Вторая космическая скорость и черные дыры

[leo123]

По определению [из википедии]: вторая космическая скорость - наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту для преодоления гравитационного притяжения небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него. ПРЕДПОЛАГАЕТСЯ, ЧТО ПОСЛЕ ПРИОБРЕТЕНИЯ ТЕЛОМ ЭТОЙ СКОРОСТИ ОНО БОЛЕЕ НЕ ПОЛУЧАЕТ НЕГРАВИТАЦИОННОГО УСКОРЕНИЯ.

Опять же из википедии:
Чёрная дыра — область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света.

У меня такой вопрос: если у ракеты будут работать двигатели, то она может преодолеть гравитационное поле планеты и без достижения второй космической скорости. Почему нельзя покинуть черную дыру таким же способом? Или можно?

И почему такой способ по-крайней мере не упоминается, когда идет разговор о черных дырах (то есть, способ, когда стремящееся улететь тело разгоняется, теряя часть своей массы)?

[Munin]

Не читайте википедию.

Чёрную дыру нельзя покинуть по той причине, что она не имеет никакого отношения ко второй космической скорости. Чёрная дыра - это такое специальное место пространства-времени, которое нельзя покинуть.

[Pulseofmalstrem]

Munin

(Оффтоп)

Википедию вообще нельзя ни о чем спрашивать; я вот давече решил формулу уточнить в интернете, набрал, естественно, выпала википедия первым. Ну открыл посмотрел, а потом оказалось, что там ошибка закралась. Никогда больше не стану сверяться с этим сайтом.

[Utyamomo]

leo123 в сообщении #957187 писал(а):

У меня такой вопрос: если у ракеты будут работать двигатели, то она может преодолеть гравитационное поле планеты и без достижения второй космической скорости. Почему нельзя покинуть черную дыру таким же способом? Или можно?

ЧД это не планета, она устроена так, что если вы врубите двигатели ракеты за горизонтом событий пытаясь оторваться от сингулярности, то только ускорите падение, которое и без того будет длиться секунды по собственному времени корабля.

[Red_Herring]

(Оффтоп)

Pulseofmalstrem в сообщении #957209 писал(а):

Википедию вообще нельзя ни о чем спрашивать;

Википедию (по крайней мере англоязычную) спрашивать можно. Просто ответ надо проверять по другим источникам, которые можно найти с помощью ВП (например, из ВП можно найти ключевые слова для дальнейшего поиска)

[ura_sim]

leo123 в сообщении #957187 писал(а):

вторая космическая скорость - наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту для преодоления гравитационного притяжения небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него.

Альтернативно предлагаю понятие скорости заменить понятием ускорения.

[Someone]

leo123 в сообщении #957187 писал(а):

если у ракеты будут работать двигатели, то она может преодолеть гравитационное поле планеты и без достижения второй космической скорости

Это неверное утверждение. Вторая космическая скорость зависит от расстояния до притягивающего тела (и его массы). С увеличением расстояния вторая космическая скорость уменьшается. Чтобы ракета насовсем улетела от планеты, её двигатель должен работать до тех пор, пока скорость ракеты не сравняется с второй космической скоростью в том месте, где ракета находится. Если тяга двигателя маленькая, то скорость ракеты по мере "разгона" может уменьшаться, но вторая космическая скорость при этом уменьшается быстрее, и в конце концов скорости сравняются (если хватит топлива).
Здесь, конечно, игнорируется возможное влияние "третьих" тел.

[Munin]

Utyamomo в сообщении #957243 писал(а):

пытаясь оторваться от сингулярности

Оборот порадовал :-)

Utyamomo в сообщении #957243 писал(а):

падение, которое и без того будет длиться секунды по собственному времени корабля.

В чёрной дыре звёздной массы - малые доли секунды, в сверхмассивной чёрной дыре - может быть, и минуты. Оценка времени падения: $r_g/c,$ где гравитационный радиус для чёрной дыры звёздной массы - единицы километров, а для сверхмассивной - порядка а. е.

-- 06.01.2015 18:04:09 --

(Оффтоп)

Red_Herring в сообщении #957252 писал(а):

Википедию (по крайней мере англоязычную) спрашивать можно.

Ну вот между русскоязычной и англоязычной существеннейшая разница. Увы.

[Utyamomo]

Munin в сообщении #957397 писал(а):

В чёрной дыре звёздной массы - малые доли секунды, в сверхмассивной чёрной дыре - может быть, и минуты. Оценка времени падения: $r_g/c,$ где гравитационный радиус для чёрной дыры звёздной массы - единицы километров, а для сверхмассивной - порядка а. е.

В общем, я просто отметил что время падения на "сферическую ЧД в вакууме" достаточно мало, но тут еще стоить заметить что, если я правильно понимаю, доли секунд и даже секунды верны только для гипотетической неуничтожимой ракеты, а для реальной такая ситуация не получается т.к. при падении в ЧД подобной массы устройство не выдержит приливных сил, а вот в достаточно массивную ЧД, похоже, вполне реально "нырнуть".

[Munin]

Ну да, я подразумевал точечную частицу.

[EngineEnergy]

Utyamomo в сообщении #957453 писал(а):

В общем, я просто отметил что время падения на "сферическую ЧД в вакууме" достаточно мало, но тут еще стоить заметить что, если я правильно понимаю, доли секунд и даже секунды верны только для гипотетической неуничтожимой ракеты, а для реальной такая ситуация не получается т.к. при падении в ЧД подобной массы устройство не выдержит приливных сил, а вот в достаточно массивную ЧД, похоже, вполне реально "нырнуть".

Не вполне.
Вещество может разрушится во время пересечения горизонта событий. Подумайте, электрон пересечет "запретную грань", а ядро атома - нет. В результате электрон провалится в пучину черной дыры в то время как само ядро атома можно ещё спасти. Вещество разрушится.

Мне правда ещё не совсем ясно возможно ли свободное движение в самой черной дыре при пересечении горизонта событий. Трехмерное пространство по сути превратится в 2.5-ю размерность. Двигаться возможно будет только к центру черной дыры, либо летать по кругу, но не назад. Гравитация не позволит. И да, вещество тоже распадется, а сигнал от ног не будет доходить до мозга, если голова расположена дальше от центра черной дыры.

[Munin]

EngineEnergy в сообщении #957484 писал(а):

Вещество может разрушится во время пересечения горизонта событий.

С чего бы ему? Горизонт (в классической физике) - совершенно нематериальная штука, мысленно проведённая граница.

-- 06.01.2015 19:34:25 --

EngineEnergy в сообщении #957484 писал(а):

Трехмерное пространство по сути превратится в 2.5-ю размерность.

Это бред. 4-мерное пространство останется пространством типа $(1,3),$ то есть, одно временное измерение и три пространственных. Изменится только ориентация пространства и времени. Горизонт останется в прошлом, а сингулярность будет в будущем - с точки зрения координат Шварцшильда, $r_g-r$ будет временной координатой.

EngineEnergy в сообщении #957484 писал(а):

Двигаться возможно будет только к центру черной дыры, либо летать по кругу, но не назад. Гравитация не позволит.

Никаких "летать по кругу". Вы не сможете сделать ни одного круга вокруг сингулярности. Поздно. Раньше, над горизонтом, надо было развлекаться.

EngineEnergy в сообщении #957484 писал(а):

И да, вещество тоже распадется, а сигнал от ног не будет доходить до мозга, если голова расположена дальше от центра черной дыры.

Нет. Вы преувеличиваете. Сигнал от ног не будет удаляться от центра чёрной дыры, но зато мозг догонит этот сигнал, падая вслед за ногами.

[Someone]

Someone в сообщении #957313 писал(а):

и в конце концов скорости сравняются

Наврал. Имел в виду постоянную тягу, а она ведь может постепенно уменьшаться так, чтобы скорость всё время оставалась меньше местной второй космической, но ракета назад не поворачивала.

[EngineEnergy]

Munin в сообщении #957485 писал(а):

С чего бы ему? Горизонт (в классической физике) - совершенно нематериальная штука, мысленно проведённая граница.

Граница горизонта по идеи должна быть поставлена жёстко, если масса черной дыры стабильна. Вероятно, при пересечении этой границы стоит ожидать разрушения предмета в силу того, что одна его часть ещё может вернуться, а другая - уже нет.

Munin в сообщении #957485 писал(а):

Нет. Вы преувеличиваете. Сигнал от ног не будет удаляться от центра чёрной дыры, но зато мозг догонит этот сигнал, падая вслед за ногами.

Не факт что догонит, и если всё же догонит, вряд ли это произойдет мгновенно. Например, в том случае если падать в дыру постепенно, притормаживая. А если постараться вообще не падать? Сигнал не дойдет. Наблюдателя парализует.

[Munin]

EngineEnergy в сообщении #957602 писал(а):

Граница горизонта по идеи должна быть поставлена жёстко

Это ваше "по идеи" - это по вашей "идеи". А к настоящей физической теории это отношения не имеет. Сначала читаете учебники, а потом уже высказываетесь. Ага?