Вопрос к специалистам по ОТО: может ли двигаться Черная Дыра

[Victor Orlov]

Someone писал(а):

Victor Orlov писал(а):

Дык, я же в предыдущем сообщении обьяснил - чтобы догнать вещество, проваливающееся к горизонту событий, нужно не гнатся за ним, а уменьшать кривизну пространства-времени, так что горизонт событий просто перестанет существовать, и время ускорится. Ну а уменьшить кривизну можно, запустив другую черную дыру.

Дык, Ваше "объяснение" - это всего лишь слова, из которых вовсе не следует того, что Вы утверждаете. Вы можете это подтвердить расчётами? Если можете - скорее публикуйте. Не на форуме, а в соответствующем физическом журнале.

Насчет расчетов - боюсь, что пары-тройки формул не хватит, чтобы описать касательное
столкновение черных дыр на релятивистской скорости. Ну а если бы я вдруг смог напрячь такой задачей толпу суперкомпьютеров, то вряд ли численный результат можно было бы считать доказательством чего бы то ни было. Уж слишком хитрые и необычные эффекты ожидаются, и как же их считать?

Кстати, насчет эффектов. Я тут немного подумал, и пришел к выводу. что численный расчет(даже самый-самый приблизительный) был бы отличным развлечением в связи с тем, что процессы, происходящие при касательном столкновении черных дыр(на релятивисткой скорости) будут просто невероятно интересными, и даже в чем-то красивыми. Например, у меня появилось ощущение(увы, расчетами еще не подкрепленное), что изменения кривизны пространства-времени могут в обсуждаемом здесь примере, распространятся со сверхсветовой скоростью. Похоже, ограничения теории относительности не относятся к резким изменениям кривизны пространства-времени в связи с тем, что движется не тело, и изменения кривизны меняют свойства самого пространство. Здесь я говорю о процессе столкновения на релятивистской скорости двух горизонтов событий(у которых кривизна противоположного знака), в результате чего появляется область слабоискривленного пространства-времени.

[Someone]

Tiger-OZ писал(а):

Цитата:

Для этого (для перестройки) полю не нужно ждать, когда та же самая информация дойдёт от источника. ... Поэтому гравитационное поле Солнца с большой точностью должно выглядеть так, будто оно распространяется с бесконечной скоростью.

То не нужно ждать, то только выглядит. Вы уж разберитесь Сами с Собой. Либо одно, либо другое.

Для того, чтобы выглядеть так, как оно (поле) выглядит, оно (поле) как раз обязано не ждать, пока информация придёт от источника, а использовать для перестройки содержащуюся в нём информацию о движении источника. Если же поле будет дожидаться, когда придёт информация о новом положении источника, то оно не сможет выглядеть так, как оно выглядит.

Я вообще перестал понимать, о чём Вы спорите. Мы с Вами договорились (со ссылкой на Фейнмана), что силовые линии электрического поля движущегося с постоянной скоростью заряда получаются из силовых линий поля неподвижного заряда с помощью преобразования Лоренца так, будто бы они образуют твёрдое тело, то есть, электрическое поле движется вместе с зарядом как твёрдое тело. Возникающее при движении заряда магнитное поле как раз и содержит информацию о движении заряда, благодаря которой электрическое поле перестраивается так, чтобы выглядеть, как движущееся твёрдое тело. Эта перестройка описывается уравнениями Максвелла, которые являются локальными уравнениями, то есть, для перестройки поля используется информация из сколь угодно малой окрестности рассматриваемой точки, а вовсе не из текущего положения источника.

Victor Orlov писал(а):

Someone писал(а):

Ага. Только я всё время твержу то же самое: "поле источника, движущегося с постоянной скоростью, выглядит так, будто распространяется с бесконечной скоростью". Что, кстати, эта фейнмановская картинка очень наглядно подтверждает.

В плоском пространстве выглядит! А если поле попытается распространятся сквозь искривленое пространство-время, то тут же выглядеть перестанет!

А где я писал про искривлённое пространство? Вообще-то, я про него писал, конечно, но не в связи с обсуждаемой задачей об электрическом поле движущегося заряда.

Что касается гравитационного поля, то тут, конечно, всё сложнее из-за кривизны пространства и пространства-времени, но аналогия с электрическим полем работает. Тем более, что слабое поле мы можем с большой точностью описать в плоском пространстве. Посмотрите на ньютоновскую часть гравитационного поля. Она с очень большой точностью описывает движение планет и выглядит так, будто (специально выделяю эти слова) поле распространяется с бесконечной скоростью. Такая же картина для постньютоновского приближения. Все попытки оценки скорости распространения этой ньютоновской части поля, предпринимаемые со времён Лапласа, приводят к совершенно невообразимым величинам даже по сравнению со скоростью света.

Victor Orlov писал(а):

Насчет расчетов - боюсь, что пары-тройки формул не хватит, чтобы описать касательное
столкновение черных дыр на релятивистской скорости.

Да. Тем более, что точного решения задачи двух тел в ОТО пока никто найти не смог.

Victor Orlov писал(а):

Ну а если бы я вдруг смог напрячь такой задачей толпу суперкомпьютеров, то вряд ли численный результат можно было бы считать доказательством чего бы то ни было. Уж слишком хитрые и необычные эффекты ожидаются, и как же их считать?

Такими расчётами занимаются. Как их считать - ищите в соответствующей литературе. Я к этим расчётам никакого отношения не имею.

Victor Orlov писал(а):

Дык, я же в предыдущем сообщении обьяснил - чтобы догнать вещество, проваливающееся к горизонту событий, нужно не гнатся за ним, а уменьшать кривизну пространства-времени, так что горизонт событий просто перестанет существовать, и время ускорится. Ну а уменьшить кривизну можно, запустив другую черную дыру.

В ОТО изменения кривизны (гравитационные волны) распространяются со скоростью света, поэтому они тоже не смогут догнать коллапсирующее вещество. Кроме того, горизонт не исчезнет.

Доказано, что в рамках ОТО
1) две чёрных дыры могут слиться в одну, но обратный процесс невозможен, то есть, одна чёрная дыра не может разделиться на две;
2) в любых процессах с участием чёрных дыр суммарная площадь горизонтов чёрных дыр не уменьшается.

Так что горизонт не может исчезнуть. Зато он может расшириться, и чёрная дыра увеличится.

Victor Orlov писал(а):

Например, у меня появилось ощущение(увы, расчетами еще не подкрепленное), что изменения кривизны пространства-времени могут в обсуждаемом здесь примере, распространятся со сверхсветовой скоростью.

Где наш неустанный борец со сверсветовыми скоростями?

[Victor Orlov]

Someone писал(а):

Victor Orlov писал(а):

Дык, я же в предыдущем сообщении обьяснил - чтобы догнать вещество, проваливающееся к горизонту событий, нужно не гнатся за ним, а уменьшать кривизну пространства-времени, так что горизонт событий просто перестанет существовать, и время ускорится. Ну а уменьшить кривизну можно, запустив другую черную дыру.

В ОТО изменения кривизны (гравитационные волны) распространяются со скоростью света, поэтому они тоже не смогут догнать коллапсирующее вещество. Кроме того, горизонт не исчезнет.

Гравитационные волны(мифические, так как не обнаружены) распространяются со скоростью света(предположительно, так как не измерено) когда это волны малой амплитуды и когда распространяются в почти плоском пространстве.
Я же говорил о случае, когда пространство-время искривлено до предела, и движущееся поле тут же изменяет кривизну пространсва времени от почти бесконечной до почти нулевой.

Кстати, в этом процессе и энергия должна выделятся очень огромная? В виде ударных гравитационных волн?

[Victor Orlov]

Someone писал(а):

Я вообще перестал понимать, о чём Вы спорите. Мы с Вами договорились (со ссылкой на Фейнмана), что силовые линии электрического поля движущегося с постоянной скоростью заряда получаются из силовых линий поля неподвижного заряда с помощью преобразования Лоренца так, будто бы они образуют твёрдое тело, то есть, электрическое поле движется вместе с зарядом как твёрдое тело. Возникающее при движении заряда магнитное поле как раз и содержит информацию о движении заряда, благодаря которой электрическое поле перестраивается так, чтобы выглядеть, как движущееся твёрдое тело. Эта перестройка описывается уравнениями Максвелла, которые являются локальными уравнениями, то есть, для перестройки поля используется информация из сколь угодно малой окрестности рассматриваемой точки, а вовсе не из текущего положения источника.

Что касается гравитационного поля, то тут, конечно, всё сложнее из-за кривизны пространства и пространства-времени, но аналогия с электрическим полем работает. Тем более, что слабое поле мы можем с большой точностью описать в плоском пространстве. Посмотрите на ньютоновскую часть гравитационного поля. Она с очень большой точностью описывает движение планет и выглядит так, будто (специально выделяю эти слова) поле распространяется с бесконечной скоростью. Такая же картина для постньютоновского приближения. Все попытки оценки скорости распространения этой ньютоновской части поля, предпринимаемые со времён Лапласа, приводят к совершенно невообразимым величинам даже по сравнению со скоростью света.

Давайте я попробую описать, как выглядит взаимодействия поля(электрического и гравитационного) с черной дырой.
Итак, представим себе элекрический заряд, пролетающий мимо черной дыры на значительной скорости. Вдали от черной дыры поле выглядит симметрично окружающим заряд. Но вот заряд вместе с полем пролетает мимо черной дыры - хрясь! - поле столкнулось с черной дырой - кусок поля навеки застрял в горизонте событий - заряд полетел дальше, только в его поле осталась дыра, соответствующая размерам черной дыры. Понятно, что поле через некоторое время восстановится, а кусок поля, застрявший в черной дыре так там и останется.
Теперь то же самое, исходя из уравнений Максвелла. Вы писали "Эта перестройка описывается уравнениями Максвелла, которые являются локальными уравнениями, то есть, для перестройки поля используется информация из сколь угодно малой окрестности рассматриваемой точки, а вовсе не из текущего положения источника.". То есть когда распространяющееся в соотвествии с уравнениями Максвелла поле натолкнется на горизонт событий черной дыры, его распространение резко изменится. То есть поле будет медленно-медленно проходить через пространство вблизи горизонта событий. А заряд-источник поля тем временем улете далеко-далеко.

Гравитационное поле, окружающее источник поля в виде некоторой массы, также будет выглядить симметрично окружающим источник поля при движении вдали от черной дыры.
Но когда масса будет на значительной скорости пролетать мимо черной дыры, то - хрясь! -кусок гравитационного поля пролетавшей массы навеки застрял в черной дыре. И глубже горизонта событий внешнее гравитационное поле(если оно существенно слабее поля на горизонте событий) пройти не сможет.
Есть у меня ощущение, на основе этих рассуждений, что для черной дыры полностью потеряется эквивалентность тяжелой и инертной массы. Думается мне, что КАЖУЩАЯСЯ инертная масса черной дыры станет бесконечно большой, то есть черная дыра, после своего образования, будет далее двигатся исключительно по прямой линии, никак не реагируя на внешние гравитационные поля.
И как Вам мои рассуждения?

[Developer]

Вчера скончался Джон Арчибальд Уилер (John Archibald Wheeler), - ученик Нильса Бора, автор теории "чёрных дыр", капельной модели ядра Гамова, Бора и Уилера...
В 2011 ему бы исполнилось 100 лет...

[Tiger-OZ]

Someone писал(а):

Я вообще перестал понимать, о чём Вы спорите. Мы с Вами договорились (со ссылкой на Фейнмана), что силовые линии электрического поля движущегося с постоянной скоростью заряда получаются из силовых линий поля неподвижного заряда с помощью преобразования Лоренца так, будто бы они образуют твёрдое тело, то есть, электрическое поле движется вместе с зарядом как твёрдое тело. Возникающее при движении заряда магнитное поле как раз и содержит информацию о движении заряда, благодаря которой электрическое поле перестраивается так, чтобы выглядеть, как движущееся твёрдое тело. Эта перестройка описывается уравнениями Максвелла, которые являются локальными уравнениями, то есть, для перестройки поля используется информация из сколь угодно малой окрестности рассматриваемой точки, а вовсе не из текущего положения источника.

По поводу Фейнмана. Прочитайте его ещё раз внимательно.
Вы никак не можете понять разницу между вычисленной формулой, по которой рассчитывается поле и тем как это поле возникает. Между тем как "выглядит" и как возникает.

[Михаил Дмитриев]

Чем это вы тут занимаетесь, мужики (господа, извиняюсь)?
На дворе мировой кризис, нефть кончается, войны продовольственные начинаются, экологию добиваем. А тут, накося вам, и решение всех этих проблем подоспело в виде исследования движений, взаимодействий, искривлений, проваливаний и взбуханий поверхности незаменимейшего и ценнейшего объекта исследований всей мировой науки - Ея Величества Черной Дыры. И никак иначе мировые проблемы не решить. Так вас понимать?

Только не помешало бы вспомнить, что не так давно с таким же усердием обсуждались не менее злободневные и насущнейшие вопросы вроде того- сколько чертей или ангелов может поместиться на кончике иглы? И с теми же "положительными" результатами, в виде гор изведенной бумаги и сотен тысяч затраченных впустую человеко- дней.

Черная Дыра сегодня - нонсенс. Она была только один раз и единственном экземпляре - в момент рождения Вселенной в виде сингулярной точки. Желание увидеть ЧД сегодня, сродни пожеланию "мама, роди меня назад". И не потому, что ЧД ненаблюдаема снаружи в принципе, а потому, что точка выросла ( и будет дальше расти) до размеров сегодняшней Вселенной.

[Victor Orlov]

Михаил Дмитриев писал(а):

Чем это вы тут занимаетесь, мужики (господа, извиняюсь)?
На дворе мировой кризис, нефть кончается, войны продовольственные начинаются, экологию добиваем. А тут, накося вам, и решение всех этих проблем подоспело в виде исследования движений, взаимодействий, искривлений, проваливаний и взбуханий поверхности незаменимейшего и ценнейшего объекта исследований всей мировой науки - Ея Величества Черной Дыры. И никак иначе мировые проблемы не решить. Так вас понимать?

Прямое и полезное следствие обсуждения "движений, взаимодействий, искривлений, проваливаний и взбуханий поверхности " - это, к примеру, антигравитация. Очень полезная для практики технология, если бы удалось продвинутся в понимании пространства и его искривления.
Так что не волнуйтесь, почтенные корифеи знают, что делают.

[Михаил Дмитриев]

Victor Orlov писал(а):

Прямое и полезное следствие обсуждения "движений, взаимодействий, искривлений, проваливаний и взбуханий поверхности " - это, к примеру, антигравитация. Очень полезная для практики технология, если бы удалось продвинутся в понимании пространства и его искривления.
Так что не волнуйтесь, почтенные корифеи знают, что делают.

Ключевые слова здесь "если бы удалось". И что? Удается?
Чтобы придти к пониманию антигравитации, неплохо для начала было бы разобраться с гравитацией. И для этого ЧД вовсе не нужна. Или действуем по принципу "дай Боже, что Тебе не гоже"?

[Victor Orlov]

Михаил Дмитриев писал(а):

Victor Orlov писал(а):

Прямое и полезное следствие обсуждения "движений, взаимодействий, искривлений, проваливаний и взбуханий поверхности " - э "то, к примеру, антигравитация. Очень полезная для практики технология, если бы удалось продвинутся в понимании пространства и его искривления.
Так что не волнуйтесь, почтенные корифеи знают, что делают.

Ключевые слова здесь "если бы удалось". И что? Удается?
Чтобы придти к пониманию антигравитации, неплохо для начала было бы разобраться с гравитацией. И для этого ЧД вовсе не нужна. Или действуем по принципу "дай Боже, что Тебе не гоже"?

Вполне возможно, что антигравитацию создать удастся. Но для этого нужно научится
искривлять пространство-время не гравитационным полем, но неким, сейчас нам неведомым способом. Так что изучение "движений, взаимодействий, искривлений, проваливаний и взбуханий поверхности " - вполне актуальная задача.

Чтобы разобратся с гравитацией, ЧД очень даже нужна, так как ЧД - это предельный случай работы теории относительности и наших представлений о пространстве-времени. Так что можно проверить, насколько далеко идет область действия современных теорий. Вполне возможно, что обнаружится расхождение между современными представлениями, описывающими процессы в слабых полях и в почти плоском пространстве-времени и тем, что наблюдается у реально существующих черных дыр. А это могло бы быть основой для создания новых более правильных теорий.
Кроме того, обсуждение событий в области ЧД очень способствует прояснению вопроса, что такое пространство. Из чего состоит, или как устроено.

[Soshnikov_Serg]

Zai писал(а):

В динамике жидкости есть решение о источнике в поле равномерного движения жидкости( посмотрите например Бэтчелора)... В Бэтчелоре также показано, что при потенциальном обтекании для данного тела справедлив парадокс Даламбера, то есть на объект источника не действует сила.

На днях буквально там же, где нашел книжку Бэтчелора, нашел еще одну: Милн-Томпсон Л.М. Теоретическая гидродинамика. М.: Мир, 1964
Стр. 432-433 посвящены специально вопросу расчета давления вокруг источника в равномерном потоке. Полученная формула - один-в-один с той, что я первоначально и предлагал. Милн-Томпсон предлагает найденное решение использовать для описания движения например дирижаблей. Я так понимаю, что если покоящийся дирижабль начнет обдуваться ветром, то он (дирижабль) этим ветром будет увлекаться.

[Михаил Дмитриев]

Someone писал(а):

Можно рассмотреть аналогию с электростатическим полем электрического заряда. Это поле тоже просто есть сразу во всём пространстве. Если заряд движется равномерно и прямолинейно, то поле движется вместе с ним - сразу во всём пространстве, не отставая и не запаздывая.
То же самое и для гравитационного поля: если источник движется равномерно и прямолинейно, то и поле движется вместе с ним сразу во всём пространстве, не отставая и не запаздывая.

Добавим сюда и вращение источника поля, если не возражаете. В этом случае объект также вращается вместе с полем. А с отставанием (истинным искривлением) здесь все же есть проблемка и оно проявляется на больших расстояниях от источника, где потенциал значительно ослаблен.
Рукава-то галактик откуда растут?
Получается аналогия с твердым телом, жесткость которого уменьшается от центра к периферии со всеми вытекающими из этого факта последствиями.
При прямолинейном движении с большим ускорением поле объекта будет изменяться от сферической к каплевидной форме и ближе к скорости света перейдет в цилиндрическую, а при скорости света превратится в линию. Как ни крути, с чего ни начинай (исходный объект), а до скорости света добирается только фотон.

Someone писал(а):

К сожалению, в ОТО неизвестно точное решение задачи двух тел

У Ньютона решается, а в ОТО нет? Неужели нахождение уточненного значения вращения перигелия у Меркурия - простая подгонка под известный результат?
Какой конфуз, однако. Лучше бы Вы об этом и не говорили вовсе, а хранили бы как великую тайну.

[Someone]

Михаил Дмитриев писал(а):

У Ньютона решается, а в ОТО нет? Неужели нахождение уточненного значения вращения перигелия у Меркурия - простая подгонка под известный результат?

Не подгонка. Это точное решение, но ограниченной задачи двух тел, в которой масса одного из тел считается малой и не влияющей на геометрию. Почему-то все альтернативщики считают физиков, занимающихся СТО и ОТО, если не полными идиотами, то уж придурками точно. Или мошенниками. Между тем, для СТО и ОТО нет ни одного подтверждённого противоречащего эксперимента. И сами эти теории внутренне непротиворечивы.

[Zai]

Soshnikov_Serg писал(а):

Стр. 432-433 посвящены специально вопросу расчета давления вокруг источника в равномерном потоке. Полученная формула - один-в-один с той, что я первоначально и предлагал.

Более интересное выражение для силы( стр. 446)
$F=4 \pi m_i \rho q_i
Нет ли противоречия между нулевой силой в Бэтчелоре и вышеприведенным выражением?

[Михаил Дмитриев]

Victor Orlov писал(а):

Вполне возможно, что обнаружится расхождение между современными представлениями, описывающими процессы в слабых полях и в почти плоском пространстве-времени и тем, что наблюдается у реально существующих черных дыр.

О реально существующих ЧД впервые слышу от Вас. Пока все осторожничают и говорят только о "кандидатах в ЧД", поскольку "критериев для однозначной идентификации еще не выработано".
Звучит это так- "компактный объект, похожий на ЧД". А Вы впереди планеты всей?
Учитывая огромное желание большого количества индивидуумов (кормящихся на этой теме) видеть ЧД в реальности, такие критерии найдутся скоро.