Comments 116
Тут заговорили про антиматерию, и сплыл вопрос, а что будет если столкнутся две ЧД одна из материи другая из антиматерии?
Конечно wiki не лучший источник в данном случае, но вот
Короче, будет очень большая вспышка. Поди ярче всего, что ранее наблюдали.
При взаимодействии 1 кг антивещества и 1 кг вещества выделится приблизительно 1,8·1017 джоулей энергии, что эквивалентно энергии, выделяемой при взрыве 42,96 мегатонн тротила. Самое мощное ядерное устройство из когда-либо взрывавшихся на планете, «Царь-бомба»: масса 26,5 т, при взрыве высвободило энергию, эквивалентную ~57—58,6 мегатоннам. Теллеровский предел для термоядерного оружия подразумевает, что самый эффективный выход энергии не превысит 6 кт/кг массы устройства. Следует отметить, что порядка 50 % энергии при аннигиляции пары нуклон-антинуклон выделяется в форме нейтрино[источник не указан 936 дней], которые практически не взаимодействуют с веществом.
Короче, будет очень большая вспышка. Поди ярче всего, что ранее наблюдали.
Но ведь чёрная дыра не выпускает свет, и нейтрино.
Это да… Но черт его знает что будет дальше, ведь очень сомнительно, что такая бурная реакция окажется замкнута сама в себе за счет своей массы.
Интересно узнать у людей знающих, что выйдет. Сам слабо представляю что вообще будет происходить.
Интересно узнать у людей знающих, что выйдет. Сам слабо представляю что вообще будет происходить.
> Интересно узнать у людей знающих
Можно сабжануть.
Можно сабжануть.
Чем больше энергии — тем проще ей оказаться замкнутой в черной дыре из-за своей массы.
Проблема в том, что мы ничего не знаем о судьбе материи после попадания в сингулярность. Формально нет никаких оснований считать, что материя остается такой же как и до этого, а не превращается в какую-то «чистую энергию» например. В этом случае не будет иметь никакого значения из чего была сформирована черная дыра. И пара «дыра + антидыра» будет сливаться так же как и пара «дыра + дыра».
Недавно на d3 sly2m упоминал, что внутри ЧД нет вещества в привычном нам понимании, от слова совсем.
Там энергия, сконцентрированная в гравитационной аномалии-сингулярности.
Там энергия, сконцентрированная в гравитационной аномалии-сингулярности.
За счет массы. А масса превратится в энергию.
Нет, будет просто слияние. Даже, если допустить что за горизонтом событий произойдет вспышка, свет не попадет наружу.
Будет критическая ошибка системы и все люди проснуться в капсулах со шлемами на голове.
Для внешнего наблюдателя — ничего. Что бы ни произошло внутри чёрной дыры — там же внутри и останется.
Но ведь масса, то при аннигиляции частично превратится в энергию, а горизонт событий при этом может и приоткрыться.
Думаю, что энергия трактуется ОТО как масса по знаменитой формуле, поэтому никакой разницы нет
В точку, вскользь об этом говорится в следующем абзаце из статьи:
> Но обычная материя, оказавшаяся вблизи чёрной дыры, будет излучать волны, распадётся и потеряет импульс. Также она будет взаимодействовать с аккреционным диском, испытывать трение, терять импульс и увеличивать количество проглатываемой материи. Иначе говоря, даже когда обычная материя просто пролетает мимо, часть её съедается дырой
> Но обычная материя, оказавшаяся вблизи чёрной дыры, будет излучать волны, распадётся и потеряет импульс. Также она будет взаимодействовать с аккреционным диском, испытывать трение, терять импульс и увеличивать количество проглатываемой материи. Иначе говоря, даже когда обычная материя просто пролетает мимо, часть её съедается дырой
Знаменитую формулу E=mc^2 можно переписать и в другом виде: m=E/c^2 Энергия покинуть ЧД не может, следовательно и масса ее не уменьшится. Но лично я не уверен, что о материи под горизонтом ЧД и уж тем более в сингулярности можно рассуждать в категории материи и антиматерии, скорее всего она представляет из себя кварк-глюонный суп.
Точно нельзя. Уже даже в обычных нейтронных звездах материя остается только в тонкой «корочке» на поверхности, а основная часть бесформенную кашу из нейтронов — ни атомов, ни атомных ядер, ни даже протонов и электронов уже не остается.
Даже в малых ЧД должны уже и нейтроны разрушаться. Разница будет разве в том, будут в этом «супе» оставшемся от материи/антиматерии преобладать кварки или антикварки.
Даже в малых ЧД должны уже и нейтроны разрушаться. Разница будет разве в том, будут в этом «супе» оставшемся от материи/антиматерии преобладать кварки или антикварки.
Кварковые звёзды предположительно существуют, с плотностью где-то на порядок выше чем нейтронные.
Но издали отличить сложно.
Но издали отличить сложно.
При плотности на порядок больше нейтронной кварковые звезды в свободном виде существовать просто не могут — при такой плотности радиус Шварцшильда получается больше радиуса занимаемого собственно кварковой материей. Т.е. для внешнего наблюдателя это будут полноценные черные дыры.
Я вообще кстати считаю, что внутри всех ЧД как раз что-то наподобие кварковых звезд и находится. Вместо абсурдных сингулярностей (если в теории лезут бесконечности типа бесконечных плотностей и энергий — это жирный намек, что что-то не впорядке с самой теорией. Как минимум то, что ее пытаются применить за пределами области ее применимости).
Я вообще кстати считаю, что внутри всех ЧД как раз что-то наподобие кварковых звезд и находится. Вместо абсурдных сингулярностей (если в теории лезут бесконечности типа бесконечных плотностей и энергий — это жирный намек, что что-то не впорядке с самой теорией. Как минимум то, что ее пытаются применить за пределами области ее применимости).
Не, ну почему бы тогда не быть кварковой звезде внутри черной дыры. Но в конце концов и кварки могут не выдержать (если это возможно).
Вроде, насчитали, что есть диапазон масс, когда радиус больше шварцшильдовского.
Плюс, при образовании, там должны быть очень нехилые потери энергии/массы.
Плюс, при образовании, там должны быть очень нехилые потери энергии/массы.
Ну теоретически еще могут быть, но этот диапазон получается очень узкий. Постепенно для них все меньше и меньше места остается.
Нейтронные звезды уже до 2 с хвостиком солнечных масс находили, с радиусами 10-20 км, при соответтсвующим радиусе Шварцшильда до 6 км.
Малые ЧД уже с 4-5 солнечных масс начинаются и с радиусов соответственно 12-15 км.
Чтобы кварковые могли существовать в «голом виде» (не спрятанном за горизонтом событий ЧД) их плотность должна быть всего максимум в несколько раз выше нейтронной материи в ядрах нейтронных звезд. При этом должно быть какое-то фундаментальное ограничение не позволяющее этой кварковой материи сжиматься дальше и оставаться в этом узком диапазоне плотностей — иначе схлопнутся в ЧД.
Нейтронные звезды уже до 2 с хвостиком солнечных масс находили, с радиусами 10-20 км, при соответтсвующим радиусе Шварцшильда до 6 км.
Малые ЧД уже с 4-5 солнечных масс начинаются и с радиусов соответственно 12-15 км.
Чтобы кварковые могли существовать в «голом виде» (не спрятанном за горизонтом событий ЧД) их плотность должна быть всего максимум в несколько раз выше нейтронной материи в ядрах нейтронных звезд. При этом должно быть какое-то фундаментальное ограничение не позволяющее этой кварковой материи сжиматься дальше и оставаться в этом узком диапазоне плотностей — иначе схлопнутся в ЧД.
1. Всё, и энергия и материя обладает массой и при любых явлениях общая масса замкнутой системы не меняется
2. На горизонте событий нет пограничников с собаками, которые могут отвлечься, или не справиться, это несколько условная граница, пределы которой невозможно преодолеть во всех смыслах.
2. На горизонте событий нет пограничников с собаками, которые могут отвлечься, или не справиться, это несколько условная граница, пределы которой невозможно преодолеть во всех смыслах.
зато граница может пододвинуться,
Куда?
куда ни будь. это движение и является источником гравитационных волн.
А как же гравитационные волны от массивных объектов, не являющихся ЧД?
а я писал «только»?
Нет, но тогда в вашем комментарии нет смысла, поскольку практически любое движение любых материальных объектов вызывает гравитационные волны.
горизонт событий материальный?
Горизонт событий движется неотрывно вместе с ЧД, в этом смысле его можно рассматривать как поверхность ЧД (с ТЗ стороннего наблюдателя). И да, несмотря на то, что он в некотором смысле условен, он практически не может перемещаться со скоростью света.
почему это он не может перемещаться со скоростью выше скорости света? разве он передаёт информацию?
Потому, что он «прибит гвоздями» к ЧД
Фактически, горизонт событий, а точнее его участки, «перемещаются» со скоростью, превышающей световую только при слиянии ЧД, но делют это таким образом, что не могут освободить продукты вашего гипотетического взрыва (аннигиляции).
Простите!
Фактически, горизонт событий, а точнее его участки, «перемещаются» со скоростью, превышающей световую только при слиянии ЧД, но делют это таким образом, что не могут освободить продукты вашего гипотетического взрыва (аннигиляции).
Простите!
Согласен с тем что как выше заметили может двигаться быстрее скорости света при слиянии двух ЧД.
Но при этом почему-бы и не передавать с его помощью информацию. Допустим внутри ЧД кварковая звезда с массой вдвое большей необходимой для ЧД и разумное нечто которое время от времени взрывает [****]бомбы которые разделяют звезду на две части (ну так допустим). Тогда горизонт событий будет плясать под влиянием этих бомб и можно будет передать информацию. При этом не смотря на то что уже при повторном слиянии частей ЧД горизонт событий может двигаться быстрее, информацию быстро передать не получится :)
upd: извиняюсь не все прочитал.
Но при этом почему-бы и не передавать с его помощью информацию. Допустим внутри ЧД кварковая звезда с массой вдвое большей необходимой для ЧД и разумное нечто которое время от времени взрывает [****]бомбы которые разделяют звезду на две части (ну так допустим). Тогда горизонт событий будет плясать под влиянием этих бомб и можно будет передать информацию. При этом не смотря на то что уже при повторном слиянии частей ЧД горизонт событий может двигаться быстрее, информацию быстро передать не получится :)
upd: извиняюсь не все прочитал.
но при слиянии двух ЧД масса таки уменьшается.
Вы серьезно? Быстро нагуглил два источника — масса при слиянии ЧД увеличивается.
«Сигнал LIGO о слиянии двух черных дыр был зарегистрирован 14 сентября 2015 года при помощи двух детекторов в Ливингстоне и в Хэнфорде, это событие получило обозначение GW150914. Произошло слияние двух черных дыр, масса которых составляла 36 и 29 масс Солнца, масса возникшей дыры — 62 солнечных.»
«Сигнал LIGO о слиянии двух черных дыр был зарегистрирован 14 сентября 2015 года при помощи двух детекторов в Ливингстоне и в Хэнфорде, это событие получило обозначение GW150914. Произошло слияние двух черных дыр, масса которых составляла 36 и 29 масс Солнца, масса возникшей дыры — 62 солнечных.»
Общая масса уменьшается, но результат слияния больше каждой отдельно взятой ЧД
Точка на экране лучевого осциллографа движется быстрее скорости света, но не передаёт информацию.
Бритва Оккама по вашим аргументам плачет
«Что бы ни произошло внутри чёрной дыры — там же внутри и останется.»
Как в Вегасе?
Как в Вегасе?
В чёрной дыре уже нет вещества, которое может аннигилировать. Что там внутри до конца не ясно, но судя по всему от вещества остаётся только одна характеристика — масса (энергия). Другими словами совершенно без разницы, что упало в ЧД, при их слиянии образуется другая большей массы и ничего более.
Из того что можно наблюдать у ЧД есть масса, заряд и вращение, остальное загадочно и даёт много почвы для размышлений.
Заряд и момент импульса к аннигиляции не имеют отношения. А нейтроны — это последние частицы в процессе образования ЧД, которые могут аннигилировать. Очевидно, что они тоже разрушаются, иначе дальше нейтронной звезды дело бы не сдвинулось. Размышлять тут конечно есть о чём, но явно не в направлении, что слияние двух ЧД может привести к аннигиляции.
Если у ЧД есть кроме массы еще и заряд, то это как-то проявляется вне дыры? Т.е. можно ли измерениями отличить две ЧД с одинаковой массой но разными зарядами? Или заряд у нее только «теоретически», а снаружи его все равно никак не видно?
заряд может быть у дыры теоретически, на практике скорее всего быстро компенсируется засасывание заряда из окружающей среды, так что даже теоретики рассматривают вариант заряженной ЧД в последнюю очередь,
Не эксперт по черным дырам, но приведу логическую цепочку.
Фотон не может выйти из черной дыры по определению черной дыры. Фотон является переносчиком электромагнитного взаимодействия. Без электомагнитного взаимодействия нет заряда, значит ответ отрицателен.
Фотон не может выйти из черной дыры по определению черной дыры. Фотон является переносчиком электромагнитного взаимодействия. Без электомагнитного взаимодействия нет заряда, значит ответ отрицателен.
Если гравитация из ЧД выйти может — то почему электрическое поле не может?
Во-первых, электростатическое либо магнитостатическое поля не требуют фотонов для своего существования. Волны (=фотоны) рождаются только при их изменении.
Во-вторых, фотон может быть рожден пролетающим телом. Это излучать фотоны (кроме тепловых) ЧД не способна, принимать же их она может.
Электростатические/магнитостатические взаимодействия описывается как обмен виртуальными фотонами, которые могут лететь с любыми скоростями, в том числе большими или меньшими, чем c. (Точнее, так описываются вообще любые электромагнитные взаимодействия; обмен реальными фотонами («дальнее поле») — приближение, допустимое на больших расстояниях.)
Заряженная ЧД образуется путём коллапса заряженной же материи. По мере этого коллапса электростатическое поле снаружи принципиально не меняется. Просто если раньше силовые линии замыкались на заряженных частицах, то после коллапса они оказываются вмороженными в горизонт событий.
Заряженная ЧД образуется путём коллапса заряженной же материи. По мере этого коллапса электростатическое поле снаружи принципиально не меняется. Просто если раньше силовые линии замыкались на заряженных частицах, то после коллапса они оказываются вмороженными в горизонт событий.
Интересно, ведь заряд (и масса) внутри черной дыры могут меняться без поглощения вещества(?). И если их можно измерить извне не означает что можно получать информацию из черной дыры?
Какие варианты кроме аннигиляции обеих?
Тут внезапно подумалось: Считается, что тёмной материи в разы больше, чем видимого вещества, а так же допускают, что её частицы являются собсвенными частицами, аннигилируюя при редких столкновениях, рассыпаясь на фермионы и W/Z бозоны. И вот подумалось, это значит, что распад тёмной материи, являясь источником водорода, может в несколько раз продлить звёздную эру.
В статье говорится, что в объеме звезды плотность темной материи, по сравнению с барионной, очень мала. Так-что ее вклад в звездную эру будет незначительным.
А можно ссылочку на тему распада темной материи? В яндексе такого не нашлось.
А можно ссылочку на тему распада темной материи? В яндексе такого не нашлось.
см. https://ru.wikipedia.org/wiki/Вимп; http://dept.astro.lsa.umich.edu/~ognedin/dwarf2009/talks/zemp.pdf
Но на stackexchange уже подсказали, что высокая энергия продуктов распада помешает их стягиванию в газовые облака. Так что нет, не продлит.
Но на stackexchange уже подсказали, что высокая энергия продуктов распада помешает их стягиванию в газовые облака. Так что нет, не продлит.
Так про тёмную материю практически ничего неизвестно; О её существовании известно только потому, что галактики в гравитационном смысле ведут себя так, как будто они в разы крупнее и тяжелее, чем выглядят, при том попытки объяснить это провалились. То есть вокруг галактик есть много материи, которая проявляет себя только гравитационно. Эту материю (в данном случае я использую этот термин, как общий для всего, обладающего массой) и назвали тёмной материей.
Если такое и происходит, то вероятность (и следовательно интенсивность процесса) слишком низкие, чтобы на что-либо существенно повлиять.
Сейчас темную материю кроме попыток прямого обнаружения (при крайне редких взаимодействиях с обычных веществом — наподобие нейтрино) так же активно ищут как раз по продуктам подобного распада, делая разные предположения о том что частицы могут быть не стабильны (иметь конечный период полураспада) или являться собственными античастицами и аннигилировать сами с собой.
Пока ничего так и не нашли, но как обычно в науке отрицательный результат — тоже важный результат. Уже стало понятно, что если такое и происходит в реальности, то с очень низкой вероятностью.
Сейчас темную материю кроме попыток прямого обнаружения (при крайне редких взаимодействиях с обычных веществом — наподобие нейтрино) так же активно ищут как раз по продуктам подобного распада, делая разные предположения о том что частицы могут быть не стабильны (иметь конечный период полураспада) или являться собственными античастицами и аннигилировать сами с собой.
Пока ничего так и не нашли, но как обычно в науке отрицательный результат — тоже важный результат. Уже стало понятно, что если такое и происходит в реальности, то с очень низкой вероятностью.
Цитата изменена:
Теперь цитирую «Зри в корень»
Означает ли это что при наличии корабля который не разрушиться от такой сильной гравитации, необходимого топлива и достаточной мощности двигателя можно вылететь с черной дыры и тем самым преодолеть горизонт событий?
Чтобы покинуть Землю нам необходимо достичь скорость порядка 11 200 м/с. Солнце — 618 000 м/с. Черную дыру — необходимая скорость может превысить 299 792 458 м/с, что равно скорости света в вакууме. А поскольку ничто не может перемещаться быстрее, ничто не сможет вырваться из такого гравитационного поля, даже свет.
Теперь цитирую «Зри в корень»
Чтобы перебросить камень через 10-метровое дерево, надо придать камню вертикальную скорость порядка 15 м/с; в то же время комар достигает его вершины, двигаясь со скоростью 0,1 м/с… А полет с постоянно включенными двигателями позволяет добраться до Луны при любой скорости.http://n-t.ru/ri/mk/sk024.htm
Означает ли это что при наличии корабля который не разрушиться от такой сильной гравитации, необходимого топлива и достаточной мощности двигателя можно вылететь с черной дыры и тем самым преодолеть горизонт событий?
Тут не очень корректно использованы космические скорости (это начальная скорость и далее без тяги, чтобы). В случае с черной дырой необходимо будет бесконечное количество энергии, чтобы преодолеть гравитационное поле.
Выглядит правдоподобно, но если можно подскажите из чего можно сделать вывод что «для того чтобы покинуть черную дыру нужно бесконечное количество энергии». (К примеру то что нельзя разогнаться до скорости света… формула.) Если теория большая то хотя бы ее упоминуть.
Искривляется само пространство. С точки зрения «комара» это выглядит как «дерево растет быстрее 0.1мс»
Я думал что если ускорения нет (и изменения массы), то пространство уже искривлено до какой-то степени и его искривление статично. Или Земля тоже постоянно искривляет пространство? (И с какой скоростью нельзя улететь с Земли?)
Тут фишка в том, что вы не можете поднятся с черной дыры вертикально. Вернее поднятся вы можете, но при этом реальная траектория будет НЕ прямой а дугой. В результате вы закрутитесь вокруг дыры, но со скоростью меньше убегания и опять упадете вниз. У земли эффект тоже есть https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%8F. Предупреждая ваш следующий вопрос, если вы захотите коррекцией векторя тяги выровнять траекторию в прямую, вам понадобится бесконечное ускорение.
Предупреждая ваш следующий вопрос, если вы захотите коррекцией вектора тяги выровнять траекторию в прямую, вам понадобится бесконечное ускорение. А все потому, что пространство-время вокруг дыры «вогнутое», и расстояния внутри горизонта бесконечные. Ну или время течет с близкой к нулевой скоростью, что для вас одно и тоже — движение будет происходить до смерти вселенной. Вообще одновременно и расстояния близки к бесконечным и время близко к нулевому. Вобщемто вы приблизится к горизонту не сможете за разумное время.
Вы приводите ссылку на чуть-чуть перпендикулярную обсуждаемому вопросу вещь.
Гравитационная замкнутость пространства состоит не в том, что геодезические дугообразны в пространстве, а в том, что они замкнуты в пространстве-времени, т.е. с любым конечным стартовым импульсом, даже если он направлен строго противоположно направлению на сингулярность, вы в какой-то момент времени перестанете от нее удаляться и начнете на нее падать.
Гравитационная замкнутость пространства состоит не в том, что геодезические дугообразны в пространстве, а в том, что они замкнуты в пространстве-времени, т.е. с любым конечным стартовым импульсом, даже если он направлен строго противоположно направлению на сингулярность, вы в какой-то момент времени перестанете от нее удаляться и начнете на нее падать.
Ускорение есть. Как ускорение свободного падения на земле например, оно вас земле прижимает.
И, как мне кажется, искривление не статично, я себе это представляю как пространство стекающее внутрь массивного тела, что-то вроде воронки воды в раковине где поверхность воды это наше пространство. Получается на горизонте событий скорость стекания пространства в ЧД больше скорости света, т.е. нас просто смоет встречным потоком.
И, как мне кажется, искривление не статично, я себе это представляю как пространство стекающее внутрь массивного тела, что-то вроде воронки воды в раковине где поверхность воды это наше пространство. Получается на горизонте событий скорость стекания пространства в ЧД больше скорости света, т.е. нас просто смоет встречным потоком.
Искривление пространства-времени статично в том смысле, что существуют системы координат, в которых оно статично (в которых компоненты метрического тензора не зависят от временной координаты).
Но в то же время существует и намного более широкий класс СК, в которых оно нестатично. Например, для невращающихся незаряжённых чёрных дыр ваша фраза «пространство стекающее внутрь массивного тела» хорошо характеризует систему координат Риндлера (для несколлапсировавшего сферически симметричного объекта можно построить аналогичную СК, хотя в центре мы при этом получим координатную сингулярность из-за стекающего в точку пространства).
А в координатах Крускала-Секереша пространство никуда не «стекает», но сама дыра расширяется (её горизонт расширяется со скоростью света, а сингулярность ещё быстрее, асимптотически догоняя горизонт и не оставляя никаких шансов на выживание тому, кто оказался под ним).
Но в то же время существует и намного более широкий класс СК, в которых оно нестатично. Например, для невращающихся незаряжённых чёрных дыр ваша фраза «пространство стекающее внутрь массивного тела» хорошо характеризует систему координат Риндлера (для несколлапсировавшего сферически симметричного объекта можно построить аналогичную СК, хотя в центре мы при этом получим координатную сингулярность из-за стекающего в точку пространства).
А в координатах Крускала-Секереша пространство никуда не «стекает», но сама дыра расширяется (её горизонт расширяется со скоростью света, а сингулярность ещё быстрее, асимптотически догоняя горизонт и не оставляя никаких шансов на выживание тому, кто оказался под ним).
Более забавно, что все это может происходить в воображении, а последствия вспышки жизнедеятельности, распространяющиеся со скоростью света…
Проблема в том, что если вы находитесь за горизонтом событий черной дыры, то пространство искривлено так, что вы бесконечно далеко от горизонта событий, поэтому какую бы скорость вы не набрали относительно исходной системы координат — до горизонта вы не долетите.
Т.е. при падении в ЧД все, кроме ЧД, будет постепенно удаляться от вас, и в момент преодоления горизонта событий это все окажется на бесконечности.
Т.е. при падении в ЧД все, кроме ЧД, будет постепенно удаляться от вас, и в момент преодоления горизонта событий это все окажется на бесконечности.
Опять же, выглядит правдоподобно, но если можно подскажите из чего можно сделать такой вывод. Выглядит не очевидным что пространство бесконечно искривлено (например массу ЧД можно увеличить, и искривление тоже увеличится). То что оно очень большое и стремится к бесконечности понятно, но не очевидно что оно не конечно. Если теория большая то хотя бы ее упоминуть.
Если массу увеличить, то и горизонт событий отодвинется от центра, на остальные вопросы не смогу ответить, правда
Улететь из-за горизонта событий можно. Если разогнаться выше скорости света, либо обладать отрицательной массой. )
Если же скорость улетания корабля от дыры будет хоть немного ниже скорости света, то ее притяжение будет всасывать корабль со скоростью = с — скорость корабля. Я так понимаю.
Если же скорость улетания корабля от дыры будет хоть немного ниже скорости света, то ее притяжение будет всасывать корабль со скоростью = с — скорость корабля. Я так понимаю.
Отрицательная масса не поможет — ускорение свободного падения от нее не зависит.
Но зависит реакция этой массы на ускорение (будет двигаться в сторону, противоположную приложенной силе).
Ускорение — это производная скорости по времени, вторая производная по времени радиус-вектора. Масса в формулах кинематики вообще не участвует.
А вы путаете ускорение и силу. От массы зависит реакция тела на силу. Но в формуле для реакции тела на силу гравитации масса сокращается — и остается независящее от массы ускорение свободного падения.
Поясните, почему вы считаете, что провалившееся за горизонт тело будет бесконечно далеко от горизонта и всего, что снаружи?
Я так понимаю, что в момент пересечения горизонта скорость падающего тела станет световой — это в системе отсчета, которая осталась снаружи. И это значит, что даже с бесконечным запасом топлива нельзя выбраться из черной дыры, т.к. для этого надо разогнаться до сверхсветовой скорости. Это понятно. Но расстояния останутся конечными.
В неинерциальной системе отчета, связанной с падающим телом, горизонт событий не будет чем-то сильно заментным. Как падали с ускорением- так и продолжаем падать. Как видели свет звезд (с красным смещением) — так и продолжаем видеть. Расстояния, опять-таки, останутся конечными.
Исхожу из сведений, описанных в книге Битва при черной дыре
Я так понимаю, что в момент пересечения горизонта скорость падающего тела станет световой — это в системе отсчета, которая осталась снаружи. И это значит, что даже с бесконечным запасом топлива нельзя выбраться из черной дыры, т.к. для этого надо разогнаться до сверхсветовой скорости. Это понятно. Но расстояния останутся конечными.
В неинерциальной системе отчета, связанной с падающим телом, горизонт событий не будет чем-то сильно заментным. Как падали с ускорением- так и продолжаем падать. Как видели свет звезд (с красным смещением) — так и продолжаем видеть. Расстояния, опять-таки, останутся конечными.
Исхожу из сведений, описанных в книге Битва при черной дыре
> Как видели свет звезд (с красным смещением) — так и продолжаем видеть.
Нет, в момент прохождения через горизонт красное смещение станет, опять же, бесконечным.
Экстраполировать за бесконечность — дело не благодарное, поэтому мы и говорим, что за горизонтом черной дыры происходит нечто, что не поддается описанию. Т.е. там не просто «что-то странное» происходит, нет, весь наш мат аппарат говорит о том, что за горизонтом ЧД твориться нечто «Неописуемое», именно с большой буквы и в самом прямом смысле этого слова.
Нет, в момент прохождения через горизонт красное смещение станет, опять же, бесконечным.
Экстраполировать за бесконечность — дело не благодарное, поэтому мы и говорим, что за горизонтом черной дыры происходит нечто, что не поддается описанию. Т.е. там не просто «что-то странное» происходит, нет, весь наш мат аппарат говорит о том, что за горизонтом ЧД твориться нечто «Неописуемое», именно с большой буквы и в самом прямом смысле этого слова.
С точки зрения внешнего наблюдателя — да, падающее тело будет замедлятся и сплющиваться, пока красное смещение не станет формально бесконечным.
Но с точки зрения падающего, в его системе отсчета, с его временем, момент пересечения горизонта может пройти незамеченным.
Так описано в Вики в разделе «Падение в астрофизическую чёрную дыру»
Так описано в вышеупомянутой Битве при черной дыре
Вот поэтому я и не понимаю причин, по которым падающий в ЧД наблюдатель будет считать, что расстояние от него до внешних объектов — бесконечно. Да, внешние объекты — недостижимы, но это не значит что они на бесконечности.
В конце концов, на границе видимой Вселенной находятся области, удаляющиеся от нас со скоростью, больше скорости света. Сейчас мы видим их прошлое, и в будущем потеряем способность их видеть. Но расстояние-то до них вполне конечно, хотя они для нас недостижимы.
Но с точки зрения падающего, в его системе отсчета, с его временем, момент пересечения горизонта может пройти незамеченным.
Так описано в Вики в разделе «Падение в астрофизическую чёрную дыру»
Так описано в вышеупомянутой Битве при черной дыре
Вот поэтому я и не понимаю причин, по которым падающий в ЧД наблюдатель будет считать, что расстояние от него до внешних объектов — бесконечно. Да, внешние объекты — недостижимы, но это не значит что они на бесконечности.
В конце концов, на границе видимой Вселенной находятся области, удаляющиеся от нас со скоростью, больше скорости света. Сейчас мы видим их прошлое, и в будущем потеряем способность их видеть. Но расстояние-то до них вполне конечно, хотя они для нас недостижимы.
Тут вопрос в том, что понимать под расстоянием. Я имею ввиду расстояние, которое необходимо преодолеть падающему в его системе отсчета, и вот оно будет бесконечно.
А так — да, если, допустим, мы возьмем часы, разместим их на земле и на каком-нибудь удаленном объекте, затем подождем, пока расширение пространства вынесет его из нашей сферы Хаббла, а затем, фиксируя некое конкретное показание на наших часах и на часах, находящихся на том объекте — мы можем посчитать конкретное расстояние между нами для данных фиксированных моментов времени. Но, фактически, время на этом объекте и время на Земле станут не связаны, как только он вылетит из нашей сферы Хаббла, наши временные конусы банально не будут пересекаться, и если мы будем задавать вопрос в стиле: «А какое сейчас расстояние между Землей и объектом?» — подразумевая под «сейчас» некий момент по земному времени, то этот вопрос не будет иметь смысла.
А так — да, если, допустим, мы возьмем часы, разместим их на земле и на каком-нибудь удаленном объекте, затем подождем, пока расширение пространства вынесет его из нашей сферы Хаббла, а затем, фиксируя некое конкретное показание на наших часах и на часах, находящихся на том объекте — мы можем посчитать конкретное расстояние между нами для данных фиксированных моментов времени. Но, фактически, время на этом объекте и время на Земле станут не связаны, как только он вылетит из нашей сферы Хаббла, наши временные конусы банально не будут пересекаться, и если мы будем задавать вопрос в стиле: «А какое сейчас расстояние между Землей и объектом?» — подразумевая под «сейчас» некий момент по земному времени, то этот вопрос не будет иметь смысла.
По поводу конечных расстояний предлагаю привести ваши расчёты.
Горизонт событий не является заметным объектом в любых системах отсчёта.
Горизонт событий не является заметным объектом в любых системах отсчёта.
> Проблема в том, что если вы находитесь за горизонтом событий черной дыры, то пространство искривлено так, что вы бесконечно далеко от горизонта событий
Уточните, про какую систему координат идёт речь. Во всяком случае, скажем, в координатах Леметра (по сути — связанная с падающим наблюдателем СО) это далеко не так.
В СТО(!) есть очень неплохая, и в то же время простая модель чёрной дыры — координаты Риндлера (по сути — равноускоренная СО). Там тоже есть горизонт событий, он тоже притягивает к себе объекты (и чем ближе, тем сильнее, на самом горизонте сила притяжения бесконечна, как и в случае ЧД), и из-под него тоже нельзя выбраться; замедление время также имеется (оно неразрывно связано с гравитацией). В то же время в СО свободно падающего наблюдателя (благо для такого наблюдателя там существует инерциальная СО) не появляется ни бесконечных расстояний, ни даже сверхсветового движения. «Закреплённые» снаружи объекты ускоряются прочь от такого наблюдателя со скоростями, всего лишь стремящимися к скорости света — этого оказывается достаточно для того, чтобы он не имел возможности их догнать.
В ОТО, конечно, всё сложнее — у ЧД есть сингулярность, и горизонт событий у неё не плоский, а сферичный или эллипсоидный (если нет возмущений), и вообще пространство-время искривлено, но для понимания вопроса «почему нельзя выбраться из-под горизонта?» это непринципиально.
Уточните, про какую систему координат идёт речь. Во всяком случае, скажем, в координатах Леметра (по сути — связанная с падающим наблюдателем СО) это далеко не так.
В СТО(!) есть очень неплохая, и в то же время простая модель чёрной дыры — координаты Риндлера (по сути — равноускоренная СО). Там тоже есть горизонт событий, он тоже притягивает к себе объекты (и чем ближе, тем сильнее, на самом горизонте сила притяжения бесконечна, как и в случае ЧД), и из-под него тоже нельзя выбраться; замедление время также имеется (оно неразрывно связано с гравитацией). В то же время в СО свободно падающего наблюдателя (благо для такого наблюдателя там существует инерциальная СО) не появляется ни бесконечных расстояний, ни даже сверхсветового движения. «Закреплённые» снаружи объекты ускоряются прочь от такого наблюдателя со скоростями, всего лишь стремящимися к скорости света — этого оказывается достаточно для того, чтобы он не имел возможности их догнать.
В ОТО, конечно, всё сложнее — у ЧД есть сингулярность, и горизонт событий у неё не плоский, а сферичный или эллипсоидный (если нет возмущений), и вообще пространство-время искривлено, но для понимания вопроса «почему нельзя выбраться из-под горизонта?» это непринципиально.
«Закреплённые» снаружи объекты ускоряются прочь от такого наблюдателя со скоростями, всего лишь стремящимися к скорости света — этого оказывается достаточно для того, чтобы он не имел возможности их догнать.
Кстати, а почему? Вот я беру, ускоряюсь и пытаюсь догнать их… Почему у меня не получится догнать их в моей системе отсчета?
Как всегда с СТО/ОТО — проще показать, чем объяснить:)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/RindlerObserversCartesian.png
Вертикаль — время, горизонталь — пространство (и то, и другое — в некоторой инерциальной СО). Вся картинка (пространство-время) — по сути, график движения тел. Кривые линии — те самые закреплённые тела. Обратите внимание, их наклон с вертикалью всюду меньше 45 градусов (они движутся медленнее света), но чем дальшее вверх (в будущее), тем ближе к 45 градусам.
Прямая t=x (самая верхняя наклонная прямая то есть) — горизонт событий как бы чёрной дыры (на самом деле чёрной дыры здесь нет, пространство-время плоское, но в качестве простейшей модели сойдёт). (Прямая t=-x, продолжая аналогию с метрикой Шварцшильда — горизонт событий белой дыры.)
Если незадачливый путешественник ненароком оказался слева (ну или сверху, что то же самое) от горизонта событий, справа (снизу) он уже никогда не окажется — для этого его мировая линия должна образовать с вертикалью угол, больший 45 градусов (он должен разогнаться до скорости, большей скорости света). Но все «закреплённые» объекты во все моменты времени находятся справа от горизонта. Как следствие, с ними он уже никогда не повстречается (если только они не перестанут быть закреплёнными и не уйдут под горизонт сами).
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/RindlerObserversCartesian.png
Вертикаль — время, горизонталь — пространство (и то, и другое — в некоторой инерциальной СО). Вся картинка (пространство-время) — по сути, график движения тел. Кривые линии — те самые закреплённые тела. Обратите внимание, их наклон с вертикалью всюду меньше 45 градусов (они движутся медленнее света), но чем дальшее вверх (в будущее), тем ближе к 45 градусам.
Прямая t=x (самая верхняя наклонная прямая то есть) — горизонт событий как бы чёрной дыры (на самом деле чёрной дыры здесь нет, пространство-время плоское, но в качестве простейшей модели сойдёт). (Прямая t=-x, продолжая аналогию с метрикой Шварцшильда — горизонт событий белой дыры.)
Если незадачливый путешественник ненароком оказался слева (ну или сверху, что то же самое) от горизонта событий, справа (снизу) он уже никогда не окажется — для этого его мировая линия должна образовать с вертикалью угол, больший 45 градусов (он должен разогнаться до скорости, большей скорости света). Но все «закреплённые» объекты во все моменты времени находятся справа от горизонта. Как следствие, с ними он уже никогда не повстречается (если только они не перестанут быть закреплёнными и не уйдут под горизонт сами).
Да на здоровье, единственная поправка — придется еще доказать неправоту Эйнштейна и немного пролететь со скоростью выше световой. А в остальном — почему бы и нет.
Я как раз говорил что не нужна скорость выше световой.
Нет, не нужна. Но есть один нюанс. Для перелета через дерево комару нужно совершить такую же работу, что и человеку для перебрасывания камня (опустим сопротивление воздуха и прочее). То есть для убегания от ЧД из под горизонта событий нужно затратить энергию, которой хватило бы для разгона выше световой. Это невозможно.
О, спасибо, Ваши комментарии дают исчерпывающий ответ. (Плюс поставить не могу)
Спасибо. "Энергетическое" объяснение, как всегда, самое простое :)
Но теперь возникает другая проблема. Почему разные способы рассуждения дают разные ответы? Где-то в первом способе ошибка, но где?..
Для перелёта через горизонт событий нужна именно что скорость выше световой. Что прекрасно видно на диаграммах Пенроуза, например.
Чисто формально для этого тело должно иметь мнимую массу (энергия и импульс при этом конечные, просто pc>E).
Чисто формально для этого тело должно иметь мнимую массу (энергия и импульс при этом конечные, просто pc>E).
> Чисто формально для этого тело должно иметь мнимую массу (энергия и импульс при этом конечные, просто pc>E).
Т.е., по сути, уметь искривлять пространство-время в «обратную» сторону, я правильно понимаю?
Т.е., по сути, уметь искривлять пространство-время в «обратную» сторону, я правильно понимаю?
Я в приближении пробного тела рассматриваю (то есть вкладом тела в искривление ПВ мы пренебрегаем).
Просто любое тело, движущееся быстрее света, по уравнениям СТО (в ОТО в этом плане ничего не меняется) должно иметь мнимую массу. Либо же масса, энергия и импульс такого тела должны быть равны нулю, что ещё более странный вариант.
Просто любое тело, движущееся быстрее света, по уравнениям СТО (в ОТО в этом плане ничего не меняется) должно иметь мнимую массу. Либо же масса, энергия и импульс такого тела должны быть равны нулю, что ещё более странный вариант.
Посмотрел всю ветку нашёл так сказать корень зла — один говорит про лифт другие говорят про рогатку, если на секунду представить содержимое ЧД как тоже самое, но только снаружи и границу провести только по радиусу Шварцвальда, то получим, что у рогатки есть ограничение на максимальную скорость, у лифта нет и лифтом можно выйти из чд, но с более менее реалистичными представлениями о содержимом ЧД, можно сказать что лифт внутри чд вы вырядили построите.
Всё как обычно, банальное недопонимание рождает стены текста.
Всё как обычно, банальное недопонимание рождает стены текста.
Если выражаться простым языком, то притяжение ЧД можно представить как ветер к ее центру, и комару придется махать крыльями быстрее скорости света, чтобы отталкиваться от него и двигаться наверх.
«Махать крыльями быстрее скорости света» это не понятно что имеется в виду.
Давайте представим другой мысленный эксперимент. допустим у нас имеется «почти черная дыра» (нейтронная звезда или не важно что) и для того чтобы его покинуть «нужна скорость 299 792 450 м/с» (на 8 м/с меньше скорости света). Но такая скорость нужна для «баллистического снаряда». И при этом данную звезду все равно можно покинуть кораблю при скорости даже 1 м/с (но долго). А тут вдруг скорость увеличили на 8 м/с и все нельзя?
Давайте представим другой мысленный эксперимент. допустим у нас имеется «почти черная дыра» (нейтронная звезда или не важно что) и для того чтобы его покинуть «нужна скорость 299 792 450 м/с» (на 8 м/с меньше скорости света). Но такая скорость нужна для «баллистического снаряда». И при этом данную звезду все равно можно покинуть кораблю при скорости даже 1 м/с (но долго). А тут вдруг скорость увеличили на 8 м/с и все нельзя?
Вот посмотрите, чтоли формулу зависимости массы от скорости на википедии https://goo.gl/xgVbDg, там в знаменателе 1-1=0 получится при скорости равной скорости света. Тоесть это значит, что последние доли процента для разгона понадобится нереальная энергия.
Тут имелось в виду, что мы не разгоняемся до световой, а летим с постоянной скоростью 1км/с например.
Если не считать, сколько энергии уйдёт на гравитационные потери — такой метод «работоспособен»
Если не считать, сколько энергии уйдёт на гравитационные потери — такой метод «работоспособен»
Тут, скорее всего, народ просто зациклился на скорости, а все дело в мощности двигателя которая позволит хотя бы находится на месте при таком сильном гравитационном воздействии.
Тут ошибочка в рассуждениях, комар преодолевает ускорение 9.8м/с, т.е. фактически создаёт тягу в 9.9м/с
Sign up to leave a comment.
Спросите Итана №56: состоят ли чёрные дыры из тёмной материи?