dul i dtreo na heigriche diultai, agus ma taimid ag druidim i dtreo an nialais on taobh deas, ta f(x) ag dul i dtreo na heigriche deimhni.

Is minic a bhionn na fisiceoiri mishasta leis na singilteachtai sna samhlacha matamaiticiula de na feinimein fhisiceacha, no is e is impleacht don tsingilteacht go bhfuil teipthe ar an tsamhail, sa phointe airithe sin ar a laghad. Mar sin, is iomai fisiceoir a shileann go bhfuil teoiric nios fearr de dhith leis an dupholl a mhiniu go sasuil. Cibe sceal e, nil a fhios againn faoi lathair a dhath faoin staid ina bhfuil an damhna i singilteacht an duphoill, agus muid i dtuilleamai fhisic an lae inniu.

Duphoill ata ag Rothlu [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

An leargas a fuair muid ar an dupholl thuas, ta se bunaithe ar an reamhchoinnioll nach bhfuil an dupholl a chasadh ar a ais. Go praiticiuil, afach, bionn na realtai ag rothlu, agus deir dli imchoimead an mhoimintim uilligh go gcaithfidh an dupholl rothlu freisin, ma bhi an realta ag rothlu as ar faisceadh an dupholl. Mar sin, is docha go mbionn na fior-dhuphoill ag rothlu, agus ma bhionn, caithfidh muid an rothlu sin a chur san aireamh sa chur sios a thugaimid ar an dupholl mar fheinimean nadurtha. B'e an matamaiticeoir Nua-Shealannach Roy Kerr a leag amach teoiric na ndupholl ata ag rothlu, agus mar sin, is gnach "poll Kerr" a thabhairt ar an gcineal seo dupholl.

Ta dha leasline ag poll Kerr. Ar ndoigh, ta an leasline theagmhais ann agus e sfearuil, ach thairis sin, taobh amuigh den leasline seo, ta cineal fainne eileapsoideach ar a dtugtar eirgisfear. Tugtar teorainn na conaitheachta ar an ath-leasline a bhfuil an t-eirgisfear suite idir i agus an fhior-leasline theagmhais, agus an da leasline ag cuimilt le cheile ag pol thuaidh agus pol theas an duphoill. Na readanna ata istigh san eirgisfear, ta siad ag dul timpeall an duphoill in aon treo leis an eirgisfear, agus ni feidir leo bheith socair i gcomparaid le haon read taobh amuigh den eirgisfear. Ni chaithfidh siad titim isteach sa dupholl fein, no ma thugann an t-eirgisfear a ndothain fuinneamh gluaiseachta doibh, is feidir go dteilgfear amach iad.

Ma rothlaionn an dupholl sach luath, imeoidh an leasline ar fad, ionas go nochtfar an tsingilteacht, agus i in ann a tionchar a imirt ar an ollchruinne ina timpeall. Abhar scealta uafais is ea an t singilteacht nocht , os rud e nach bhfuil a fhios ag aon duine cad is feidir lei a dheanamh no cad e an cineal staid ina bhfuil an damhna sa tsingilteacht ar aon nos?d'fheadfadh si na dlithe nadurtha fein a chur as a riocht ina timpeallacht. Nior cuireadh sonru in aon tsingilteacht nocht riamh, afach, agus deir saineolaithe airithe go bhfuil "cinsireacht chosmach" i bhfeidhm?is e sin, gur dual don leasline theagmhais gach singilteacht a cheilt on ollchruinne, agus sin a bhfuil de.

An Eantropacht agus Radaiocht Hawking [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Sa bhliain 1971, thaispeain Stephen Hawking nach feidir d’achar iomlan na leasline teagmhais ag aon chruinneagan de dhuphoill chlasaiceacha (is e sin, duphoill ata da n-iompar de reir dhlithe na fisice clasaici) crupadh na dul i laghad ar aon nos. Is feidir an dli seo a chur i gcomparaid le Dara Dli na Teirmidinimice, ach amhain go raibh achar na ndupholl curtha in ait na heantropachta. De reir na fisice clasaici, d’fheadfa an dli nadurtha seo a sharu, da dtitfeadh damhna sa dupholl agus e ag treigean ar n-ollchruinne fein, ionas go rachadh iomlan na heantropachta an oiread ceanna i laghad san ollchruinne. Da thoradh sin, rith le Jacob Bekenstein an chiall a bhaint as an sceal go bhfuil a eantropacht fein ag an dupholl, agus go bhfuil an eantropacht sin ag brath ar achar leasline theagmhais an duphoill. Os rud e nach bhfuil an dupholl clasaiceach ag astu radaiocht d’aon chineal, ni raibh ann, ar dtus, ach analach. Mar sin fein, sa bhliain 1974, chuir Hawking teoiric an chandamreimse in oiriuint don spas-am chuaraithe timpeall na leasline teagmhais, agus fuair se amach go bhfuil na duphoill in ann sort radaiocht theirmeach a astu?radaiocht Hawking, mar a thugtar uirthi inniu. De reir an chead dli i meicnic na ndupholl, is ionann eantropacht an duphoill agus ceathru cuid d’achar a leasline teagmhais. Is toradh uileghabhalach e seo, agus is feidir e a fhairsingiu ar leaslinte teagmhais den chineal a chastar orainn i dteoirici cosmeolaiochta, cosuil le spas de Sitter. Nios deanai, cuireadh in iul gur readanna uasmheideacha o thaobh na heantropachta de iad na duphoill, is e sin, gurb ionann uasmheid na heantropachta i reigiun den spas agus eantropacht an duphoill is mo is feidir a thoilleadh sa reigiun sin. Ba toradh don meid seo an prionsabal holagrafach.

Ar radaiocht Hawking a aithnitear sainteocht an duphoill. Is feidir an teocht sin a chomhaireamh, mas eol duinn eantropacht an duphoill. Le firinne, ta an teocht seo ag dul i laghad agus an dupholl fein ag eiri nios mo. Is iad na duphoill is mo na cinn is fuaire. Da mbeadh dupholl againn arbh ionann a mhais, a bheag no a mhor, agus mais an phlaineid ud Mearcair, bheadh a theocht sa chothromaiocht da mb’ionann i agus teocht na radaiochta culrai micreathonnta (timpeall ar 2.73 K). An dupholl ata nios teagartha na sin, ta se nios fuaire na an radaiocht chulrach. Ta se ag su isteach fuinnimh ona thimpeallacht nios luaithe na mar ata se a chailleadh le radaiocht Hawking. Mar sin fein, ma ta an dupholl nios lu, ta se ag cailleadh fuinnimh go sciobtha leis an radaiocht sin, agus e ag eiri nios teo da reir. D’fheadfa a ra go bhfuil se a ghalu. Ce go bhfuil an iarmhairt seo rolag le tabhairt faoi deara ag duphoill mhora, bheadh si go mor mor i gceist ag duphoill bheaga den chineal hipiteisiuil, os rud e go bhfuil an-tionchar ag na hiarmhairti candam-mheicniula orthu. Creidtear, da mbeadh dupholl beag againn, go n-imeodh se ina ghal soip go tiubh teirimeach ag cailleadh maise le radaiocht Hawking, go dti go bpleascfadh se ina bhruchtadh mhor radaiochta.

Aonadacht na nDupholl [ cuir in eagar | athraigh foinse ]

Ceist gan fhreagra i gconai i ceist aonadachta na ndupholl, no paradacsa cailliuna an eolais. De reir na fisice clasaici, is ionann iad dlithe na fisice cuma ce acu ataimid ag dul ar aghaidh no ar gcul san am. Da bhfeadfaimis suiomh agus treoluas gach caithnin san Ollchruinne a thomhas, d'fheadfaimis stair na hollchruinne a oibriu amach trid na caithnini a leanuint ar ais san am. Sa mheicnic chandamach , comhfhreagraionn an prionsabal seo do choincheap tabhachtach na haonadachta, a bhfuil baint aige le himchoimead na dochulachta.

Is feidir, afach, go saraionn na duphoill an prionsabal seo. Mar is gnach leis na fisiceoiri a ra, nil folt gruaige ar an dupholl?nuair a d'imigh read eigin isteach ansin, nior fagadh "oideas" i ndiaidh an reada a cheadodh duinn e a atogail. Sin e an rud ata i gceist againn le "cailliuint an eolais" no "imeacht an eolais" sa dupholl. On taobh eile de, afach, mar a duradh, ni fheicfear an read choiche ag dul isteach trid an leasline, agus mar sin, is feidir a ra nach gcailltear an t-eolas, i ndiaidh an iomlain.