Гравитационные волны и чёрная дыра

[Pphantom]

Denis Russkih в сообщении #1103975 писал(а):

Ну не знаю, вот тут
говорится, что не всякое ускорение подойдёт:

Да, это правильно - при движении тело не должно переходить само в себя.

На все остальное уже столько ответов понаписали, что повторяться нет смысла.

[Dan B-Yallay]

Pphantom в сообщении #1104051 писал(а):

На все остальное уже столько ответов понаписали, что повторяться нет смысла.

Но ответа так и не и не найдено.
Вот переформулировка вопроса, если что: post1104001.html#p1104001

[Denis Russkih]

(arseniiv)

arseniiv в сообщении #1104017 писал(а):

Denis Russkih в сообщении #1104016 писал(а):

и неработающих аналогий

(Я бы воздержался от ещё одного комментария, если бы не это.) Кажется, я ясно описал, до какой степени аналогия работает. И всё-таки ответил на ваши самые верхние вопросы, didn’t I? Не, я не против скромной роли, но выбор слов в ответ не радует.

Очень прошу извинить, если я сказал что-то не то. Мне вчера уже сильно хотелось спать, так что писал практически сквозь сон. Под "неработающей аналогией" я всего лишь подразумевал, что она не годится в интересующем меня случае. Сама по себе эта аналогия вполне хороша и наглядна (и уже мне знакома из других обсуждений на этом же форуме).

У меня нет никаких претензий к Вашим ответам, я очень признателен Вам за помощь и потраченное на меня время. Да, изначально возникло некоторое недопонимание — в связи с тем, что Вы невнимательно прочли первый пост темы — однако позже Вы разобрались и честно признали свою ошибку. Это достойно уважения.

Мои слова вовсе не были шпилькой конкретно в Ваш адрес, я просто слегка досадовал на принятую здесь манеру отвечать наводящими вопросами на вопрос. :) Эта манера хороша, когда речь идёт о том, чтобы объяснить какую-то банальность. Но начинает мешать, когда речь заходит о мало-мальски нетривиальных вещах. Из ответов собеседников тогда зачастую даже невозможно понять, действительно ли они вникли в заданный вопрос — или же отвечают на что-то, что сложилось в их головах после чтения по диагонали. Честное слово, с таким же успехом можно искать ответы в пророчествах Нострадамуса — там столь же туманные намёки, одинаково подходящие к самым разным ситуациям. :)

Но, повторюсь, это было претензией не к Вам лично, а к принятой здесь системе вообще. (При этом я понимаю, что в большинстве случаев она более чем оправданна.)

arseniiv в сообщении #1104017 писал(а):

Время на достижение волнами от звезды корабля, конечно же, будет больше, чем если бы им не мешала дыра

Вот! Это одна из тех вещей, которые я хотел услышать чётко озвученными. :) Спасибо!

Mikhail_K в сообщении #1104039 писал(а):

Позвольте мне ответить на вопрос? Вектор силы направлен в точности на звезду в этот момент, а не туда, где звезда была какое-то время назад; вместе с тем, это происходит не потому, что от звезды до планеты успевает мгновенно долетать информация о новом положении звезды, а потому, что гравитационное поле звезды "движется по инерции" вместе со звездой, и планета чувствует только гравитационное поле звезды, а не саму звезду. Если звезда вдруг изменит направление движения (не будем сейчас говорить о причинах этого), то, пока информация об этом не долетела до планеты с помощью гравитационных волн, вектор силы планеты будет направлен в ту точку, где находилась бы звезда, если бы продолжала движение с той же скоростью в том же направлении.

Спасибо, теперь многое становится яснее. :)

Осталось разобраться с главным вопросом темы, который любезно сформулировал Dan B-Yallay:

Dan B-Yallay в сообщении #1104001 писал(а):

arseniiv
Я кажется понимаю, о чем спрашивает Denis Russkih: допустим, что на приложенной им картинке желтая звезда рывком придвинулась к черной дыре так, чтобы гравитационные волны образованные этим перемещением имели очень короткую длину (по сравнению с размерами ЧД). Настолько короткие, что дифракцией на расстоянии корабля от ЧД можно пренебречь: огибающие Ч. дыру волны просто не достанут до него. Тогда получается, что корабль наблюдателя детектирует изменение гравитационного поля, но при этом волн, принесших ему это изменение нет.

-- Чт мар 03, 2016 17:58:29 --

То что я, возможно, понял вопрос ТС не означает, что у меня есть на этот вопрос ответ.

[manul91]

Dan B-Yallay в сообщении #1104049 писал(а):

при взрыве звезды происходит ускорение масс в разные стороны, планета изменит траекторию не сразу.

Dan B-Yallay в сообщении #1104049 писал(а):

Кстати, Ваше предложение рассмотреть подобное движение тоже не идеально с точки зрения физики. Они не смогут двигаться равномерно и мимо друг друга. Хотя бы в силу того, что притягиваются друг к другу.

Это верно но допустим, сразу после расщепления "куски" удаляются далее равномерно (чтобы случаи были сравнимы) - напр. распадение на фотонные струи в противоположных направлений (с сохранением импульса);)

Dan B-Yallay в сообщении #1104049 писал(а):

Хорошо, возвращаюсь к Вашену вопросу:
1) при взрыве звезды происходит ускорение масс в разные стороны, планета изменит траекторию не сразу.
2) в Вашем примере два куска материи равномерно двигаясь прошли один сквозь другой и всё, об "изменении" траектории планеты как таковой вообще говорить не приходится.
По моему разница есть.

Итак, после "момента Х" (либо распада, либо "прохода один сквозь другой") - дальнейшая траектория планеты одинакова в обоих случаев (независимо от того, что прошлые сценарии разные).
А "траектория прошлого" разная - в случае распада она была "круговая орбита", а в случае "сквозного прохода" - вообще неизвестно какая.
Значит - круговая траектория сразу после "момента Х" перейдет в будущей траектории (та, которая одинакова для обоих случаев).

Dan B-Yallay в сообщении #1104046 писал(а):

прочитайте ответ Вам:

Вообще, если теперь понятно что при частном случае равномерном движении звезды, планетe не нужны никакие волны чтобы "узнать" в каком направлении и с какой силой притягиваться (т.е. она притягивается к мгновенному положению звезды).
То этот частный случай - уже ставит крест на "парадигму" ТС, что гравволны в принципе необходимы пробному телу чтобы "знать" куда и с какой силой притягиваться.
В частности, если в оригинальном вопросе ТС - звезда летит равномерно к ЧД - то очевидно корабль итак будет притягиваться к ним сильнее, без необходимости участия каких-либо гравволн (которых в этом случае итак нет).
Поэтому ясно, что поиск неких сложных обходных путей по которыми гравволны пришли бы к кораблю, чтобы "дать ему знать" что "звезда приближается" - бессмысленная затея.

[Dan B-Yallay]

manul91 в сообщении #1104054 писал(а):

Допустим, сразу после расщепления куски удаляются далее равномерно (чтобы случаи были сравнимы)

Тогда мы получим Ваш ответ на Вашу же задачу. А меня интересует именно вопрос, заданный ТС.

[manul91]

Dan B-Yallay в сообщении #1104056 писал(а):

А меня интересует именно вопрос, заданный ТС.

Тот вариант, в котором "желтая звезда рывком придвинулась"? Звезды "рывками" просто так не передвигаются, мы вроде об этом и говорим.

[Dan B-Yallay]

manul91 в сообщении #1104057 писал(а):

Тот вариант, в котором "желтая звезда рывком придвинулась"? Звезды "рывками" просто так не передвигаются, мы вроде об этом и говорим.

Хорошо, поставьте вместо желтой звезды два массивных тела, обращающиеся вогруг общего центра масс. Такое движение с ускорением нельзя заменить никаким равномерным. Черная дыра и корабль те же. Будут ли доходить до корабля гравитационные волны от той пары?

[manul91]

Dan B-Yallay в сообщении #1104060 писал(а):

Хорошо, поставьте вместо желтой звезды два массивных тела, обращающиеся вогруг общего центра масс. Такое движение с ускорением нельзя заменить никаким равномерным. Черная дыра и корабль те же. Будут ли доходить до корабля гравитационные волны от той пары?

Вот это уже теперь правильный вопрос, и вроде никаких "парадоксов" с "узнаванием" куда как и почему притягиваться - он не подразумевает? ; )
Высокочастотные, через ЧД напрямиком доходить до корабля не будут (а будут просто увеличивать массу ЧД падая в ней, как и любая другая энергия/материя).

[Dan B-Yallay]

А теперь вместо желтой звезды поставьте второй космический корабль, который с большим ускорением улетел вдаль. Настолько большим, что гравитационные волны высокой частоты не дошли до первого корабля. Как тот узнает, что с "этого момента надо притягиваться меньше"?

[manul91]

Dan B-Yallay в сообщении #1104064 писал(а):

А теперь вместо желтой звезды поставьте второй космический корабль, который с большим ускорением улетел вдаль. Настолько большим, что гравитационные волны высокой частоты не дошли до первого корабля. Как тот узнает, что с "этого момента надо притягиваться меньше"?

Чтобы улететь вдаль с большим ускорением, нужно выкинуть соответную массу/импульс в направлением к первом корабле (тот же самый момент как и со звезды - рывками без компенсации не бывает)
А если второй корабль улетал не с ускорением, а равномерно - как первый корабль узнает что со временем "надо притягиваться меньше", если к ним никакие гравитационные волны не приходили вообще?
Поймите что "узнавание в каком направлении и с какой силой надо притягиваться" - определяет фон. Вклад гравволн в этом пренебрежимо мал (в лучшем случае, могут несколько "колыхать" тело на том же фоне).

[Dan B-Yallay]

На этот Ваш аргумент у меня нет в данное время комментариев. Я давно уже вышел за рамки своей компетенции в данной теме, поэтому предлагаю подождать более разбирающихся участников. Думаю, они расставят все по полочкам.

[schekn]

Denis Russkih в сообщении #1103937 писал(а):

1. Я так понимаю, гравитационные волны распространяются со скоростью света?.. Значит, гравитационная волна, прошедшая через горизонт событий, уже не может покинуть чёрную дыру? Я так полагаю, что не может, ведь у электромагнитных волн нет такой возможности, а гравитационные волны движутся с той же скоростью.

Неплохо было бы понять, что такое вообще гравитационная волна.

[Denis Russkih]

manul91 в сообщении #1104068 писал(а):

Чтобы улететь вдаль с большим ускорением, нужно выкинуть соответную массу/импульс в направлением к первом корабле (тот же самый момент как и со звезды - рывками без компенсации не бывает)

А может, он наоборот подтягивается на резиночке? :) К какому-то постороннему объекту, удалённому настолько, что его гравитацией можно пренебречь. Вот Вам и рывок, который выглядит необъяснимым, если мы слишком далеко, чтобы заметить резинку, уходящую куда-то вдаль.

[rockclimber]

До прочтения этого топика у меня в голове была какая-никакая, но "картина мира". Теперь все немного пошатнулось. Поправьте пожалуйста на место Я попробую написать свою "содержательную попытку решения", потому что ответа на вопросы ТС я не знаю, а узнать тоже хотел бы. Попробую также воспользоваться советом, который дали Munin и Pphantom в начале топика.
Сначала о том, как тело узнает, куда ему притягиваться. Взаимодействие, насколько я знаю, передается с помощью виртуальных частиц (электромагнитное - с помощью виртуальных фотонов, гравитационное - с помощью виртуальных гравитонов). Соответственно, каждая частица излучает постоянно виртуальные частицы-переносчики. Когда мы помещаем в некую область пространства заряд (или массу), то они чувствуют притяжение, принесенное теми виртуальными частицами, которые долетели до этой области пространства в данный момент. Когда заряженное (или массивное) тело сместится, мы узнаем об этом, когда до нас долетят виртуальные частицы, испущенные после смещения. А гравитационные (и электромагнитные) волны - это не виртуальные, а реальные частицы, и это совсем другая вещь. Поэтому мне немного странно было читать, когда в топике это объяснялось немного иначе (ну или это я неправильно понял).
Теперь что касается самой задачи. Гравитационное поле можно рассматривать не только как состоящее из гравитонов, но и как искривление пространства-времени. Для этого часто используют аналогию с натянутой простыней, которая, хоть и неправильная (как я недавно узнал), но правильно передает принцип распространения поля - если на простыню положить два грузика, они не будут экранировать друг друга. И этот способ описания должен быть эквивалентен описанию с помощью гравитонов, то есть получается, что черная дыра ничуть не мешает виртуальным частицам. И тут я не понимаю, почему. Ведь эти частицы движутся в том же самом пространстве, что и все остальные тела. В итоге должно быть так - корабль у черной дыры должен нормально чувствовать притяжение от звезды с другой стороны, но будет испытывать трудности в получении гравитационных волн от нее. Волны будут огибать черную дыру за счет эффекта линзирования, и иногда дифракции, если длина волны соответствующая.

(Короче, если все это бред, так мне и скажите)

Ха-ха, я же знаю, что не всё - бред!

[Denis Russkih]

rockclimber в сообщении #1104081 писал(а):

Гравитационное поле можно рассматривать не только как состоящее из гравитонов, но и как искривление пространства-времени. Для этого часто используют аналогию с натянутой простыней, которая, хоть и неправильная (как я недавно узнал), но правильно передает принцип распространения поля - если на простыню положить два грузика, они не будут экранировать друг друга. И этот способ описания должен быть эквивалентен описанию с помощью гравитонов, то есть получается, что черная дыра ничуть не мешает виртуальным частицам. И тут я не понимаю, почему. Ведь эти частицы движутся в том же самом пространстве, что и все остальные тела.

Вот! Вот что я очень хотел спросить, но не знал, как по-умному составить слова. :) Пожалуй, эта формулировка даже лучше, чем у Dan B-Yallay.

Теперь жажду услышать ответ на этот вопрос. :) Почему чёрная дыра совсем не мешает виртуальным частицам? Или всё-таки мешает?