2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Энтропия и гравитация
Сообщение28.12.2016, 09:46 


05/09/16
11461
На форуме уже есть такая тема (topic47617.html) , но вопрос не раскрыт.

Пенроуз пишет как само собой разумеющееся, что в результате гравитационного сжатия и/или коллапса энтропия возрастает, и достигает черзвычайно больших значений при образовании черных дыр.

Это непонятно, ведь энтропию обычно определяют как степень неупорядоченности, а в случае черной дыры имеется всего несколько "волос" -- масса, скорость вращения, заряд. И черная дыра, с моей дилетантской точки зрения -- это, можно сказать, образец упорядоченности.

Можно было бы сказать, что при гравитационном сжатии повышается температура и поэтому энтропия возрастает. Но к черным дырам понятие "температуры" неприменимо поскольку нет никаких частиц которые движутся (нет среды). Некоторые популяризаторы, например Кип Торн, вообще считают что в черных дырах нет вещества, а есть только искривленное пространство-время которое самоподдерживает свое искривление.

Можно было бы сказать что все-таки за температуру черной дыры можно принять интенсивность излучения Хокинга, но здесь как мне кажется другая проблема: при образовании черной дыры энтропия увеличивается, при испарении черной дыры за счет излучения Хокинга -- энтропия, выходит, опять увеличивается?

Какое состояние соответствует максимальной энтропии? Это не "тепловая смерть", и это не черная дыра (т.к. они испаряются)?

 Профиль  
                  
 
 Re: Энтропия и гравитация
Сообщение28.12.2016, 09:48 
Заслуженный участник


28/12/12
7739
wrest в сообщении #1180584 писал(а):
Это непонятно, ведь энтропию обычно определяют как степень неупорядоченности, а в случае черной дыры имеется всего несколько "волос" -- масса, скорость вращения, заряд. И черная дыра, с моей дилетантской точки зрения -- это, можно сказать, образец упорядоченности.

Энтропия ЧД пропорциональна площади горизонта событий.

 Профиль  
                  
 
 Re: Энтропия и гравитация
Сообщение28.12.2016, 10:02 


05/09/16
11461
DimaM в сообщении #1180585 писал(а):
Энтропия ЧД пропорциональна площади горизонта событий.

Это не особо что-то объясняет.

Смотрите: допустим есть ЧД и вещество недалеко вокруг неё (чтобы можно было рассматривать как замкнутую систему). У этой системы есть какая-то энтропия.
Вопрос 1: при поглощении вещества в ЧД энтропия системы растет?
Вопрос 2: при испарении ЧД через излучение Хокинга энтропия системы (включая всё излученное) растет?

 Профиль  
                  
 
 Re: Энтропия и гравитация
Сообщение28.12.2016, 10:14 
Заслуженный участник


28/12/12
7739
wrest в сообщении #1180588 писал(а):
Вопрос 1: при поглощении вещества в ЧД энтропия системы растет?

Растет.

wrest в сообщении #1180588 писал(а):
Вопрос 2: при испарении ЧД через излучение Хокинга энтропия системы (включая всё излученное) растет?

Растет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Энтропия и гравитация
Сообщение28.12.2016, 10:22 


05/09/16
11461
DimaM
DimaM в сообщении #1180591 писал(а):
Растет.

DimaM в сообщении #1180591 писал(а):
Растет.

Нет ли тут противоречия?

 Профиль  
                  
 
 Re: Энтропия и гравитация
Сообщение28.12.2016, 10:23 
Аватара пользователя


28/09/16
123
wrest в сообщении #1180588 писал(а):
Вопрос 2: при испарении ЧД через излучение Хокинга энтропия системы (включая всё излученное) растет?

-само излучение Хокинга уже общепринятый и доказанный факт?

 Профиль  
                  
 
 Re: Энтропия и гравитация
Сообщение28.12.2016, 10:26 
Заслуженный участник


28/12/12
7739
wrest в сообщении #1180594 писал(а):
Нет ли тут противоречия?

Тут нет.
Падает вещество и/или излучение с более низкой энтропией, излучается с более высокой.

 Профиль  
                  
 
 Re: Энтропия и гравитация
Сообщение28.12.2016, 10:34 


05/09/16
11461
DimaM в сообщении #1180597 писал(а):
Падает вещество и/или излучение с более низкой энтропией, излучается с более высокой.

В виду "безволосатости" ЧД, ей ведь без разницы что в неё упало, энтропия ЧД не зависит от истории, так ведь? Тогда утверждение "падает с низкой, испаряется с высокой" требует некоторого пояснения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Энтропия и гравитация
Сообщение28.12.2016, 10:36 
Заслуженный участник


28/12/12
7739
wrest в сообщении #1180601 писал(а):
В виду "безволосатости" ЧД, ей ведь без разницы что в неё упало, энтропия ЧД не зависит от истории, так ведь? Тогда утверждение "падает с низкой, испаряется с высокой" требует некоторого пояснения.

Для ЧД разницы нет, есть для окружающего мира: изымается вещество (излучение) с низкой энтропией, возвращается с высокой.

 Профиль  
                  
 
 Re: Энтропия и гравитация
Сообщение28.12.2016, 17:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
wrest в сообщении #1180584 писал(а):
Пенроуз пишет как само собой разумеющееся

Это он очень зря. Посчитать энтропию поля - нерешённая пока задача. Пенроуз вообще известен тем, что пишет для публики то, от чего у специалистов уши вянут и глаза лезут на лоб.

wrest в сообщении #1180584 писал(а):
Некоторые популяризаторы, например Кип Торн, вообще считают что в черных дырах нет вещества

Это общеизвестный научный факт, а не "некоторые популяризаторы".

wrest в сообщении #1180584 писал(а):
при образовании черной дыры энтропия увеличивается, при испарении черной дыры за счет излучения Хокинга -- энтропия, выходит, опять увеличивается?

Да.

wrest в сообщении #1180584 писал(а):
Какое состояние соответствует максимальной энтропии? Это не "тепловая смерть", и это не черная дыра (т.к. они испаряются)?

Это сложный теоретический вопрос, и я бы не сказал, что ответ укладывается в перечисленные вами дилетантские альтернативы.

Umka2000 в сообщении #1180595 писал(а):
-само излучение Хокинга уже общепринятый и доказанный факт?

Это очевидный факт. Он следует из теории столькими разными способами, что пальцев на руках не хватит.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group