**نصف قطر شفارتزشيلد** في الفلك (بالإنجليزية: Schwarzschild radius) هو المسافة المحيطة بمركز جرم عظيم الكتلة -بافتراض أنّ جميع مادّة الجرم مركّزة ومنضغطة في نقطة المركز- والّتي تصبح عندها سرعة الإفلات مساويةً لسرعة الضّوء. عند مسافة أطول من نصف قطر شفارتزشيلد يمكن لجسيم سرعته مقاربةٌ لسرعة الضّوء الإفلات من جاذبيّة الجرم العظيم الكتلة، أمّا إذا كان الجسيم على مسافةٍ أقصر من نصف قطر شفارتزشيلد فلا يمكن للجسيم الإفلات من جاذبيّة الجرم، وحتّى الضّوء لا يستطيع أن يُفلت من جاذبيّة الجرم، ولذلك يُسمّى الجرم في هذه الحالة ثقباً أسود حيث إنّ أشعّة الضّوء لا تُفلِت منه.

**توضيح:**

(في مجال جاذبية كوكب الأرض يحتاج جسم ما لمغادرة الأرض والانفلات منها إلى سرعة إفلات {\displaystyle v\_{e}} تساوي تقريبا 11.2 كيلومتر في الثانية، ولكن للإفلات من جاذبية الشمس (والخروج من النظام الشمسي) من نفس النقطة يحتاج إلى سرعة إفلات 42.1 كيلومتر/ثانية.)

بالنسبة إلى بقايا نجم منهار على نفسه ويتقلص فأي مادة أو ضوء داخل نصف القطر هذا لايمكنها الفرار منه وبذلك لايصبح الجرم مرئياً. تكون قوة الجاذبية الناتجة عن تكاتل الكتلة هائلة بحيث تتغلب أيضا على ضغط الانفطار للمادة فتستمر المادة في الانكماش والتقلص في حجم أقل ثم أقل حتى تصل إلى نقطة ذات كثافة لا نهائية: ويسمى ذلك تفرد جذبوي أو ثقب أسود حيث لاينفلت منه أي شعاع ضوء. ويستخدم هذا المصطلح في الفيزياء وعلم الفلك، وبصفةٍ خاصةٍ في نظرية الجاذبية والنظرية النسبية العامة.

صيغة شفارتزشيلد
---------------

حصل العالم الفيزيائي الألماني كارل شفارتز شيلد عام 1915 حلا دقيقا

لمعادلة أينشتاين للمجال الجذبوي خارج جسم كروي لا يدور حول نفسه. وباستخدام التعريف:

{\displaystyle M={\frac {Gm}{c^{2}}}},
يحتوي الحل على جزء من صيغة المعادلة في الشكل
{\displaystyle {\frac {1}{2M-r}}};

حيث سميت القيمة {\displaystyle r} التي تجعل جزء المعادلة متفردة «نصف قطر شفارتزشيلد».

ولقد نوقش لمدة عشرات السنين المعنى الفيزيائي لذلك التفرد الجذبوي وعن احتمال وجوده فعلا في الطبيعة، ولم يكن احتمال تكوّن ثقب أسود غير معروف في ذلك الوقت وإنما عرفنا ذلك من التقدم العلمي الذي أحرزه العلماء في النصف الثاني من القرن العشرين.

و حصل «شفارتزشيلد» على المعادلة:

{\displaystyle R\_{s}={\frac {2GM}{c^{2}}}\approx {\frac {M}{M\_{\odot }}}\times 2950\;{\rm {m{\grave {e}}tres}},}
حيث:

{\displaystyle G} ثابت الجاذبية،
{\displaystyle M} كتلة الثقب الأسود،
{\displaystyle M\_{\odot }} كتلة شمسية
{\displaystyle c} سرعة الضوء.
ويتناسب نصف قطر شفارتزشيلد تناسبا طرديا مع الكتلة. وعلى ذلك فالشمس لها نصف قطر شفارتزشيلد قدره 3 كيلومتر بينما الأرض لها نصف قطر شفارتزشيلد يبلغ 9 مليمتر فقط. وهذا يعني أنه لو تجمعت كتلة الشمس في كرة نصف قطرها 3 كيلومتر فإن حجم الشمس سوف يستمر في التقلص والانكماش حتى يصل إلى «التفرد» singularity بسبب قوى الجاذبية.

وتصل الأرض إلى حالة تفرد جذبوي بافتراض أن كتلتها تتجمع في كرة نصف قطرها 9 مليمتر. وأما كتلة الكون فلها نصف قطر شفارتزشيلد قدره 10 مليارات سنة ضوئية تقريبا.

المراجع
-------

1. ↑  Chaisson, Eric, and S. McMillan. Astronomy Today. San Francisco, CA: Pearson / Addison Wesley, 2008. Print.
2. ↑  K. Schwarzschild, "Uber das Gravitationsfeld eines Massenpunktes nach der Einsteinschen Theorie", *Sitzungsberichte der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, Klasse fur Mathematik, Physik, und Technik* (1916) pp 189.
3. ↑  K. Schwarzschild, "Uber das Gravitationsfeld einer Kugel aus inkompressibler Flussigkeit nach der Einsteinschen Theorie", *Sitzungsberichte der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, Klasse fur Mathematik, Physik, und Technik* (1916) pp 424.

اقرأ أيضا
---------

* ثقب أسود نجمي
* ثقب أسود كوني
* ثقب أسود 1655-40
* قائمة أكبر النجوم كتلة
* تفرد جذبوي
* حد شاندراسيخار

| * ع
* ن
* ت
الثقوب السوداء |
| --- |
| أنواع | 
* شوارزشيلد
* دوّار
* مشحون
* افتراضي
* ثقب أسود ثنائي

 |  |
| الحجم | 
* دقيق
* Extremal
	+ Electron
* نجمي
* متوسط الكتلة
* فائق الضخامة
* كويزار
	+ نواة مجرية نشطة
	+ بلازار
	+ مجموعة النجوم الزائفة الكبرى

 |
| التكوين | 
* تطور النجوم
* انهيار جاذبي
* نجم نيوتروني
	+ وصلات متعلقة
* بقايا نجمية متراصة
	+ كوارك
	+ غريب
* حد كتلة توف
* قزم أبيض
	+ وصلات متعلقة
* مستعر أعظم
	+ وصلات متعلقة
* مستعر فوق عظيم
* انفجار أشعة غاما

 |
| الخصائص | 
* ترموديناميكات
* نصف قطر شفارتزشيلد
* علاقة إم–سيغما
* أفق الحدث
* تذبذب شبه دوري
* مجال الفوتون
* الإرغوسفير
* إشعاع هوكينغ
* آلية بنروز
* Blandford–Znajek process
* تنامي بوندي
* تأثير الإسباجيتي
* عدسة الجاذبية

 |
| نماذج | 
* تفرد جذبوي
	+ نظريات التفرد (بينروز-هوكينج)
* ثقب أسود بدائي
* جرافاستار
* نجم مظلم
* نجم الطاقة المظلمة
* Black star
* Eternally collapsing object
	+ Magnetospheric eternally collapsing object
* Fuzzball
* ثقب أبيض
* تفرد مجرد
* تفرد حلقي
* Immirzi parameter
* Membrane paradigm
* Kugelblitz
* ثقب دودي
* شبيه النجم

 |
| مسائل | 
* No-hair theorem
* متناقضة معلومات
* Cosmic censorship
* Alternative models
* مبدأ هولوجرافي
* Black hole complementarity
* جدار حماية
* ثقب دودي
* ثقب أسود ثنائي

 |
| متريات | 
* شوارزشيلد
* كير
* رايسنر-نوردستروم
* Kerr–Newman

 |
| بدائل | 
* Nonsingular black hole models
* Black star
* نجم مظلم
* نجم الطاقة المظلمة
* غرافاستار
* Magnetospheric eternally collapsing object
* نجم Q
* Fuzzball

 |
| نظائر | 
* ثقب أسود بصري
* ثقب أسود صوتي

 |
| قوائم | 
* الثقوب السوداء
* الأكثر ضخامة
* الكويزرات
* الأقرب الى الارض

 |
| ذات صلة | 
* جرم بل لاسرتا
* Timeline of black hole physics
* مسبار روسي لتوقيت أشعة إكس
* نظام نجمي مضغوط جدا
* Gamma-ray burst progenitors
* Gravity well
* استخدام الثقوب السوداء

 |

* أيقونة بوابةبوابة الفيزياء
* أيقونة بوابةبوابة علم الفلك

|  |
| --- |
| **نصف قطر شفارتزشيلد** في المشاريع الشقيقة: |
|  | 
* صور وملفات صوتية من كومنز.
 |