Comments 150
Ничто не может вращаться со скоростью света по той простой причине, что скорость света это линейная скорость, а скорость вращения - угловая.
В статье написано про скорость вращения вещества на поверхности - то есть линейная скорость
Где именно? Во всей статье про количество оборотв в секунду или длительность оборота. Даже в самом последнем абзаце написано "Так что в нашей Вселенной у чёрных дыр нет другого выхода – они вращаются с околосветовыми скоростями."
Вместо того, чтобы писать вопрос "Где именно?" в следующий раз делай так. Нажимаешь Ctrl+F, пишешь слово "поверхность" и находишь в статье: "Поверхность этих небесных тел движется с реально огромными, релятивистскими скоростями, то есть, скорость материи на поверхности нейтронной звезды составляет значимую долю от скорости света."
У ЧД есть поверхность?
Не факт. Наша физика не работает в сингулярности.
То есть после коллапса мы эту область из Вселенной вычеркиваем и считаем, что у нас там находится некий квантовый объект, обладающий массой, зарядом и "спином" - и на этом всё. Так?
"Черная дыра предмет темный черный и исследованию не подлежит." :)
Не совсем. Там находится чёрный ящик - даже ещё более строгий, чем в криптографическом смысле, т.к. даже информацию наружу не отдаёт. Он, безусловно, тоже является частью Вселенной, но знаем мы его только по наружным проявлениям.
Что внутри - не вычеркнуто из Вселенной, но вычеркнуто из объектов научного подхода. Гадать же можно сколько угодно.
А вы гадание на кофейной гуще - исследованием называете?
Неправда. После слияния чёрных дыр есть эффект дрожания горизонта событий. И он предсказывается ОТО.
Проблема в том, что по текущей научной теории, мы не можем заглянуть, что находится внутри ЧД (и не сможем вообще никогда даже в теории) и поэтому любые теории, что же там внутри — ненаучны и теории «там сингулярность» и «там розовые космические единороги» равноправны с точки зрения научного метода (так одинаково неопровергаемые).
1)на счёт никогда вы горячитесь. Пока никто не пробовал выбраться из ЧД с помощью варп драйва.
2)да мы не можем сказать что точно находится внутри ЧД. Но мы можем сказать чего там нет. Там нет покоящегося единорога, т.к. ЧД увлекают пространство вокруг себя во вращение.
2) Так пространство внутри ЧД и снаружи может не иметь практически ничего общего, так что может быть и покоящийся единорого,
1)математика не предсказывает того, что медитация поможет. Но предсказывает что варп-драйв может и сможет.
Не, доказано что варп драйв математически возможен. Так что теперь это не фентезийная концепция, а твёрдая НФ.
2)теоретически может. но это было-бы очень странно. Непонятно как такой эффект может возникать.
доказано что варп драйв математически возможен.
Не доказано, что он возможен физически. То есть концепция взять где-то энергию больше, чем есть в наблюдаемой Вселенной и вещество с отрицательной массой, которое вообще никто не обнаружил и не понятно как так может быть, и построить варпдрайв — это очень мягкая НФ.
А математически и космические розовые единроги возможны, достаточно придумать подходящую мат.модель.
1)меньше, чем в наблюдаемой вселенной. Вроде сейчас идёт речь про массу порядка нескольких юпитеров
2)уже исхитрились и без отрицательной массы. правда там скорость меньше скорости света в вакууме. Главное прогресс идёт. И да, искать варп звездолёты с помощью лиго\вирго уже предложили... но сейчас чувствительность маловата.
3)Я уверен что космические розовые единороги возможны. Нет никаких фундаментально неразрешимых проблем.
И да, искать варп звездолёты с помощью лиго\вирго уже предложили... но сейчас чувствительность маловата.
Самое забавное будет если окажется что лиго собственно уже давно слышит эти самые варп-звездолеты, просто их эхо похоже на слияние чд...
просто их эхо похоже на слияние чд
СИЛЬНО сомневаюсь.
1)этож какая скорость у варпдрайва, что он менее чем за секунду за горизонт уходит
2)варпдрайв должен на более-менее постоянной частоте звучать, а тут частота меняется. При чём ВСЕГДА увеличивается.
С другой стороны я могу поверить что сигналы варпдрайва уже записаны(если нам сильно повезло), но их пока не обнаружили т.к. не знали точно что искать, а уровень шума в записи высокий.
Насчет "никто" вы погорячились. Никто, кто был бы известен нашему клубу зануд.
по текущей научной теории, мы не можем заглянуть, что находится внутри ЧД (и не сможем вообще никогда даже в теории)
Это неверно. Садитесь на корабль, летите на нем к ЧД, падайте туда и заглядывайте. Технические препятствия? Они никакой роли для фальсифицируемости не играют. Если ЧД достаточно большая, то, "по текущей научной теории", при пересечении горизонта событий ничего с вами случиться не должно и вы можете прекрасно дальше рассматривать, что там внутри. Более того - afaik, нет формально никаких препятствий для того, чтобы мы УЖЕ не находились внутри горизонта событий какой-нибудь сверхмассивной ЧД. Тот факт, что вы не сможете о своих наблюдениях сообщить каким-то другим людям, разделенным с вами горизонтом событий, никак в критерии фальсифицируемости не задействуется.
Плюс, как только вы делаете оговорку "согласно текущей научной теории", вы тем самым лишаетесь возможности применять критерий фальсифицируемости в принципе - потому что "текущая научная теория" неполна (а в случае с ЧД ее неполнота и отсутствие совместимости с другими научными теориями ещё и абсолютно очевидны). Если бы критерий Поппера применяли таким образом, это отсекло бы сами мысли о попытках наблюдать любые явления, которые могут противоречить текущим теориям - ведь, согласно им, такие явления невозможны. :)
Тот факт, что вы не сможете о своих наблюдениях сообщить каким-то другим людям, разделенным с вами горизонтом событий, никак в критерии фальсифицируемости не задействуется.
Ну если так то теория о существовании ада или рая после смерти (и собственно Бога) легко проходит критерий фальсифицируемости — пускаете пулю себе в голову и сразу же «узнаете» если жизнь после смерти или нет. То что вы не сможете сообщить о своих наблюдениях другим людям это мелочь не так ли?
Ад или рай как некое "место", где оказывается "сознание" (или "душа") человека после смерти - с точки зрения именно фальсифицируемости не вижу проблем. Очевидное различие с горизонтом событий состоит в том, что мы не вводим для описания событий за ним никаких новых сущностей, а просто продолжаем применять известные нам законы физики. У ада и рая скорее проблемы с бритвой Оккама. ;)
Бога (в христианском понимании) - совершенно другой случай, ибо существование всемогущей сущности нефальсифицируемо просто по определению. Но даже при этом замечу, что "нефальсифицируемо" совершенно не значит "неправда" или "не может существовать". Само определение науки как деятельности по описанию устройства мира совершенно не требует (да и не может требовать), чтобы устройство вселенной было фальсифицируемо, поэтому возведение критерия Поппера в абсолют - так себе идея. Это методологический прием, удобный на нашей ступени научного познания, а не некий абсолютный принцип, который говорит о том, как должен быть мир устроен.
мы не можем заглянуть, что находится внутри ЧД
Мы сами можем быть внутри ЧД, более точно можно уточнить зная размер и массу вселенной.
да, он есть. но вся материя падает туда, где стандартная физика уже не работает.
"кванты-переростки со своим внутренним миром"
Так жёстко миллениалов ещё никто не обзывал.
Наша физика не работает в сингулярности.
Существование сингулярностей - это недоказанная гипотеза.
Это можно только внимательно и благожелательно вытащить. Реально же статья чудовищно безграмотна — chatGPT?
Безусловно, приблизительно понятно, что имелось в виду. Непонятно, почему это настолько безграмотно сформулировано (не упрощенно, что нормально для научпопа, а именно безграмотно).
Это скорость воображаемой точки на экваторе горизонта событий, если считать, что чёрная дыра вращается как твёрдое тело. Но да, в статье много нюансов пропущено.
Правильно я понял, что если ЧД крутится со скорость близкой к световой, значит там что-то есть в этой самой ЧД. Материя в каком-то состоянии?
Материя в каком-то состоянии.
Это два совершенно разные явления. Падающее на ЧД вещество, раскрученное до околосветовых скоростей - это одно.
Момент импульса самой ЧД - это совсем другое. Именно этот момент весьма хитро искривляет пространство-время вокруг ЧД. Искривляет так, что частица, крутясь с околосветовой скоростью вокруг ЧД в некой области, называемой эргосферой, в обратную сторону, будет, по мере падения, этим самым искривлением как бы остановлена и раскручена в обратную сторону.
На картинке нарисована эргосфера, а в самой статье упомянут связанный с ней эффект Лензе-Тирринга. Увы, в статье этот эффект не очень наглядно описан, хотя очень интересен и заслуживает отдельной статьи.
1) «Вращающаяся» ЧД не вращается реально в наблюдаемой Вселенной, так как горизонт событий это лишь «виртуальная» граница, а не реальная поверхность.
2) Мы не знаем и не можем узнать, что внутри ЧД поэтому совершенно не факт, что там материя «вращается» внутри.
Мы знаем ЧД ведет себе (для объектов снаружи) так же как если это был обычный космический объект у которого есть импульс вращения, но это лишь «внешнее» свойство ЧД, которое ничего не говорит о ее внутренностях (так же как заряд и масса). Условно, внутри может быть портал в другую Вселенную, но пока снаружи он сохраняет известные свойства ЧД — мы об этом не узнаем.
Так у нас практически все физические наблюдения такие: мы наблюдаем как что-то взаимодействует с объектами снаружи, а иногда вообще только статфизику знаем, а как оно там внутри и на самом деле, мы узнать вообще никак не можем. Как, например, кварки с их конфайнментом: их не только никто не видел, но и не увидит. Условно, внутри может быть портал в другую Вселенную, но...
Проблема ЧД в том что у нее нет волос (то есть, у ЧД есть лишь ограниченное количество внешних характеристик, которые никак не расскрывают внутренную структуру), мы не можем придумать эксперимент, который скажет, например, что масса ЧД расположена на 80% в ее центре.
Если с кваркам мы можем экспеременитировать и определять их свойства разными воздействиями с элементарными частицами, то ЧД это вещь в себе, которая вообще никак ни с чем не реагирует (кроме поглощения материи).
Да можем, теоретически всё мы можем.
Берём ЧД, условно "неподвижную"
Берём вторую такую же ЧД (такой же массы)
Разгоняем вторую ЧД до 0.5-0.9с (по вкусу)
Пуляем второй ЧД в направлении первой так, чтобы они прошли максимально рядом, но не коснулись горизонтами.
Ожидая пролёта, не шатаемся по соседству:) Вместо этого нам потребуются сотни [тысяч] мифриловых зондов.
По мере сближения на горизонтах ЧД начнут образовываться "впуклости" из-за притяжения внешней ЧД. В [недостижимом] пределе сверху глубина этих впуклостей равна радиусу ЧД (т.е. самый центр не оголится, но можно подобраться очень близко), а объём впадины в пределе может составить до 1/3 общего объёма ЧД. Т.е. мы на короткое время можем увидеть 1/3 внутренностей ЧД и даже достать оттуда какое-то вещество.
Если первая ЧД вращается на скорости, близкой к критической, таким фокусом можно вообще сорвать с неё горизонт событий (см. мой коммент ниже).
Осталась самая малость - научиться разгонять чёрные дыры звёздных масс в нужном нам направлении:)
Ну, в лиго работает) Послезвон это вот как раз оно. Очень характерный сигнал, который всех убедил, что наблюдается именно слияние чд, а не гроза на юпитере.
Ну посмотрите видео от лиголаба. Близкое пролётное событие будет жёстче, но суть та же - сильная деформация формы горизонтов событий + наличие крупных областей пространства, которые временно выходят из-под горизонта событий.
видео
сильная деформация формы горизонтов событий + наличие крупных областей пространства, которые временно выходят из-под горизонта событий.
Из этого никак не следует, что из горизонта событий можно «достатать» что-то реальное.
Пространство может выйти из горизонта событий просто из-за банального движения ЧД в космосе, но вот любой материальный объект из горизонта событий не выйдет.
Это можно расчитать математически, да и просто логически у нас есть одна ямы рядом мы выкапали еще одну, края ям будут деформироваться по разному, пока они не станут одной ямой, но то что лежит на дне ям — на поверхность магическим образом не поднимется.
От деформации горизонтов событий ЧД можно разве что «спасти» ту частицу что должна была упасть в ЧД, но упасть не успела.
Не сложно расчитать, что сила притяжения любого объекта ВНЕ ЧД будет меньше чем сила притяжения самой ЧД.
Более того тут действует тот же принцип — сила притяжения вас к Солнцу намного больше чем сила притяжения Земли. Сила притяжения к центру Галатики еще больше. НО вы не улетаете в небо потому что Солнце притягивает ВСЕ на Земле одинаково (большая яма притяжения не мешает быть меньше локальной яме притяжения).
Поэтому другая ЧД не сможет вытащить ничего из ЧД даже если она много массивнее.
Да можно, можно. Хотя бы фотоны точно, их вроде как даже регистрировали. То, что было в одной яме, может в процессе копки осыпаться в другую, новую яму. А так как они движутся, есть ненулевые шансы и удрать совсем, используя их движение как пращу.
Да можно, можно.
Если можно — покажите любую научную статью, описывающую этот эффект. Это же должно быть сто раз описано — ведь достаточно просто наблюдать слияние двух ЧД, чтобы увидеть их «содержимое», если бы это работало.
А верить анониму в интернете, который заявлет, что основное свойство ЧД и горизонта событий не работает, ну так себе.
есть ненулевые шансы и удрать совсем, используя их движение как пращу.
Для этого нужно разогнаться до скорости больше скорости света, что невозможно.
основное свойство ЧД и горизонта событий
Давайте начнём со статьи про "основное свойство ЧД и горизонта событий". А то у меня есть некоторые сомнения, что вы на ходу выдумываете.
Я это утверждаю, основываясь на расчётах лиго лаба, использовавшихся при детектировании первых ГВ, и на интернет-общении с парнями, которые занимались этими расчётами по numerical relativity и прочим там constant-Q transform-ам. Их модель рассчитывает разные варианты взаимодействия, не только слияние по спирали, но и пролётные события, прямое столкновение и т.д. Ну вот, результаты для пролёта я вам изложил выше. Многих это шокирует, и многим будет стоить карьеры, поэтому не уверен, что статьи уже опубликованы до наблюдения первого такого события. Мне, в общем, неважно, для меня открытие уже сделано. А кто и когда его себе присвоит - эта крысиная возня мне неинтересна.
Многих это шокирует, и многим будет стоить карьеры, поэтому не уверен, что статьи уже опубликованы до наблюдения первого такого события.
Смотрите продолжение на Рент-ТВ… Сори, но от последнего комментария прямо теориями непризнаных гениев из 90х повеяло, там прямо все класическое — мне по секрету сказли, все официальные ученые врут, заговор, истина так опасна, что передается только устно по большому секрету и т.д.
Ок, тогда дальнейшая дискуссия не будет продуктивна.
Почему по секрету? Площадки известны и открыты. Почему непризнанные? Свою нобелевку люди получили, пусть и в составе коллектива. Вам лень гуглить, и кто-то другой должен ссылочки в клювик положить, причем бесплатно? Нет, это не будет конструктивным
кто-то другой должен ссылочки в клювик положить
Бремя доказательства лежит на утверждающем.
Доказательство я привёл: общепризнанное видео с колебаниями горизонта, за которое в т.ч. дали Нобелевку. Очевидно, что если горизонт колеблется, а не просто монотонно расширяется, то какие-то части пространства из-под него выходят. Товарища не устраивает - ну пусть дальше сам копает, мы не на защите докторской.
Части пространства выходят. Не выходит материя.
...и что же ей мешает?
Вангую, что гравитация?
Ответ неверный. Если, пусть даже временно, материя (в т.ч. фотоны и нейтрино) оказалась снаружи горизонта событий, то гравитация уже может и мешает, но не запрещает.
Ванговать тут бессмысленно. Если выходит "часть пространства", естественным образом возникает вопрос - а что происходит с материей, которая в этой части пространства находится. И на него должен быть внятный ответ, расчетный либо экспериментальный (а в идеале и то, и то). Понятно, что расчет мы тут не увидим - но "материя из этого пространства никуда не денется и тоже покинет горизонт" - вполне достаточно обоснованное предположение, чтобы просто отмести его со словами "так не бывает, я-то точно знаю".
Сомневаюсь, что в "этой части пространства" будет материя — "эта часть пространства" на периферии, а всю материю гравитация утянула к центру.
"Эта часть пространства" с большой вероятностью совсем недавно была с внешней стороны горизонта событий. С большой вероятностью, там куча мусора, которую затянуло между двумя ЧД. Так что гравитация могла и не успеть ничего "утянуть к центру".
Ну это не считая того факта, что мы вообще ничего не знаем о распределении материи внутри ЧД.
Я подозреваю, что можно провести мысленный эксперимент:
1) допустим, горизонт событий - это некая граница, при пересечении которой отсекается причинно-следственная связь с остальной вселенной
2) роняем в такой горизонт сверхмассивной чд ( чтоб не разорвало приливными силами ) человека с фонариком.
3) пускаем еще одну сверхмассивную чд по касательной
4) горизонт событий меняет форму так, что пространство вокруг фонарика перестаёт быть "за горизонтом" для нас.
Получаем некий парадокс, если опираемся на классическое определение: человек с фонариком передаёт нам информацию, хотя для нас он уже падал за горизонт. Как указал ваш оппонент выше, так не выйдет заглянуть в саму сингулярность, лишь на 1/3 от радиуса горизонта.
Но и это ведь потрясающе! Выходит, что горизонт - только в трёх измерения таковой, а в локально и в четырёх - 2/3.
Можно, например, снова обсуждать/размышлять, что же считать границей ЧД.
4) горизонт событий меняет форму так, что пространство вокруг фонарика перестаёт быть «за горизонтом» для нас.
Тут логическая ошибка (даже две):
Во-первых, предполагается, что человек с фонариком будет на том же месте после смены формы горизонта событий.
Что совершенно неочевидно, скорее всего при изменении горизонта событий образуются гравитационные силы и гравитационные волны, которые «откинут» человека с фонариков ближе к сингулярности ЧД (или в любую сторону кроме как за горизонт событий).
В результате пространство под горизонтом событий освободиться, но человека там не будет. Отсюда не будет и парадокса. Пространству ничто не мешает выходить из под горизонта событий, что оно и делает при движениии ЧД в пространстве, например.
Во-вторых, известно, что при слиянии ЧД они теряют от нескольких процентов до десятка процентов своей массы/энергии из-за излучения гравитационных волн. Вполне очевидно, что они берут эту энергию из внутренней массы, но как именно нам неизвестенно. Поэтому легко может оказаться, что первым превратиться в энергию именно человек с фонариком (что может быть логично раз он находится как раз между ЧД). И к тому моменту как горизонт событий дойдет до него, подавать сигналы будет уже некому.
Хм, интересно. А какие силы должны его "откинуть". Ведь горизонт - не физический объект, а гипотетическая поверхность в пространстве. Он не обладает собственными свойствами.
скорее всего при изменении горизонта событий образуются гравитационные силы и гравитационные волны
Для меня вот это гораздо более неочевидно. Вопрос даже не в том, что будут или не будут они образовываться, а что они, по-вашему, должны быть достаточно сильны, чтобы выполнять такое экзотическое требование: "втягивать" материю тем быстрее, чем сильнее пространство искажается снаружи под действием гравитации. Это ж отрицательная энергия, практически.
Единственный более-менее классический кейс, при котором я вижу это возможным - "обрыв" геометрии пространства должен быть сразу за горизонтом, а не где-то в центре, в сингулярности.
Вашу гипотезу, кстати, можно проверить, если придумаем и заинженерим, как в коллайдерах разгонять миниатюрные чёрные дыры. Статистически должны быть заметны эффекты, как от воздействия отрицательной энергии.
Для гипотезы о возможности заглянуть за горизонт - надо сталкивать чд в супе из вещества с чд в супе из антивещества. При "вскрытии" горизонта должно чуть больше фотонов вылетать для подтверждения.
чд в супе из вещества с чд в супе из антивещества
По теории об отстутствии волос ЧД — не имеет значение из вещества или антивещества они состоят — ЧД одинаковые в обоих случаях.
«втягивать» материю тем быстрее, чем сильнее пространство искажается снаружи под действием гравитации.
Вы не поняли. Если рядом с системой Земля-Луна пройдет довольно большая планета — Луна может упать на Землю так как возмущения гравитационных полей обрушит ее орбиту. Стабильная орбита у горизонта событий в системе из двух ЧД вообще очень сомнительна.
Более того как только тело перейдет границу ЧД у него начинается бесконечно большое время с точки зрения остальной Вселенной — вытащить его обратно это парадокс в ОТО (что делает ее неверной, вроде бы), вроде путешествия со скростями большими скорости света.
Нет, никакой гарантии, что человек с фонариком давно уже не окажется в сингулярности даже через мгновения после перехода горизонта событий.
Я добавил к предыдущему сообщению
Во-вторых, известно, что при слиянии ЧД они теряют от нескольких процентов до десятка процентов своей массы/энергии из-за излучения гравитационных волн. Вполне очевидно, что они берут эту энергию из внутренней массы, но как именно нам неизвестенно. Поэтому легко может оказаться, что первым превратиться в энергию именно человек с фонариком (что может быть логично раз он находится как раз между ЧД). И к тому моменту как горизонт событий дойдет до него, подавать сигналы будет уже некому.
Более того как только тело перейдет границу ЧД у него начинается бесконечно большое время с точки зрения остальной Вселенной
Строго говоря, если ЧД не расширяется, то с точки зрения остальной Вселенной никакое тело никогда не пересечёт горизонт событий. Будет всё более медленно и печально к нему приближаться, но пересечь не сможет никогда.
(Реальные ЧД, конечно, пылесосят всякий мусор вместе с излучениями, и процесс пересечения горизонта по часам внешнего наблюдателя занимает вместо бесконечности пару часов или дней)
известно, что при слиянии ЧД они теряют от нескольких процентов до десятка процентов своей массы/энергии из-за излучения гравитационных волн. Вполне очевидно, что они берут эту энергию из внутренней массы, но как именно нам неизвестенно.
Вы бы, всё-таки, немножко бы ознакомились с матчастью, что ли. Никакая внутренняя масса не излучается. Излучается энергия связи системы двух ЧД. Ну, или если хотите, у каждой есть потенциальная энергия относительно второй - вот эта энергия частично переходит в кинетическую, частично излучается в виде ГВ. ИЧСХ, излучение продолжается в том числе уже из-под общего горизонта событий, что мы и наблюдаем как "послезвон".
Никакая внутренняя масса не излучается. Излучается энергия связи системы двух ЧД.
Нда. Кому-то другому стоит ознакомиться с мат.частью
In the source frame, the initial black hole masses are 36M⊙ and 29M⊙, and the final black hole mass is 62M⊙, with 3.0M⊙ c^2 radiated in gravitational waves
Четко сказано же, что столкнулись две ЧД 36 и 29 масс Солнца, образовалась одна на 62 масс Солнца, а 3 массы Солнца (порядка 5% от суммарной массы) было излучено с помощью гравитационных волн. При чем тут потенциальная энергия?
При чем тут потенциальная энергия
Оххх... Про E = mc² что-нибудь слышали? Любая энергия, в т.ч. потенциальная, является источником гравитации (активной гравитационной массы). Кроме, возможно, энергии гравитационных волн, но это вопрос до сих пор спорный.
Если хотите глубже, то источником грав. волн является неравномерное ускорение (третья производная координаты). А источником этого ускорения является как раз переход потенциальной энергии в кинетическую (увеличение скорости).
Путанное это понятие "потенциальная энергия".
Сохраняется энергия, помноженная на фактор замедления времени.
https://habr.com/ru/company/skillfactory/blog/690904/comments/#comment_24825120
Идея прикольная, не знал. Но, всё-таки, не dt, а g_00 (они что, сломали латех в комментах?). И я не уверен насчёт гравитомагнитных поправок, надо считать...
Более того как только тело перейдет границу ЧД у него начинается бесконечно большое время с точки зрения остальной Вселенной — вытащить его обратно это парадокс в ОТО (что делает ее неверной, вроде бы), вроде путешествия со скростями большими скорости света.
Бесконечно большое время будет на горизонте событий, аналог скорости света. За горизонтом событий будет комплексное время, аналог сверхсветовой скорости.
не dt, а g_00 (они что, сломали латех в комментах?)
Написал бы g~~00~~, да галочка Markdown сейчас недоступна (может, от кармы зависит).
Любая энергия, в т.ч. потенциальная, является источником гравитации (активной гравитационной массы). Кроме, возможно, энергии гравитационных волн, но это вопрос до сих пор спорный.
Так вот если не рассматривать само понятие потенциальной энергии, а рассматривать непосредственно наблюдаемые величины (гравитационное воздействие мы опять таки можем измерить только уже помноженное на фактор замедления времени a*g00), то может и удастся ответить на вопрос, создают ли гравитационные волны гравитацию?
По мере сближения на горизонтах ЧД начнут образовываться "впуклости"
Даже если и могут, это не меняет первого правиkа Бойковского Клуба - всё, что находится под горизонтом событий, остаётся под горизонтом событий. Там уплотнится материя, или ещё что-то произойдёт, но наружу ничего не вылезет, никак.
Если под правилом бойцовского клуба имеете ввиду принцип космической цензуры, то он предназначен для сохранения душевного покоя заслуженных старцев:)
Горизонт событий - граница сугубо виртуальная, это геометрическое место точек, где вторая космическая равна скорости света. Его перемещение само по себе никак не влияет на материю в этих точках.
А зачем звездных масс? ЧД могут быть и микроскопическими, только жить они будут микросекунды, но этого может быть достаточно для проведения эксперимента.
ну да, но есть две маленьких проблемы - 1) мы не видели микроскопических чд, и 2) испаряются они с конкретным таким взрывом. Пожалуйста, не делайте таких экспериментов в нашей части Млечного пути
Возможно из таких маленьких черных дыр состоит большая часть вселенной ))
https://ru.wikipedia.org/wiki/Планковская_чёрная_дыра
К чему такие сложности? Если допустить возможность покидать горизонт событий то вот рецепт попроще.
Внутри горизонта ЧД возможна замкнутая траектория частицы непосредственно около границ горизонта но не выходящая за его пределы? Вроде как запрета на это нет.
Черная дыра может испаряться уменьшая при этом свою массу и радиус горизонта? Тоже возможно.
Тогда рано или поздно частица должна оказаться извне горизонта событий поскольку пространство на ее траектории должно "разглаживаться" а не искривляться по мере похудения ЧД.
Очевидно да. Но вроде как и нет никакого закона определяющего очередность испарения частиц внутри горизонта событий а значит такая ситуация возможна?
Внутри горизонта ЧД возможна замкнутая траектория частицы непосредственно около границ горизонта но не выходящая за его пределы?
Нет.
Радиус фотонной сферы в 1,5 раза больше шварцшильдовского.
ЧД можно считать элементарной частицей-переростком, поведение которой описывается всего несколькими числами. Среди них момент импульса. Вопрос "что там внутри" в целом не имеет смысла, потому что "внутри" нет информации.
ЧД не крутится
...она вращается!
Ну материя там точно есть, что-то ведь туда упало в момент формирования сингулярности и после. Но вот в каком состоянии оно там находится это большой вопрос.
То, что она крутится с какой-либо скоростью - это вывод указанный в статье. Судя по описанию - измерели скорость вращения вещества около границы ЧД. С измерением параметров "поверхности" ЧД есть сложности, т.к. из самой ЧД очень мало поступает информации. Материя там точно есть, т.к. ЧД из нее и состоит
Странная статья какая-то. Выводы вроде верные, но многовато ошибок по дороге.
Теоретически ЧД действительно могут быть самыми плотными объектами. На практике же нам неизвестны ЧД, которые бы были легче примерно 4.5 солнечных масс. Учитывая, что с ростом массы плотность ЧД падает, почти все нейтронные звёзды оказываются плотнее самой плотной из наблюдаемых ЧД. На самом деле есть "щель" в наблюдениях примерно между 2.5 и 4.5 масс Солнца: нам неизвестны компактные объекты с такой массой, ни НЗ, ни ЧД. Вот эти объекты могли бы стать чемпионами по плотности.
Ну ладно, это звёздные массы. Свежеродившиеся ЧД и НЗ действительно могут выдавать тысячи и даже десятки тысяч RPM, но постепенно будут останавливаться. НЗ в этом плане сильно проще - она может выбрасывать свой момент импульса вместе с собственным веществом. ЧД может только тормозить об окружающее вещество, причем только так, чтобы это вещество куда-то улетело, а не упало внутрь ЧД. Совершенно, однако, непонятны огромные угловые скорости сверхмассивных ЧД в центрах галактик - как они были набраны? Там ведь, по легенде, внутри миллионы и миллиарды бывших звёзд, которые вращались каждая по-своему. ЧД в галактике М87, которую сфотографировали первой, тоже вращается с почти предельной скоростью 0.96 от максимума.
И да, предел тут не из-за скорости света, а из-за уравнения существования горизонта событий. В некоторых естественных величинах должно выполняться M² > J² + Q² , где М - масса, J - момент импульса, Q - электрический заряд. Ну заряд ладно, а вот момент импульса вполне может разорвать гравитационное притяжение своими центробежными силами. Если мы найдём ЧД, у которой момент импульса больше массы, у неё не будет горизонта событий, и мы сможем увидеть голую сингулярность, или что там у неё внутри...
у неё не будет горизонта событий
А как выглядит ЧД без горизонта? А если мы существующую ЧД с горизонтом раскрутим быстрее, что мы увидим внутри?
Полагаю, будет совсем иначе: такую ЧД какой-то нестабильностью разорвёт на несколько частей, затем они снова соединятся, и снова разорвутся, пока момент импульса не будет излучён гравитационными волнами. Если я правильно помню физику, то такая гипотеза предсказывает наличие у гравитационных волн поляризации, и даже может быть экспериментально проверена :)
На самом деле есть "щель" в наблюдениях примерно между 2.5 и 4.5 масс
А сколько теряет массы звезда при превращении в НЗ ? "Гипотезирую", что при близких но меньше условных X масс, в результате сверхновой как раз и остаётся 2.5, остальное - разлетается. А если X - уже ЧД, меньше спецэффектов с излучением и ЧД выходит в ~4.5.
В статье говорится о ЧД, вращающихся со скоростью 84% от световой. Когда-то эта ЧД была обычной горящей звездой диаметра X. Это что, получается, звезда диаметра X+X может превратиться в ЧД со скоростью вращения материи на поверхности выше световой? Сомневаюсь. Мне кажется, там не действует обычная ньютоновская физика, во всяком случае это вышеупомянутое "правило фигуриста".
Хотя в целом в возможность вращения на околосветовых скоростях я верю
Это что, получается, звезда диаметра X+X может превратиться в ЧД со скоростью вращения материи на поверхности выше световой?
Нет. Об этом в статье тоже сказано. Есть верхний предел. Выше которого излишний импульс будет уноситься гравитационными волнами.
излишний импульс будет уноситься гравитационными волнами
тогда должно выполняться несколько условий "сброса":
1) энергия гравитационной волны и импульс должены быть быть линейно зависимы.
2) так как коллапс звезды в ЧД за планковское время должен проходить ( в любой момент времени мы может ответить на вопрос, является ли объект чёрной дырой, да или нет ). Следовательно, можно ожидать сверхкороткую длину волны и аномальную амплитуду.
Но, вроде бы как, мы этого не наблюдаем.
А лишний импульс по теории излучается за очень короткое время в самом начале колапса. Собственно колапс всегда порождает волну.
Мы наблюдаем «испарение»
так "это другое" совсем. Там пары виртуальных частиц на поверхности горизонта событий, а тут про сброс всего момент импульса в гравитационную волну. Причём за "одномоментно". Так как скорость распространения волны ~= скорости света с большой точностью, то время излучения должно делать длину волны равную планковской же длине. Ну не сходится =)
И "испарять" тоже не вариант. Так как механизм (причина-следствие) совершенно другой. Я бы скорее поверил, что лишний импульс просто магически исчезает: никто не обещал, что сингулярности хорошо обходятся с законом сохранения.
В любом случае проблемы должны начаться еще до момента коллапса в ЧД. Если рассмотреть образование НЗ - там просто сорвало бы внешний слой. И тут так же, думается мне. При приближении к радиусу Шварцшильда часть материи получает импульс, разгоняясь ближе к скорости света, а часть - теряет и падает первой. Итерационно получаем чд с фонящим аккреционным диском.
У меня вопрос по черным дырам.
Учёные открыли, что Гравитация это волна и передаётся со скоростью света.
Чёрная дыра окружена горизонтом событий, который нельзя преодолеть даже со скоростью света.
Почему Гравитация черной дыры свободно проходит этот горизонт событий? То есть Гравитация вообще не влияет на Гравитацию. Но ведь мы ловили гравитационные волны от закручивающиеся чёрных дыр?
Нельзя приравнивать волны по/в поверхности и перемещение реального объекта на поверхности. Вас же не удивляет, что например, из-за расширения пространства галактики могут разбегаться со сверхсветовыми скоростями? То, что позволено волнам в пространстве — не позволено материи в этом пространстве.
Но ведь мы ловили гравитационные волны от закручивающиеся чёрных дыр?
Ну и, собственно, гравитационные волны к тому же образовались СНАРУЖИ ЧД, а не внутри. А снаружи ЧД даже свету ничто не мешает улететь.
Это понятно, но как-то контринтуитивно, что гравитация (искажения пространства ограничены скоростью света, а расширение производства не ограничено.
Про то что волны образовались снаружи чд принимаю, но сами источники гравитации внутри.
как-то контринтуитивно
Говоря об интуитивности современной физики: квантовая механика здесь обнимает ОТО и передаёт привет =)
Моё любимое место - эффект Казимира: притяжение за счёт разности вероятностей возникновение виртуальных частиц. Наблюдаемое давление из наблюдаемо несуществующих объектов.
Да и на самом деле наша "интуиция" довольно примитивна - эволюционный набор шорткатов под набор локальных эффектов.
Вот никак не могу это осознать. Ну допустим искажение пространства, но почему объекты то притягиваются? В примере с тканью и шариком маленькие шарики тянутся в сторону большого потому что есть гравитации Земли. Что заставляет объекты двигаться по этому искривленному пространству?
Как я понял - это не объясняется, просто it's a magic - такое вот особенное взаимодействие пространства и материи.
Так же, как не объясняется, почему притягиваются/отталкиваются объекты, обладающие электрическим или магнитным полем, просто данность.
Объекты никуда не притягиваются, они движутся прямолинейно и равноускоренно в собственной системе координат. А вот изгиб пространства изменяет их видимую траекторию в системе координат наблюдателя.
Нет. Если вам нужна упрощенная визуализация, на эту тему полно всяких видео, вот например сходу - Визуализация гравитации - YouTube . Только помните, что это крайне упрощенные аналогии.
Пространство не исказилось на 180°, собственной энергии движения мяча оказалось недостаточно чтобы двигаться в искривленном пространстве быстрее, чем искривляется его путь, поэтому он устремился к источнику искривления. Если бы придали ему скорость 7,9 км/с параллельно поверхности Земли (пока будем считать, что ни атмосферы, ни гор у нас нет) то траетория искривлялась бы ровно настолько, насколько мяч продвигался по направлению движения — и замкнулась бы в кольцо. Правда, заметить его было бы совершенно невозможно на такой скорости.
Если бы в видео в соседнем комменте не было трения о лайкру и воздух, шары тоже двигались бы как раз так таким образом, не достигая слишком больших для глаза скоростей.
Не совсем понял Вашей фразы: "движутся...в собственной системе координат. ". Разве эта система координат не двигается вместе с объектом? Допустим мы можем их остановить, тогда они не будут притягиваться?
Наверное, немного не так выразился.
Собственная система координат привязана к объекту, да, и движется вместе с ним. Этот имел ввиду собственную систему отсчета, которая в данном случае — инерциальна (тело движется по инерции, не ускоряясь и не меняя напраление движения — так как на него не действуют другие силы). Но этот вариант более мозголомный, т.к. сила гравитации понятие устоявшееся, и возникает терминологический конфликт.
Ну допустим искажение пространства, но почему объекты то притягиваются?
Пример с тканью и шариками - это только примерная, более понятная нам иллюстрация. Если описывать более точно...
У нас из четырёх измерений одно обладает особым свойством - в нём, похоже, можно двигаться только в одном направлении. Мы его называем "время".
Есть странная величина "энергия", отвечающая за способность систем к изменению своего состояния. Она заодно способна тормозить движение в четвёртом измерении.
Если энергия собирается в одной небольшой области в трёхмерном пространстве, то эта область начинает немного отставать от соседних. Вокруг этой отстающей области образуется четырёхмерное искривление, причем чем ближе к сгустку энергии тем оно больше.
Соотношения длин и углов в этой искривлённой области описываются не Эвклидовой геометрией, а одной из частных случаев Римановой, отличающейся, в частности, тем, что в ней нет параллельных прямых. В результате два сгустка энергии, которые в "ровном" четырёхмерном пространстве летели бы параллельно друг другу, в искривлённом начинают сближаться.
Мы не видим четвёртого измерения и воспринимаем сближение сгустков энергии как проявление некой силы, которая тащит эти сгустки энергии друг к другу.
Вот как-то так, (но на само деле тоже неправильно и приближенно).
На пальцах я пытался объяснить это здесь.
Если совсем просто - любой объект имеет некоторые размеры (в т.ч. волна деБройля для частиц). Также, любой объект постоянно движется (хотя бы броуновское движение атомов или неустранимые квантовые колебания).
В той части объекта, которая ближе к центру масс, время течёт медленнее, чем в среднем для всего объекта. Из-за этого сама эта часть движется медленнее объекта в целом. Ну а дальше принцип танка, у которого одна гусеница медленнее другой - неважно куда он едет, он будет поворачивать в сторону этой тормозной гусеницы.
Но ведь гравитацию можно объяснить и через взаимодействие материи и физического вакуума. Поглощение материей вакуума вызывает его расширение и движение из космоса в сторону материи. В ОТО это выражается как искривление трёх геометрических измерений в сторону материи, а снижение материей плотности энергии вакуума - как замедление времени.
В частности, гравитационное поле чёрной дыры уже моделировалось в виде движения квантованной среды в сторону сингулярности. Например, в виде потока переохлаждённых атомов рубидия израильским физиком Штейнхауэром.
Почему же до сих пор природу гравитации пытаются выразить через обменные процессы гравитонами, а не через поглощение квантами материи квантов вакуума? Тем более после провала SUSY, присущей струнной теории гравитации...
Давно интересует один вопрос.
Сила тяжести в зависимости от расстояния имеет очень интересный график. От поверхности небесного объекта до бесконечности она, как и положено, падает обратно пропорционально квадрату расстояния, а вот от поверхности и до центра объекта падает линейно до нуля (для однородных объектов). Т.е. в центре любой звезды или планеты царит невесомость.
Теперь рассмотрим процесс образования черной дыры (ЧД). Ядро звезды сжимается до радиуса горизонта событий (ГС). В этот момент законы физики внутри этой сферы перестают работать. На самой же поверхности (ГС) тоже появляются интересные эффекты вроде остановки времени и сплющивания падающих в ЧД объектов. Для стороннего наблюдателя падающий объект будет бесконечно долго приближаться к ГС, но так никогда его не пересечет.
Происходящее внутри физики аппроксимируют, считая ЧД точечным объектом, поэтому там возникают всякие странности вроде течения времени в обратную сторону, сингулярности и прочие бесконечности.
Однако в реальности ЧД не является сферическим конем материальной точкой. Как следует из 1-го абзаца, гравитация по мере приближения к центру ЧД не возрастает до бесконечности, а наоборот падает до нуля. Т.е. там вполне может существовать обычное пространство-время, хоть и сильно искривленное, однако, без сингулярности.
Вот такая вот гипотеза. Просьба указать в чем я ошибаюсь.
В порядке бреда
Далее, мысленно перенесемся внутрь только что рожденной ЧД. Поэтому, выключаем режим физика и включаем режим научной фантастики.
Материя, которая успела оказаться внутри ГС в момент превращения ядра звезды в ЧД продолжает двигаться в сторону центра. Та часть материи, которая прилегает к ГС изнутри, по-прежнему находится в зоне максимальной гравитации со всеми вытекающими эффектами - замедлением времени, сокращения длин и т.п. Материя ближе к центру находится практически в нормальных условиях. И быть может, произойдет разрыв в плотности и центральная часть сожмется в некий компактный объект в центре ЧД, который будет окружен оболочкой (имеется ввиду область прилегающая к ГС изнутри, в которой время почти остановилось). Причем из этой оболочки еще очень долго будет сыпаться оставшаяся там материя.
Но это уже мои фантазии.
Если к центру гравитация падает до нуля, то как в звёздах будут запускаться термоядерные реакции?
Для стороннего наблюдателя падающий объект будет бесконечно долго приближаться к ГС
Насколько помню немного не так. Мы будем принимать информацию от этого объекта все реже и реже. Сначала фотоны прилетали часто, потом раз в секунду, потом раз в час и т.д.
И так до бесконечности и мы не увидим как он упал.
Для термоядерных реакций гравитация не нужна, нужно давление и температура.
Так это давление гравитация и создаёт.
Т.е. в центре любой звезды или планеты царит невесомость.
Если в центре невесомость, то и нужного для реализации давления нет. Где я неправ?
Так-то плотность черной дыры падает с ростом размера, потому есть даже версия, что вся наблюдаемая вселенная находится внутри горизонта какой-то дыры.
Просто поймите, скорость частицы на горизонте очень близка к скорости света, потому для нее время пересечения горизонта относительно нашей вселенной равно бесконечности. Тоесть она, конечно, падает. Куда-то, как-то. Что-то от нее остается. Но мы это обнаружить не можем.
Простите за глупый вопрос, но почему-то сколько смотрел видео по ЧД нигде не было ответа на него. Насколько я понимаю масса ЧД меньше массы звезды, так? Если так, почему тогда свет может улететь с звезды, а с ЧД нет? В уравнении Ньютона ведь ничего нет про размеры объекта, там ведь только масса?
масса ЧД меньше массы звезды, так? Если так, почему тогда свет может улететь с звезды, а с ЧД нет?
"Размер имеет значение" (c). Это примерно как "пуля легче бревна — тогда почему бревно плавает, а пуля тонет?"
Даже в уравнении Ньютона не только массы, но и расстояние между телами. Чёрная дыра возникает только если массу собрать в пределах радиуса, на котором вторая космическая скорость для этой массы равна скорости света - радиуса Шварцшильда.
Уважаемые харбаовнеры, давайте запилим опрос после комментариев "Что было интересней? Статья или комментарии?". Тут я бы не смог ответить, т.к. невероятно кайфанул и от статьи и от комментов
Надо просто посветить вперед фонариком, и тогда свет, распространяясь с двойной скоростью, сможет даже из-под горизонта событий ЧД выйти. Вот так и можно будет передать информацию, что внутри ЧД. :)))
PS: шутка!!!
сколько энергии потребуется что бы упереться в потолок
Бесконечность. На каждый следующее увеличение скорости (относительно сторонего наблюдателя) будет требоваться все больше энергии, но никакое количество энергии не даст двигаться материальному объекту со скоростью C.
Ведь находясь на метеорите и относительно его наша скорость будет нулём и нам всего лишь останется сделать шаг вперёд.
Оно так не складывается, в этом суть СТО. Будет складываться по сложной формуле и стороний наблюдатель, когда вы сделаете шаг вперед, увидит лишь мизерное увеличение вашей скорости.
При сжатии должны увеличиться обороты, но не скорость материи, или я не прав? Скорость материи должна остаться +- такой же, но радиус уменьшается, длинна окружности уменьшается, а обороты увеличиваются.
Причем ЧД обнаруживаемые ЛИГО до столкновения вращаются относительно слабо. Что говорит о их реликтовом происхождении.
Я написал статью, под названием "Что же такое Черная дыра". Образование ЧД рассматривал, как объект без вращения. Постараюсь осмыслить такое явление, как вращение звезды, которая превращается в ЧД. Это ошибка, НО не все так ясно! Умозрительно, с помощью логики (пока без расчета) рассмотрим образование ЧД. Условия: а) звезда вращается вокруг своей оси; б) звезда сжимается (пока без указания причин).
Если звезда сжимается, то ее радиус уменьшается, линейная скорость возрастает по квадратичной зависимости от радиуса. В то же время у вращающегося тела возникает центробежная сила, которая зависит от квадрата скорости. Что же происходит? Звезда сжимается, превращаясь в ЧД. В тоже время Ц/Б сила разрывает ее. То есть, силам сжатия противостоят центробежные силы. Чем закончится это противоборство. Закон сохранения импульс заставляет скорость увеличиваться, центробежная сила останавливает сжатие, и как результат, уменьшение диаметра. В результате ЧД не может достичь скорости, близкой к С. Силы уравновешиваются задолго до такой скорости. Тогда ЧД приобретает постоянную скорость вращения. Впрочем, это правило, а мой взгляд, действует и при формировании планет. Если формирование ЧД заканчивается, то плотность ее более не растет, давление тоже не растет, то ее взрыв невозможен? НО они взрываются!!! Тупик! Но есть еще один аспект мною позабытый. В нынешнем понимании ЧБ поглощает свет. Когда ЧД была звездой, она излучала свет, но пришла пора его поглощать. Если ЧД поглощает энергию света, она накапливает ее. Когда фотонов в ЧД станет много, очень много, она освободит эту энергию. Произойдет взрыв, который роди новую галактику.
А. Золотов
Почему чёрные дыры крутятся почти со скоростью света