А существуют ли чёрные дыры (для нас)?

[мат-ламер]

Вопрос вызван тем, что существование чёрных дыр и их свойства доказываются для специальных систем координат. А что будет с точки зрения (бесконечно) удалённого наблюдателя? Может процесс образования чёрной дыры для него в самом конце замедлится и образуется так называемый Коллапсар. Кажется, какая разница, если для удалённого наблюдателя это практически одно и то же? Не совсем. Относительно чёрных дыр доказаны ряд теорем. В частности, чёрная дыра достаточно быстро приходит в состояние, когда у неё "нет волос". В частности, магнитного поля. Но это "достаточно быстро" для наблюдателя, падающего в чёрную дыру. А может для удалённого наблюдателя это не так? Считается, что квазары - это гигантские чёрные дыры. И значит у них не должно быть магнитного поля, которое рождается в самой чёрной дыре. А почему бы и нет? Если магнитное поле вызвано током, то поскольку процессы в чёрной дыре для нас замедляются, то такое магнитное поле должно исчезнуть. А если магнитное поле вызвано квантовыми эффектами, например, магнитными моментами синхронно ориентированных нейтронов? Оно должно сохраниться, ибо по сути не отличается от электрического заряда.

[epros]

Что-то больно много вопросов и ни одного внятного.

[aa_dav]

Это всё пожалуй даже слишком дискуссионные вопросы, на стыке недостатка экспериментальных данных с непроработанным (в т.ч. и поэтому же) теоретическим материалом.
Те же "нет волос" и "падающий наблюдатель преодолевает ГС не замечая ничего особого" так сказать "классики" встречают к примеру иные точки зрения, так например "энтропия ЧД", "неуничтожимость информации" и "стена огня (firewall)". Можно глянуть такой науч-поп как "Битва при черной дыре" Сасскинда, если развлекают мысли на такие темы.

[ura_sim]

мат-ламер в сообщении #953192 писал(а):

образуется так называемый Коллапсар

Понятие коллапса, как явления с определёнными свойствами где-то читаемо? Я больше кавитации не вижу.

[epros]

aa_dav в сообщении #953200 писал(а):

Это всё пожалуй даже слишком дискуссионные вопросы, на стыке недостатка экспериментальных данных с непроработанным (в т.ч. и поэтому же) теоретическим материалом.

Там нет никаких дискуссионных вопросов, поскольку для всего упомянутого достаточно научных данных и теоретической проработки. Просто там нет ни одного внятно сформулированного вопроса.

[aa_dav]

epros в сообщении #953423 писал(а):

Там нет никаких дискуссионных вопросов...

Не соглашусь, еще как есть. Та же упомянутая мною книга собственно посвящена одной такой многолетней дискуссии как раз.
P.S.
И, Хокинг в этой дискуссии проиграл, о чём даже громогласно с год назад заявил, только в новостях это прошло под изнасилованным журналистами (tm) заголовком "Хокинг сказал что ЧД не существуют". После прочтения книги я только смог расшифровать о чём на самом деле была та новость. По сути Хокинг официально лишь откинул идею "ЧД без волос".

[epros]

Вы о чём вообще? Это хоть к одному из вопросов тс имеет отношение?

[Pphantom]

Кажется, я понял, что именно хочет спросить мат-ламер...

Нет, для внешнего наблюдателя "полноценные" черные дыры не существуют. Процесс коллапса ЧД для него занимает бесконечно большое время, соответственно, "облысение" (и все прочие подобные процессы) - тоже.

[aa_dav]

epros в сообщении #953461 писал(а):

Вы о чём вообще? Это хоть к одному из вопросов тс имеет отношение?

Думаю да, книга науч-поп конечно, но является отголоском реальных мыслебаталий между лагерями Хокинга с основной концепцией "ЧД без волос" и другими физиками настаивающими на обратимости законов во времени, тогда ведь непонятно, по какому закону из под ГС должен вылететь когда то оказавшийся там диван именно в виде дивана, это принесло много плодотворных идей от энтропии ЧД, голографической вселенной и там каких то "стен огня" (firewall), отрицающих классический взгляд, что свободно падающий наблюдатель пролетает сквозь ГС ничего особо не замечая необычного, кроме, там, закономерных приливных вещей.
Науч-поп, конечно, но дискуссии живее всех живых как раз вокруг многих терминов, которые топиккастер мимоходом употребил.

[epros]

Pphantom в сообщении #953473 писал(а):

для внешнего наблюдателя "полноценные" черные дыры не существуют. Процесс коллапса ЧД для него занимает бесконечно большое время, соответственно, "облысение" (и все прочие подобные процессы) - тоже.

Вот почему мне не нравится давать ответы на невнятно сформулированные вопросы: Вроде и правильный ответ, а у спрашивающего понимания не добавится...

Начать с того, что значит «для внешнего наблюдателя»? Внешний наблюдатель, понятное дело, это тот, который никогда под горизонт не упадёт. А как определяется его «точка зрения» на коллапс? И тут оказывается, что она определяется посредством Эйнштейновской процедуры синхронизации, то бишь — обменом световыми сигналами. А поскольку сигнал, испущенный почти на горизонте, доберётся до внешнего наблюдателя о-о-очень в далёком будущем, мы и получаем, что «с точки зрения внешнего наблюдателя» пересечение коллапсирующим веществом горизонта не произойдёт никогда. Вот только вопрос: А стоит ли эту «точку зрения» раздувать в такого важного и толстого слона, если речь идёт всего лишь о задержке сигналов?

И второе: А не было ли бы полезно вопрошающему заодно узнать, что с точки зрения того самого внешнего наблюдателя, для которого коллапс «никогда не происходит», светимость (а заодно и все прочие видимые отличия от чёрной дыры) убывает по экспоненте? Т. е. процесс превращения в чёрную дыру на самом деле о-о-очень быстрый, хотя чисто формально он «полностью не заканчивается никогда».

[Pphantom]

epros в сообщении #953499 писал(а):

А не было ли бы полезно вопрошающему заодно узнать, что с точки зрения того самого внешнего наблюдателя, для которого коллапс «никогда не происходит», светимость (а заодно и все прочие видимые отличия от чёрной дыры) убывает по экспоненте?

Наверное, полезно. Правда, вопрос, как мне показалось, сводился в основном к качественным различиям.

epros в сообщении #953499 писал(а):

Т. е. процесс превращения в чёрную дыру на самом деле о-о-очень быстрый,

Не совсем. Процесс превращения во что-то, неотличимое при наблюдениях от черной дыры.

[мат-ламер]

Немного проясню, откуда взялся мой вопрос. Читая популярную статью про квазары, прочёл, что 1) квазар - это гигантские чёрные дыры, 2) у чёрных дыр не бывает волос и, следовательно, магнитного поля, 3) следовательно, излучение квазара нельзя объяснить таким же образом, как излучение пульсара, где большое значение имеет большое магнитное поле. Ну, у меня возникла гипотеза - а почему бы и нет? Может пульсары и квазары - это примерно то же самое, отличаясь только масштабами (и сильно). Тем более, что от квазаров исходят узконаправленные джеты и мощность видимого излучения квазаров периодически меняется (наибольшая скорость изменения - один час). И как это объяснить? Легко можно объяснить магнитным полем, полюса которого не совпадают с полюсами вращения квазара. Если принять эту гипотезу, то тогда квазары - это не окончательно сформировавшаяся чёрная дыра (с нашей точки зрения), которая имеет магнитное поле. Аргументом в пользу этого служит (ИМХО) то, что если бы это была окончательно сформированная дыра, то время там замирает (с нашей точки зрения) и мы бы не могли наблюдать эффекты, связанные с быстрым её вращением.

[epros]

мат-ламер в сообщении #953598 писал(а):

тогда квазары - это не окончательно сформировавшаяся чёрная дыра (с нашей точки зрения)

Ещё раз: то, что «с нашей точки зрения» не сформировалось, за считанные минуты настолько хорошо сформируется, что никакими приборами не отличишь.

Кстати, если Вас так беспокоит магнитное поле, то: 1) Вращающаяся заряженная чёрная дыра является магнитным диполем. 2) Теоретически чёрная дыра может быть даже магнитным монополем, хотя непонятно как такое может образоваться.

[мат-ламер]

aa_dav в сообщении #953455 писал(а):

По сути Хокинг официально лишь откинул идею "ЧД без волос".

И тут бы хотелось поточнее ознакомиться с теоремой об "отсутствии волос". Поскольку могут быть разные варианты толкования. 1) У чёрной дыры нет волос. 2) Чёрная дыра достаточно быстро приходит в состояние, при котором у неё нет волос. 3) Это достаточно быстро - с точки зрения самой дыры. А с точки зрения внешнего наблюдателя - не совсем. 4) Это может быть достаточно быстро и с точки зрения внешнего удалённого наблюдателя. Но насколько быстро - зависит от размеров дыры. 5) Это вообще может быть сомнительно с учётом написанного в цитируемой книге Сасскинда.

[aa_dav]

мат-ламер в сообщении #953628 писал(а):

И тут бы хотелось поточнее ознакомиться с теоремой об "отсутствии волос".

Вообще отсутствие волос, это не отсутствие магнитного поля, отсутствие волос это подобность элементарной частице - все характеристики описываются несколькими параметрами, радиусом, моментов импульса, электрическим и магнитным в связи с последними двумя, полем.
В "классической" ОТО это так и выглядит, причём вроде бы не обязательно процесс схлапывания должен затягиваться на бесконечность - это когда рассуждают про облако газа, стягивающегося силами гравитации получается, насколько я помню. Коллапсирующая же звезда при определенных условиях вроде бы, если я правильно помню, может сразу образовать горизонт на ненулевой высоте, что позволяет в принципе рассуждать про "истинные ЧД".
Тем не менее одной гравитацией сыт не будешь и вот тут вот территория неизведанного и довольно шаткого открывается, т.к. чёткого понимания нет насчёт скрещения гравитации с квантмехом.
Излучение Хокинга один такой древний пример - попытка так сказать о чём то квантовом рассуждать в сильных гравиполях (ЧД) привела к тому что ЧД "оказывается" испаряются, т.е. добавились еще характеристики - температура и время жизни. Дальше больше, с температурой - энтропия, с энтропией мера информационной ёмкости, с информацией возник резонный вопрос - а где же тут отсутствие волос то, если объект таки получается комплексный как всё что в него упало?
Опять таки всё крутится вокруг квантмеха, рассуждения примерно такого плана - падающая на ГС элементарная частица замедляет время - увеличивает длину волны, увеличивает длину волны - увеличивается неопределенность координат и импульса, следовательно в какой то момент волновая функция частицы как бы размазана по всей поверхности ЧД. Это любопытно и интересно, потому что "объясняет" почему сбросив диван на северный полюс ЧД мы получим равномерное излучение Хокинга от него в т.ч. и с Южного полюса.
Вот подобными "кабаньими тропками" на стыке квантмеха и ОТО там столько уже всего наворотили...