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


24/03/09
573
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
12055
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
573
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
7003
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
10195
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
12055
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
10195
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
12055
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
1053
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
12495
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
11304
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
17976
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
12495

(Оффтоп)

canimus surdis

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


17/10/16
4790
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  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


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