UTILS.
۱۰۰٪ در مرورگر

ماشین‌حساب شعاع شوارتزشیلد (سیاه‌چاله)

شعاع شوارتزشیلد (افق رویداد) یک سیاه‌چاله را از هر جرمی برحسب کیلوگرم، جرم زمین یا جرم خورشیدی محاسبه کنید، به‌علاوه دمای هاوکینگ آن.

یک جرم وارد کنید تا شعاع افق رویداد آن را به‌دست آورید. هر جرم مثبتی کار می‌کند.

درباره این ابزار

ماشین‌حساب شعاع شوارتزشیلد یک ابزار اخترفیزیک رایگان و درون‌مرورگری است که شعاع افق رویداد یک سیاه‌چاله با هر جرم معین را پیدا می‌کند. این ابزار نتیجه کلاسیک نسبیت عام، Rs = 2GM/c²، را به کار می‌برد، که در آن G = 6.674×10⁻¹¹ N·m²/kg² ثابت گرانش و c = 299,792,458 m/s سرعت نور است. یک جرم برحسب کیلوگرم، جرم زمین یا جرم خورشیدی (1 M☉ = 1.989×10³⁰ kg) وارد کنید و شعاع فوراً بازگردانده می‌شود.

هر مقدار به‌صورت محلی در مرورگر شما با جاوااسکریپت ساده محاسبه می‌شود — چیزی که تایپ می‌کنید بارگذاری یا ثبت نمی‌شود، بنابراین اعداد روی دستگاه شما می‌مانند. به‌عنوان یک امتیاز، این ابزار همچنین دمای هاوکینگ T = ħc³/(8πGMk_B) را گزارش می‌دهد، دمای جسم-سیاه ناچیزی که یک سیاه‌چاله در آن تابش می‌کند؛ با جرم نسبت عکس دارد، بنابراین سیاه‌چاله‌های با جرم ستاره‌ای و بزرگ‌تر از پس‌زمینه ریزموج کیهانی سردترند.

نتایج برحسب متر، کیلومتر و شعاع خورشیدی (1 R☉ = 6.9634×10⁸ m) نشان داده می‌شوند تا بتوانید اندازه افق را با مقیاس‌های آشنا مقایسه کنید. یک سیاه‌چاله یک‌جرم‌خورشیدی شعاع شوارتزشیلد حدود 2,953 متری دارد — کمی زیر 3 km — در حالی که یک سیاه‌چاله کلان‌جرم با میلیون‌ها جرم خورشیدی شعاعی قابل مقایسه با فاصله‌های خورشید تا سیاره را در بر می‌گیرد.

پرسش‌های پرتکرار

فرمول شعاع شوارتزشیلد چیست؟
این است Rs = 2GM/c²، شعاعی که در آن سرعت فرار برابر با سرعت نور می‌شود. G ثابت گرانش، M جرم و c سرعت نور است. هر چیزی درون این شعاع نمی‌تواند نور را به بیرون بفرستد و افق رویداد را تشکیل می‌دهد.
شعاع شوارتزشیلد خورشید چقدر است؟
برای یک جرم خورشیدی (1.989×10³⁰ kg) شعاع حدود 2,953 متر، یا تقریباً 3 km است. شعاع زمین تنها حدود 8.9 mm خواهد بود، زیرا شعاع به‌طور مستقیم با جرم متناسب است.
جرم را در چه واحدهایی می‌توانم وارد کنم؟
کیلوگرم، جرم زمین (1 M⊕ = 5.972×10²⁴ kg)، یا جرم خورشیدی (1 M☉ = 1.989×10³⁰ kg). جرم باید مثبت باشد؛ نتیجه برحسب متر، کیلومتر و شعاع خورشیدی داده می‌شود.
دمای هاوکینگ نشان‌داده‌شده چیست؟
این است T = ħc³/(8πGMk_B)، دمایی که یک سیاه‌چاله در آن تابش می‌کند. با جرم نسبت عکس دارد، بنابراین یک سیاه‌چاله جرم‌خورشیدی تنها حدود 6×10⁻⁸ K است — بسیار سردتر از فضای خالی.

ابزارهای بیشتر