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, 4, 5  След.
 
 Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 02:57 


24/03/09
588
Минск
Пусть, на орбите вокруг Черной дыры постоянно находится наблюдатель-A, а другой наблюдатель-Б, на своём космическом модуле, отделяется, и падает из этой же точки в сверхмассивную чёрную дыру.

1) относительно наблюдателя-А, наблюдатель-Б, никогда не пересечёт горизонта ЧД, потому что время в точке наблюдателя-Б, относительно СО у А, замедляется. Вместе с ним, и скорость, при приближении Б к горизонту.
Т.е. Б относительно А, остаётся как бы в "замороженном" состоянии вблизи горизонта ЧД, никогда не пересекает горизонт, а ЧД за конечное время по часам А - испаряется. (хотя А и очень долго ждать нужно. Излучение Хокинга).

2) относительно наблюдателя-Б, значит, он тоже не может пересечь горизонт. Много кто писал про этот парадокс, и те кто утверждают, что Б всё таки может его пересечь, нигде не дали (по крайней мере я не видел), внятного ответа, как это может быть. Если Б пересекает, значит относительно двух наблюдателей мы видим две альтернативные реальности во Вселенной. (относительно одно СО - пересёк, относительно другой СО - не пересекал!)
Потому, много кто утверждал, что пересечь горизонт Б не сможет.

Мне это тоже очевидно вот как: т.к. в системе СО наблюдателя А время замедляется у Б, то и наоборот, наблюдатель Б будет видеть ускоренное время снаружи. Т.е. из-за того что при приближении к горизонту, Б будет находиться в области с разными гравитационными потенциалами со внешними областями Вселенной, всё излучение из внешней Вселенной, будет при приближении к горизонту, и к самому наблюдателю Б, испытывать гравитационное фиолетовое смещение, вплоть до бесконечного набора энергии каждым фотоном, приходящим к наблюдателю Б.

Аналогичное и сам Эйнштейн писал в своей книге- примерно так- если мы приближаемся к источнику света со скоростью, стремящейся к скорости света с, равно как находимся в "гравитационной яме" , по сравнению с внешними источниками света, то приходящие от них фотоны, будут иметь бОльшую энергию, вплоть до бесконечности. Фотоны могут приходить с большей энергией только с уменьшенной длиной волны.

Значит именно по этой причине, наблюдатель Б, и не пересечёт горизонт ЧД, так как при приближении к горизонту он просто "сгорит", настанет например момент когда его 1 секунда будет равна 100 миллионам лет внешних звёзд, и всю эту энергию, которую мы получаем глядя на звездное небо за миллионы лет, он получит за 1 секунду.
(отступление- Не надо приводить тут другой пример (я не об этом) : согласно которому, Б не сможет пересечь горизонт, из-за которого он может быть "вытянут" разностями грав. потенциалов. И тому подобное. Это при падениях в обычные ЧД. Я специально привёл пример, что падение происходит именно в сверхмассивную ЧД, и там такого эффекта нет. Но вот, то, что со внешних областей должно поступать такое излучение, и поэтому нельзя в любом случае горизонт ЧД пересечь- это как кажется, уже неизбежно. (если теория ОТО полна)).

Если бы существовали гипотетические белые дыры, то наблюдатель, находящийся вблизи её, находился бы наоборот, не в "гравитационной яме", а на "гравитационной горе", время у него шло бы наоборот, быстрее чем во внешней области, покоящейся относительно его, и свет от далёких звёзд наоборот, приходил бы с увеличенной длиной волны. (гравитационное красное смещение). То есть к примеру, у него прошло бы 1000 лет, а на планете Земля только 1 год. Но это так, отступление для общего понимания.

Если наблюдатели А и Б, находятся в точках с разными гравитационными потенциалами, то неизбежно, у одного из них, время идёт быстрее, у другого- медленнее. Если они посылают друг другу световые сигналы (с одинаковой относительно себя длиной волны), один из них видит их приходящими с гравитационным фиолетовым смещением, другой- с гравитационным красным смещением.
Т.е. с разными длинами волн. Собственно, именно поэтому и скорость течения времени у наблюдателей разная.
Гребни волн разной длины в разных точках пространства, а локальная регистрация скорости света (и своего отправляемого и приходящего от оппонента) - приводит к одинаковому результату. Вместо гребен волн, можно представить расстояния между вспышками света, которые могут использоваться как передача информации. Например, А передаёт вспышки 1 раз в свою минуту, а Б видит их 1 раз в свою секунду. Расстояние между фотонами обоих вспышек- для Б меньшее чем для А, так же как и гребни волн обычного излучения короче- из-за гравитационного фиолетового смещения.
(короче, кто знает хоть немного основы ОТО, это всё должно быть понятно).

Итак, Б не должен упасть в ЧД получается. Значит относительно Б, черная дыра испарится до пересечения им горизонта, так же как и относительно А (только ему придётся этого очень долго ждать). Тогда и альтернативной реальности Вселенной, для разных СО нет.

Но выше - рассмотрен вопрос именно пересечения горизонта ЧД, уже сформировавшейся.
Наблюдатель может оказаться внутри ЧД, другим способом. Например он изначально находится на какой то планете, и по каким то причинам , звезды в галактике начали сближаться друг с другом. (ну ВЦ, так делает или ещё по какой то причине, неважно. "Великий аттрактор" (реально существует во Вселенной) "собрал" много галактик в малой области пространства).
Если N внешних звёзд, оказались внутри пространства , меньшего определенного объёма , и получилась плотность в области пространства, достаточная для формирования сверхмассивной ЧД, во много миллиардов-(триллионов) солнечных масс, снаружи, то наблюдатель на своей планете, окажется внутри ЧД, не пересекая никаких горизонтов. Все эти звёзды вместе с наблюдателем устремятся позже в некую точку, называемую сингулярностью, ну а уже что там- это отдельная тема.

Правильное понимание?

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 09:22 


05/09/16
12113
Skipper в сообщении #1661960 писал(а):
Правильное понимание?

Вряд ли.
Про пересечение горизонта популярно написано в книге

Торн. Интерателлар. Наука за кадром.

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 10:08 


24/03/09
588
Минск
Если вряд ли, то интересно где я тут могу быть неправ?
Обосновал подробно, аргументировал,

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 10:10 
Заслуженный участник


02/08/11
7013
Skipper в сообщении #1661960 писал(а):
Потому, много кто утверждал, что пересечь горизонт Б не сможет.
Такие вопросы голосованием не решаются.

-- 19.11.2024, 11:13 --

Skipper в сообщении #1661982 писал(а):
Обосновал подробно, аргументировал
Зенон тоже обосновывал и аргументировал, и однако же неправ.

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 11:01 


27/08/16
10452
Skipper в сообщении #1661960 писал(а):
по крайней мере я не видел
Такое обычно пишут в учебниках.

Skipper в сообщении #1661960 писал(а):
и всю эту энергию, которую мы получаем глядя на звездное небо за миллионы лет, он получит за 1 секунду.
Вообще-то для внешнего наблюдателя существует момент его времени, практически совпадающий с моментом, когда он увидел, что его приятель упал в дыру, после которого посланный им вслед за свободно падающим в дыру приятелем световой сигнал догнать этого несчастного уже не сможет. Так что, нет, не получит.

Это пример тонких ошибок, которые легко сделать при рассуждениях о таких сложных объектах "на пальцах". Считать нужно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 11:38 


05/09/16
12113
realeugene в сообщении #1661986 писал(а):
Это пример тонких ошибок, которые легко сделать при рассуждениях о таких сложных объектах "на пальцах". Считать нужно.

Или читать научпоп Кипа Торна, он это там объясняет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 11:40 


27/08/16
10452
wrest в сообщении #1661989 писал(а):
Или читать научпоп Кипа Торна, он это там объясняет.

Несомненно, он считал.

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 11:43 


05/09/16
12113
realeugene в сообщении #1661990 писал(а):
Несомненно, он считал.

Кип Торн очень аккуратный популяризатор. В его книге главы помечены в соответствии с уровнем "просчитанности" и уверенности. Ну скажем, всё что может происходить под горизонтом это неподтверждаемая гипотеза и он об этом не забывает упомянуть. В этом смысле, книжка честна с читателем.

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 13:04 
Заслуженный участник


24/08/12
1093
Skipper в сообщении #1661960 писал(а):
Много кто писал про этот парадокс, и те кто утверждают, что Б всё таки может его пересечь, нигде не дали (по крайней мере я не видел), внятного ответа, как это может быть. Если Б пересекает, значит относительно двух наблюдателей мы видим две альтернативные реальности во Вселенной. (относительно одно СО - пересёк, относительно другой СО - не пересекал!)
Можно привести следующую аналогию (на уровне пятого класса) чтобы понять что здесь никакого логического противоречия нет.
Допустим в городе А неподвижный наблюдатель. От А удаляется машина B по прямой линии, непрерывно ускоряясь (начиная с 0км/час, ее скорость возрастает непрерывно). Каждую секунду B отсылает "сигнал" с конечной постоянной скоростью (относно его самого) обратно к А, и А "видит" B с помощью этого сигнала.
Пусть фиксированная скорость сигнала относно машины B, например 100км/час.
Нетрудно убедиться что по мере ускорения B сигнал будет иметь все меньшую скорость относно земли. Соответно сигналы из B будут приходить к А не на каждую секунду, а все реже и реже.
Будет момент и место (назовем его X) на пути B, где скорость B достигнет 100км/час (относно земли), и сигнал посылаемый обратно к А со скоростью 100км/час относно B с этого места, будет просто "висеть неподвижно" над землей, т.е. никогда не достигнет А.
С точки зрения А, B как бы все медленней и медленней приближался к X, и А никогда не "увидит" B дальше этого места.
Конечно B от этого ни жарко ни холодно, он спокойно переходит место X и продолжает спокойно ускоряться далее.

Разумеется это НЕ ТО что происходит в черной дыре (чтобы посчитать/нарисовать что и как происходит с пространством-временем и световых сигналов в этом случае, нужна математика выше чем 5тый класс). Тем не менее это должно быть достаточно чтобы убедиться что никакого противоречия нет в том, что хотя A и B видят две разные картины происходящего то никаких "альтернативных реальностей" здесь нет.
Да это и так должно быть понятно из быта - если заснять одну и ту же вещь с двух разных ракурсов - мы получим разные картинки - это не значит что реальность раздвоилась.

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 16:19 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
30/12/24
12599
Можно ли при помощи демагогии "обосновать" всё, что угодно? Да, можно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 16:43 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11348
Hogtown
Цитата:
Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Кому нельзя, кому можно, а кому и нужно. Вот если б ТС, а также его "собратья по разуму" оказались там...

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 20:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
17988
Москва
Skipper в сообщении #1661960 писал(а):
Если бы существовали гипотетические белые дыры, то наблюдатель, находящийся вблизи её, находился бы наоборот, не в "гравитационной яме", а на "гравитационной горе", время у него шло бы наоборот, быстрее чем во внешней области, покоящейся относительно его, и свет от далёких звёзд наоборот, приходил бы с увеличенной длиной волны. (гравитационное красное смещение). То есть к примеру, у него прошло бы 1000 лет, а на планете Земля только 1 год. Но это так, отступление для общего понимания.
Это ерунда. Внешняя область у белой дыры точно такая же, как у чёрной, и на неё всё падает точно так же, как на чёрную дыру.

Skipper в сообщении #1661960 писал(а):
1) относительно наблюдателя-А, наблюдатель-Б, никогда не пересечёт горизонта ЧД, потому что время в точке наблюдателя-Б, относительно СО у А, замедляется. Вместе с ним, и скорость, при приближении Б к горизонту.
Т.е. Б относительно А, остаётся как бы в "замороженном" состоянии вблизи горизонта ЧД, никогда не пересекает горизонт, а ЧД за конечное время по часам А - испаряется. (хотя А и очень долго ждать нужно. Излучение Хокинга).
Тут всё довольно интересно. Предположим, что Ваши А и Б посылают друг другу сигналы, например, раз в секунду. Когда Б приблизится к чёрной дыре достаточно близко, частота сигналов, получаемых А, будет быстро уменьшаться, стремясь к нулю. В какой-то момент А получит от Б последний сигнал, и больше сигналов от Б не будет. Также будет падать (экспоненциально), стремясь к 0, мощность любых сигналов, приходящих от Б к А, так что быстро Б станет ненаблюдаемым для А.

Вот здесь я проделал расчёты падения в чёрную дыру. На приведённых там картинках легко понять то, о чём пишет realeugene (мировые линии световых сигналах в координатах Крускала–Шекереса изображаются прямыми линиями, наклонёнными под углом 45° к осям координат).

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение19.11.2024, 21:56 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
30/12/24
12599

(Оффтоп)

canimus surdis

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение20.11.2024, 00:54 


17/10/16
4913
Skipper в сообщении #1661960 писал(а):
наблюдатель Б будет видеть ускоренное время снаружи.

Это так только для наблюдателя, который неподвижно висит в координатах Шварцшильда (завис над черной дырой, используя ракетные двигатели). А тот, кто свободно падает на нее, видит совсем другое. Для этого последнего никакого радикального "ускорения картинки" не происходит до самого падения на сингулярность, и последнее, что он увидит - это вполне себе конечный момент времени на часах внешнего наблюдателя. Читайте Кип Торна.

-- 20.11.2024, 02:05 --

warlock66613 в сообщении #1661984 писал(а):
Такие вопросы голосованием не решаются.

Ну не скажите. Вот вчера мой сосед дятя Петя на кухне опять заявлял, что горизонт ЧД пересечь нельзя. И я сразу почувствовал, что он прав. Очень убедительно он все это мне продемонстрировал при помощи огурца на вилке и тарелки с салатом.

 Профиль  
                  
 
 Re: Можно ли оказаться внутри Чёрной дыры?
Сообщение22.11.2024, 20:53 


24/01/09
1297
Украина, Днепр
Неоднократно задавал вопрос по поводу момента пересечения горизонта по часам удалённого наблюдателя, в том числе и одному из участников.
Внятного ответа так и не получил.


Дополнительно идёт вопрос по моменту времени формирования горизонта для удалённого наблюдателя при появлении ЧД в процессе коллапса.
Особенно, если плотность материи растёт к центру, и горизонт должен появляться "из точки". В какой момент появится чернодырное излучение? Не будет ли уход энергии с ним препятствовать расширению горизонта?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 73 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5  След.

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