Черная дыра и ряд вопросов

[Lexey]

Падение в сингулярность - бесконечный процесс, на что и намекают Pphantom и Dmitriy40, а вот Munin, хотя он чисто формально может быть и прав, уводит ТС от этой мысли. И весь этот процесс падения происходит по эту сторону горизонта. За горизонтом ничего нет и быть не может. Идеализированная модель черной дыры соответствует бесконечно старой черной дыре, для которой мы можем считать что вся ее масса сосредоточена на горизонте (уже успела упасть в сингулярность).
Все это конечно мое мнение, и применительно к рассуждениям в метрике Шварцшильда.

[Утундрий]

Lexey
Ваше мнение невероятно ценно для нас. Продолжайте писать.

[Sicker]

Munin в сообщении #975239 писал(а):

После этого не будет никакого наблюдателя, потому что времениподобные мировые линии за сингулярность не продолжаются.

Разве могут линии взять и оборваться? А как же закон сохранения энергии и вещества

[Munin]

Lexey

Munin в сообщении #974850 писал(а):

Почитайте про чёрные дыры какой-нибудь хотя бы полупопулярный текст, уровнем выше сказок про колобка и курочку рябу. Многие ваши вопросы отпадут сами собой. А за ваши "рассуждения" вам станет стыдно. И за вашу заносчивость на пустом (буквально) месте.

------------

Lexey в сообщении #975580 писал(а):

Падение в сингулярность - бесконечный процесс... И весь этот процесс падения происходит по эту сторону горизонта.

Это неверно и неверно.

Для чёрной дыры надо чётко различать сам процесс, и то, что увидит внешний наблюдатель. Сам процесс падения - конечный и очень короткий, порядка $r_g/c.$ Он происходит под горизонтом. А внешний наблюдатель не увидит, как падающее тело пересечёт горизонт, и бесконечно будет видеть, как оно "зависло" по эту сторону горизонта. Но это - только видимость. Не тело зависло, а свет от этого тела.

Lexey в сообщении #975580 писал(а):

Идеализированная модель черной дыры соответствует бесконечно старой черной дыре

Это непринципиально. Коллапсар после того, как материя уйдёт под горизонт, ведёт себя абсолютно точно так же.

Lexey в сообщении #975580 писал(а):

для которой мы можем считать что вся ее масса сосредоточена на горизонте

Это нечто неадекватное.

Lexey в сообщении #975580 писал(а):

Все это конечно мое мнение, и применительно к рассуждениям в метрике Шварцшильда.

В координатах Шварцшильда понять свойства горизонта нельзя. Наиболее удобно перейти в координаты Эддингтона-Финкельштейна. Они хорошо изображены в книгах Пенроуза и Хокинга-Эллиса. (Ландау-Лифшиц, увы, поленились их привести, а привели какие-то неинтуитивные координаты Леметра.) Ну и после того, как разберётесь с Эддингтоном-Финкельштейном, можно перейти к координатам Крускала-Секереша и диаграмме Пенроуза.

[Geen]

Sicker в сообщении #975656 писал(а):

Munin в сообщении #975239 писал(а):

После этого не будет никакого наблюдателя, потому что времениподобные мировые линии за сингулярность не продолжаются.

Разве могут линии взять и оборваться? А как же закон сохранения энергии и вещества

Именно на сингулярности и могут.

[Sicker]

Sicker в сообщении #975661 писал(а):

А как же закон сохранения энергии и вещества

[Munin]

Sicker в сообщении #975656 писал(а):

Разве могут линии взять и оборваться? А как же закон сохранения энергии и вещества

Ничего не поделаешь. Сингулярность - это то место, где мы не понимаем теорию.

Мэйнстримный взгляд на это дело такой. Сингулярность - это место, где некоторые параметры теории уходят в бесконечность. Например, плотность энергии гравитационного поля. Но ещё до того, как они уйдут в бесконечность, они выйдут за пределы области применимости теории. Считается, что ОТО работает только на больших масштабах пространства-времени, и на малых плотностях энергии в пространстве - по сравнению с планковскими величинами и масштабами - $10^{-33}\text{ см}$ (заодно это радиус кривизны - обратная кривизна - в ОТО), $10^{-44}\text{ сек},$ $10^{93}\text{ г}/\text{см}^3.$ А по достижении этих масштабов начинаются квантово-гравитационные эффекты, и ОТО становится приближённой теорией, перестаёт работать, уступает своё место теории квантовой гравитации (ещё не построенной). Поэтому, надежды сосредоточены на том, что квантовая гравитация "отменит" сингулярность классической теории ОТО.

Честно говоря, если взглянуть на историю физики, то более продвинутая теория часто не только не отменяла какую-то бесконечность старой простой теории, но и добавляла к ней своих проблем и новых бесконечностей. Так что, в этих мэйнстримных надеждах можно и усомниться :-)

[Geen]

Sicker в сообщении #975664 писал(а):

Sicker в сообщении #975661 писал(а):

А как же закон сохранения энергии и вещества

А что такое "закон сохранения в-ва"? ;)

ЗЫ. Говорят, что основная проблема не в этом, а в "сохранении информации"... Но тут я Вам не помогу - я кванты еле сдал и уже давно - так что тут лучше Вы мне объясняйте

[Lexey]

Munin в сообщении #975657 писал(а):

В координатах Шварцшильда понять свойства горизонта нельзя. Наиболее удобно перейти в координаты Эддингтона-Финкельштейна. Они хорошо изображены в книгах Пенроуза и Хокинга-Эллиса. (Ландау-Лифшиц, увы, поленились их привести, а привели какие-то неинтуитивные координаты Леметра.) Ну и после того, как разберётесь с Эддингтоном-Финкельштейном, можно перейти к координатам Крускала-Секереша и диаграмме Пенроуза.

Я как раз сегодня этого Хокинга-Эллиса...
Там на рис 23a - кажущаяся сингулярность, а рис 23б - диаграмма Финкельштейна, на которой время уходит в бесконечность на горизонте.
Там речь идет о более удачном выборе системы координат на рис 23б, там нет ничего про свет от частицы.
В самом деле, если по теории мы все-равно не можем вытащить какие-то результаты экспериментов из-под шварцшильдовского радиуса, и мы можем перейти в координаты, в которых нам видна понятная причина этого, то эти новые координаты более удачны, именно в них лучше мыслить.

-- Пн фев 09, 2015 00:45:50 --

Munin в сообщении #975657 писал(а):

Но это - только видимость. Не тело зависло, а свет от этого тела.

и гравитация от этого тела зависла, и все физическое, что мы в принципе можем подтвердить экспериментом, зависло по эту сторону горизонта. За горизонт ушли лишь наши непроверяемые фантазии.

[Munin]

Lexey в сообщении #975691 писал(а):

Там речь идет о более удачном выборе системы координат на рис 23б, там нет ничего про свет от частицы.

Как это ничего нет? Там есть диаграмма - значит, всё есть. Осталось научиться её читать. И не писать глупости.

-- 09.02.2015 01:48:38 --

Lexey в сообщении #975691 писал(а):

В самом деле, если по теории мы все-равно не можем вытащить какие-то результаты экспериментов из-под шварцшильдовского радиуса, и мы можем перейти в координаты, в которых нам видна понятная причина этого, то эти новые координаты более удачны, именно в них лучше мыслить.

У вас всё шиворот-навыворот. Сначала Финкельштейн открыл другие координаты, в них стало видно поведение шварцшильдовского радиуса, и на основании этого построили теорию, о том, что из-под него нельзя ничего вытащить.

-- 09.02.2015 01:50:34 --

Lexey в сообщении #975691 писал(а):

и гравитация от этого тела зависла

Нет. Гравитация в данном случае - это статическое поле.

Lexey в сообщении #975691 писал(а):

и все физическое, что мы в принципе можем подтвердить экспериментом, зависло по эту сторону горизонта. За горизонт ушли лишь наши непроверяемые фантазии.

Есть такая вещь "экстраполяция". Если маятник хорошо качается в Москве и в Сочи, то он будет хорошо качаться и в Бомбее, и на Северном полюсе.

[epros]

Lexey в сообщении #975580 писал(а):

За горизонтом ничего нет и быть не может.

Заявил Папай-моряк, хотя карта утверждала, что там находится остров.

Lexey в сообщении #975691 писал(а):

все физическое, что мы в принципе можем подтвердить экспериментом, зависло по эту сторону горизонта. За горизонт ушли лишь наши непроверяемые фантазии.

Продолжал рассуждать Папай-моряк в своём споре с картографом. Раз я не могу увидеть этот остров, значит его нет.

[Dmitriy40]

Munin в сообщении #975657 писал(а):

Для чёрной дыры надо чётко различать сам процесс, и то, что увидит внешний наблюдатель. Сам процесс падения - конечный и очень короткий, порядка $r_g/c.$ Он происходит под горизонтом. А внешний наблюдатель не увидит, как падающее тело пересечёт горизонт, и бесконечно будет видеть, как оно "зависло" по эту сторону горизонта. Но это - только видимость. Не тело зависло, а свет от этого тела.

Вы меня простите, но это снова или неточное высказывание, или уводящее понимание в сторону.
"Процесс падения короткий" - имеется в виду видимо по сопутствующим часам? Только тогда это понятно.
Иначе непонятным становится следующий мысленный "опыт" (с точки зрения удалённого наблюдателя): запускаем в чёрную дыру объект, он "зависает" над горизонтом, ждём миллион лет, запускаем к точке встречи второй объект с бОльшей скоростью и запасом топлива и двигателями, он ещё до пересечения горизонта догоняет первый, сцепляется, запускает двигатели и они оба выползают от чёрной дыры (разумеется всё происходит снаружи от горизонта). По часам любого из объектов пройдёт весьма малое время, по часам удалённого наблюдателя - огромное, это понятно. Так возможно такое или нет? Если процесс падения короткий - видимо нет, хотя я не понимаю почему. Получается нереально спустя годы догнать падающий в чёрную дыру объект? А видимое снаружи "замедление падения" - лишь "оптический" эффект от замедления света?

[Munin]

Dmitriy40 в сообщении #975899 писал(а):

"Процесс падения короткий" - имеется в виду видимо по сопутствующим часам? Только тогда это понятно.

А никакого другого смысла этому предложению придать нельзя. Все остальные часы не участвуют в процессе, а всего лишь видят его со стороны, например, фотонами.

Разве что, можно ввести часы, которые двигаются сбоку, но встречаются с падающими в начале и в конце падения. Тогда возникает задача типа задачи близнецов. И по свободно падающим часам пройдёт наибольшее время из всех возможных.

Dmitriy40 в сообщении #975899 писал(а):

Иначе непонятным становится следующий мысленный "опыт" (с точки зрения удалённого наблюдателя): запускаем в чёрную дыру объект, он "зависает" над горизонтом, ждём миллион лет, запускаем к точке встречи второй объект с бОльшей скоростью и запасом топлива и двигателями, он ещё до пересечения горизонта догоняет первый, сцепляется, запускает двигатели и они оба выползают от чёрной дыры (разумеется всё происходит снаружи от горизонта).

Это, конечно, весело так фантазировать, но с точки зрения удалённого наблюдателя, второй объект никак и никогда не сможет догнать первый. Как бы он ни старался. Так что, мысленный опыт противоречит ОТО.

Dmitriy40 в сообщении #975899 писал(а):

Так возможно такое или нет? Если процесс падения короткий - видимо нет, хотя я не понимаю почему. Получается нереально спустя годы догнать падающий в чёрную дыру объект? А видимое снаружи "замедление падения" - лишь "оптический" эффект от замедления света?

Да: такое невозможно, нереально спустя годы догнать упавший объект, видимое снаружи "вечное падение" - лишь оптический эффект.

Если вы не понимаете, почему, то разберитесь по диаграмме Эддингтона-Финкельштейна. Это наиболее естественный вариант. Литературу я назвал выше: post975657.html#p975657 - могу уточнить, если такой ссылки недостаточно.

[Dmitriy40]

Спасибо, этого вполне достаточно. Подробнее разберусь когда будет побольше свободного времени.

Munin в сообщении #975911 писал(а):

Да: такое невозможно, нереально спустя годы догнать упавший объект, видимое снаружи "вечное падение" - лишь оптический эффект.

[vlapay]

epros в сообщении #975767 писал(а):

Lexey в сообщении #975580 писал(а):

За горизонтом ничего нет и быть не может.

Заявил Папай-моряк, хотя карта утверждала, что там находится остров.

Lexey в сообщении #975691 писал(а):

все физическое, что мы в принципе можем подтвердить экспериментом, зависло по эту сторону горизонта. За горизонт ушли лишь наши непроверяемые фантазии.

Продолжал рассуждать Папай-моряк в своём споре с картографом. Раз я не могу увидеть этот остров, значит его нет.

Вы ещё скажите - рай существует, только оттуда ещё никто не возвращался, но на карте (в Библии) он есть.
Древние спорили, на чём стоит мир за горизонтом - на трёх китах или трёх черепахах, сейчас, с тем же упорством и результатом спорят, что за горизонтом чёрной дыры.
Как в видим, эволюция древних людей в людей яйцеголовых ничего не поменяла.