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 На страницу 1, 2, 3  След.
 
 Скорость света и черные дыры.
Сообщение28.01.2015, 23:28 


28/01/15

516
Добрый вечер.
Прошу помочь разобраться с одним вопросом. В интернете ничего не нашел, на форуме тоже.
Допустим космический круглый космический корабль 100м диаметром можно разогнать до такой скорости, что его масса станет равна массе солнца. Потом ускорение прекратить, и корабль дальше будет двигаться с неизменной скоростью и прямолинейно.
Пусть такой объект пролетает на расстоянии 500000 км от планеты. Как будет выглядеть корабль с точки зрения наблюдателя, который на этой планете находится. Будет ли корабль иметь такие свойства, какие должны быть у черной дыры. Например - сможет изменить орбиту планеты.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 00:14 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
Плохо искали :wink:
Масса тела не зависит от скорости (да, даже в СТО/ОТО).
Подробнее тут: http://ufn.ru/ru/articles/1989/7/f/
С планеты этот корабль будет выглядеть просто как очень быстро летящий корабль.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 01:01 
Аватара пользователя


09/12/14
78
doom701 в сообщении #970276 писал(а):
Добрый вечер.
Допустим космический круглый космический корабль 100м диаметром можно разогнать до такой скорости, что его масса станет равна массе солнца. Потом ускорение прекратить, и корабль дальше будет двигаться с неизменной скоростью и прямолинейно.

Здесь подразумевается так называемая "релятивистская масса", это не настоящая масса, а лишь условный параметр введенный когда-то для расчетов, сейчас принято обходится без него. Настоящая масса, как выше заметили, от скорости не зависит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 01:12 
Заслуженный участник


25/12/11
750
Utyamomo
Интересно как вы определяете "настоящесть" массы :mrgreen: Любая масса - условный параметр. Просто релятивистская масса куда менее удобный параметр, чем масса покоя.

Но и с массой, понимаемой как масса покоя, могут у неспециалиста проблемы возникнуть. Например, он может ошибочно подумать, что фотоны не участвуют в гравитационном взаимодействии. Потому что он не знает, что для гравитации важна не масса, а тензор энергии-импульса. Как минимум потому что понятия не имеет, что это за зверь такой :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 01:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Но вот что интересно, если ТЭИ движущегося тела возрастает за счёт скорости неограниченно, возрастает ли так же неограниченно гравитация в его сторону?

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 01:47 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/09/13
4656
Можно просто рассмотреть движущуюся ЧД :-) (как это сделать, а тем более корректно, не придумал; в (учебной) литературе не встречал)

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 04:50 
Аватара пользователя


09/12/14
78
fizeg в сообщении #970313 писал(а):
Интересно как вы определяете "настоящесть" массы :mrgreen:

$m=\frac{E_0}{c^2}$ :P

fizeg в сообщении #970313 писал(а):
Любая масса - условный параметр. Просто релятивистская масса куда менее удобный параметр, чем масса покоя.
Кстати говоря, разве корректно использовать термин "масса покоя" при упразднении понятия о релятивистской массе?

fizeg в сообщении #970313 писал(а):
Но и с массой, понимаемой как масса покоя, могут у неспециалиста проблемы возникнуть. Например, он может ошибочно подумать, что фотоны не участвуют в гравитационном взаимодействии. Потому что он не знает, что для гравитации важна не масса, а тензор энергии-импульса. Как минимум потому что понятия не имеет, что это за зверь такой :D
Проблемы из-за ошибочных предположений могут возникнуть в любом месте, тут не предугадаешь и наперед не ответишь :wink: , но для исключения таких ситуаций лучше учебников пока еще нечего не придумали.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 06:23 


11/12/14
893
Однозначно можно сказать, что возрастёт масса системы планета-корабль.
А не запрятан ли тут где то принцип Маха?
Не было бы планеты - корабль просто был бы сам по себе быстролетящий, высокоэнергетический, но можно найти ИСО, где он покоится, следовательно масса его есть вот показания в такой ИСО.
Но стоит только рядом появится планете - вместе они образуют неуничтожимую выбором ИСО прибавочку к массе за счёт энергии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 15:45 
Заслуженный участник


25/12/11
750
Utyamomo в сообщении #970345 писал(а):
$m=\frac{E_0}{c^2}$ :P

Ок. Т.е. эта масса настоящая, потому что настоящая именно эта масса. Все понятно :mrgreen:

Utyamomo в сообщении #970345 писал(а):
Кстати говоря, разве корректно использовать термин "масса покоя" при упразднении понятия о релятивистской массе?

Это корректно по двум причинам. Во-первых, не введено никакой другой массы покоя, да и все собеседники знакомы с этим понятием и поймут, о чем речь. Во-вторых, раз уж речь все-таки зашла о разных пониманиях массы, это полезно для уточнения, что же именно имеется в виду.

Utyamomo в сообщении #970345 писал(а):
Проблемы из-за ошибочных предположений могут возникнуть в любом месте, тут не предугадаешь и наперед не ответишь :wink: , но для исключения таких ситуаций лучше учебников пока еще нечего не придумали.

А вот и нет. Не придумали лучше хороших преподавателей. Увы не всегда доступна такая роскошь, даже студентам физических факультетов. К тому же лодырю не поможет ничто и никто.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 17:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Geen в сообщении #970326 писал(а):
Можно просто рассмотреть движущуюся ЧД :-) (как это сделать, а тем более корректно, не придумал; в (учебной) литературе не встречал)

Да ладно, сопоставляете координаты Шварцшильда декартовому "фону", и делаете для "фона" обычный буст.

Utyamomo в сообщении #970345 писал(а):
Кстати говоря, разве корректно использовать термин "масса покоя" при упразднении понятия о релятивистской массе?

Физики больше озабочены понятностью, чем корректностью. Да, среди себя они говорят просто о массе. Но для публики, которая ещё не отвыкла от понятия "масса покоя", можно употребить слова "масса покоя", чтобы у слушателей "всё состыковалось в голове".

aa_dav в сообщении #970348 писал(а):
А не запрятан ли тут где то принцип Маха?
Не было бы планеты - корабль просто был бы сам по себе быстролетящий, высокоэнергетический, но можно найти ИСО, где он покоится, следовательно масса его есть вот показания в такой ИСО.
Но стоит только рядом появится планете - вместе они образуют неуничтожимую выбором ИСО прибавочку к массе за счёт энергии.

Это не принцип Маха, а просто правила сложения энергий в системе двух частиц. Именно на этих правилах работают, например, коллайдеры - установки на встречных пучках частиц.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 18:34 


11/12/14
893
Munin в сообщении #970606 писал(а):
Это не принцип Маха, а просто правила сложения энергий в системе двух частиц. Именно на этих правилах работают, например, коллайдеры - установки на встречных пучках частиц.


Про энергии понятно, но вопрос вы сами задали - как ТЭИ непосредственно связан с гравитацией?
Например мимо планеты пролетает ультрарелятивистский кирпич с полной энергией равной массе покоя планеты. Будет ли от него мощная гравитация?
По первому размышлению - нет, ибо в ИСО кирпича он покоится и никакого особого гравиполя не создаёт, а это планета пролетает мимо.
А вот система из двух слетающихся кирпичей уже как ни крути, но будет из любой ИСО обладать солидной внутренней энергией.
Так что именно создаёт гравитацию - инвариантная масса покоя, или энергия вообще?

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 19:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
aa_dav в сообщении #970666 писал(а):
Про энергии понятно, но вопрос вы сами задали - как ТЭИ непосредственно связан с гравитацией?

Нет, такого вопроса я не задавал. Ответ я знаю, в наиболее удобном для практических прикидок виде он изложен в Фейнмановских лекциях по гравитации, в лекции 3.

Меня интересовал "брутто" результат рассеяния.

Насколько я понимаю, его можно получить бустом из ИСО массивного тела, зная, что фотоны, и значит, массивные частицы в пределе, отклоняются им на некоторый постоянный угол, независимо от их энергии. Но сам буст должен совершаться на всёвозрастающую скорость, и в результате переданный массивным телом неподвижной пробной частице импульс будет в пределе сколь угодно велик. Хотелось бы свериться с fizeg и Geen, у них получается такой же ответ?

aa_dav в сообщении #970666 писал(а):
Например мимо планеты пролетает ультрарелятивистский кирпич с полной энергией равной массе покоя планеты. Будет ли от него мощная гравитация?
По первому размышлению - нет, ибо в ИСО кирпича он покоится и никакого особого гравиполя не создаёт, а это планета пролетает мимо.

Ну вот, у меня другое размышление. Само по себе "гравиполе" (гравитационное поле) - штука тензорная, и одно дело говорить о её инвариантных величинах, а другое - о её компонентах в какой-то ИСО, где они могут достигать существенных величин. Вопрос только в том, что они-то достигают существенных величин, но кирпич летит со скоростью света, и успеет ли он расшевелить что-то за время пролёта?.. По моей оценке, см. выше, получается, что да.

aa_dav в сообщении #970666 писал(а):
Так что именно создаёт гравитацию - инвариантная масса покоя, или энергия вообще?

Ну как это. Гравитацию создаёт ТЭИ. Одна из его компонент - это "энергия вообще". А один из его инвариантов - это масса покоя. Мне кажется, тут всё ясно.

И заодно, это речь всё-таки о математической абстракции. Там что угодно может быть большим и маленьким. А осмысленные вопросы (если речь не идёт о технике вычислений) - это вопросы о наблюдаемых эффектах, только на уровне "что получится в конкретном эксперименте".

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 23:01 


28/01/15

516
Если я понял правильно, сила притяжения зависит от тензора энергии импульса. С ростом скорости он тоже будет расти. Силу эту можно рассчитать. Аналогично можно рассчитать силу притяжения, которая будет в том случае, если вместо корабля будет черная дыра. При равенстве этих сил будет корабль с планеты наблюдаться как черная дыра ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 23:21 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
doom701 в сообщении #970851 писал(а):
При равенстве этих сил будет корабль с планеты наблюдаться как черная дыра ?
Нет конечно. Если вы посветите на него фонариком, свет отразится и вернется обратно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Скорость света и черные дыры.
Сообщение29.01.2015, 23:39 


28/01/15

516
А почему отразиться? Потому что скорость света абсолютна? На свет тоже действует гравитация, т.е энергия корабля искривляет пространство время в ИСО планеты. Непонятно почему свет летит обратно?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 43 ]  На страницу 1, 2, 3  След.

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



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


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