Черные дыры и поток вектора напряженности

[Darth Revan]

Здравствуйте:)
Довольно долго размышлял над следующим гипотетическим экспериментом:
Допустим, у нас есть черная дыра (незаряженная, невраюащаяся) и заряд вне черной дыры. Рассмотрим замкнутый контур, в который входит черная дыра и не входит заряд. Согласно теореме Гаусса, поток должен быть равен нулю. Но в таком случае получается, что заряд будет создавать электрическое поле и внутри дыры, и вне её. Т.е. находясь за дырой так, что она закрывает собой заряд, его можно "почувствовать".
Но ведь черная дыра - фактически схлопнувшаяся область пространства. Как что-то может пройти через неё? О_о
В эту же тему ещё вопрос) черная дыра поглотила заряд и стала заряженной. Мы можем этот заряд замерить? Почему элетрическое поле способно выйти за пределы дыры, тогда как электромагнитная волна - не может?
И последний вопрос, уже не совсем в тему.
При приближении к горизонту событий для нас время начинает замедляться. Т.е. с т.з. стороннего наблюдателя, чтобы что-то перевалилось через границу потребуется бесконечно времени. Получается, ещё ничто за существование вселеной ни в одну черную дыру упасть не успело?:)

[fundamentalscience.ru]

Согласно представлениям современной физики электромагнитное поле не взаимодействует с гравитационным. Поэтому нет ничего противоречивого в том, что черная дыра будет прозрачна для зарядовых линий напряженности. Однако, этот вопрос стит всеже отнести к общей теории относительности, чтобы уточнить более конкретно как они будут искажаться, поскольку гравитация искривляет метрику пространства-времени, а значит процесс измерения этого поля будет давать результаты иные, чем те, которые были бы получены в отсутствие черной дыры.
По остальным вопросам можно получить ответы, задав их на нашем форуме.

[Утундрий]

Сходу могу ответить на третий вопрос:

Darth Revan в сообщении #212335 писал(а):

При приближении к горизонту событий для нас время начинает замедляться. Т.е. с т.з. стороннего наблюдателя, чтобы что-то перевалилось через границу потребуется бесконечно времени. Получается, ещё ничто за существование вселеной ни в одну черную дыру упасть не успело?

Вообще говоря - нет. Перейдите к координатам Крускала (впрочем, здесь достаточно и свободно падающих, см. ЛЛ т.2)

Над остальными надо думать...

P.S. fundamentalscience.ru, ваша наука настолько фундаментальна, что не открывает свои истины незарегистрированным?

[man]

Изменение местоположения заряда под горизонтом должно изменять напряженность электрического поля в точке вне горизонта, как насчет подачи сигнала ?

[Darth Revan]

Утундрий
Хм, вроде немного понял, спасибо. ОТО мы ещё не проходили, только второй курс. ЛЛ т.2 - это что?
fundamentalscience.ru
Спасибо. Хотя это и не очень понятно мне, почему так, надо, видимо, ОТО изучить сперва получше...
man
Собственно, поэтому и возник первый пост, присоединяюсь к вопросу

[man]

Вообще, странная вещь, банальный вопрос, а знтоки ОТО что-то не спешат на него отвечать. Похоже тоже самое касается не только электрического поля, но и магнитного. Вроде как в статике и по отдельности этим полям горизонт не помеха, а вот вместе - электромагнитным волнам, тут да...
Попутно еще вопросик знатокам, проводились ли прямые измерения скорости передачи электрических и магнитных взаимодействий по отдельности ? Ну, например, измерили напряженность электрического поля, потом сместили заряд и еще раз измерили, за время меньшее, чем успел прийти свет от смещенного заряда ?

[Утундрий]

man в сообщении #213463 писал(а):

Изменение местоположения заряда под горизонтом должно изменять напряженность электрического поля в точке вне горизонта

Не должно и не изменяет. Все происходящее под горизонтом на внешнее п.в. никакого влияния не оказывает (если, конечно, не отказываться от принципа причинности).

Darth Revan в сообщении #212335 писал(а):

черная дыра поглотила заряд и стала заряженной. Мы можем этот заряд замерить? Почему элетрическое поле способно выйти за пределы дыры, тогда как электромагнитная волна - не может?

В первом приближении можете считать, что заряд "сорвался" с частицы и "налип" на горизонт ЧД )

[man]

Утундрий в сообщении #213735 писал(а):

man в сообщении #213463 писал(а):

Изменение местоположения заряда под горизонтом должно изменять напряженность электрического поля в точке вне горизонта

Не должно и не изменяет. Все происходящее под горизонтом на внешнее п.в. никакого влияния не оказывает (если, конечно, не отказываться от принципа причинности).

Darth Revan в сообщении #212335 писал(а):

черная дыра поглотила заряд и стала заряженной. Мы можем этот заряд замерить? Почему элетрическое поле способно выйти за пределы дыры, тогда как электромагнитная волна - не может?

В первом приближении можете считать, что заряд "сорвался" с частицы и "налип" на горизонт ЧД )

То, что для соблюдения принципа причинности необходимо, чтобы внешнее поле не изменялось, это и так понятно. Внешний наблюдатель должен видеть заряд так, как будто он находится в центре масс ЧД, не зависимо от реального его распределения и перемещения под горизонтом. Но вопрос ставится иначе. Этот вывод следует из формул, является решением уравнений ОТО и электромагнитизма на случай не симметричного распределения заряда под горизонтом, или же он просто логически седует из принципа причинности ? Согласитесь, это две большие разницы.

[Утундрий]

Этот вывод следует из уравнений ОТО.

[PapaKarlo]

Darth Revan в сообщении #213535 писал(а):

Утундрий
ОТО мы ещё не проходили ... ЛЛ т.2 - это что?

Это Курс теоретической физики Ландау и Лифшица, том 2. "Теория поля" - как раз то, что еще не проходили.

man в сообщении #213593 писал(а):

Попутно еще вопросик знатокам, проводились ли прямые измерения скорости передачи электрических и магнитных взаимодействий по отдельности ? Ну, например, измерили напряженность электрического поля, потом сместили заряд и еще раз измерили, за время меньшее, чем успел прийти свет от смещенного заряда ?

"По отдельности" вроде бы не получается - перемещение заряда означает наличие магнитного поля. Можно, конечно, двигать заряд очень медленно, чтобы можно было пренебречь величиной магнитного поля; но при этом электрическое поле следует, видимо, считать статическим. В соответствии с представлением о передаче взаимодействия с помощью квантов соответствующего поля в случае электрического (магнитного) поля имеет место обмен квантами э/м поля. Т.е., как я понимаю, вопрос "по отдельности" поставлен не вполне корректно. Это следует также из того, что электростатическое и магнитостатическое поля есть не что иное, как "точка зрения" в том смысле, что одна и та же система зарядов из одной СО будет видна как создающая первое, из другой - второе поле, а из третьей - оба. Это хорошо изложено в Фейнмановских лекциях, том 5, глава "Магнитостатика".

[man]

Утундрий в сообщении #214264 писал(а):

Этот вывод следует из уравнений ОТО.

PapaKarlo в сообщении #214365 писал(а):

man в сообщении #213593 писал(а):

Попутно еще вопросик знатокам, проводились ли прямые измерения скорости передачи электрических и магнитных взаимодействий по отдельности ? Ну, например, измерили напряженность электрического поля, потом сместили заряд и еще раз измерили, за время меньшее, чем успел прийти свет от смещенного заряда ?

"По отдельности" вроде бы не получается - перемещение заряда означает наличие магнитного поля. Можно, конечно, двигать заряд очень медленно, чтобы можно было пренебречь величиной магнитного поля; но при этом электрическое поле следует, видимо, считать статическим. В соответствии с представлением о передаче взаимодействия с помощью квантов соответствующего поля в случае электрического (магнитного) поля имеет место обмен квантами э/м поля. Т.е., как я понимаю, вопрос "по отдельности" поставлен не вполне корректно. Это следует также из того, что электростатическое и магнитостатическое поля есть не что иное, как "точка зрения" в том смысле, что одна и та же система зарядов из одной СО будет видна как создающая первое, из другой - второе поле, а из третьей - оба. Это хорошо изложено в Фейнмановских лекциях, том 5, глава "Магнитостатика".

Да, действительно.

У меня еще один вопрос.
Двигаясь со скоростью всего-лишь 1 м/с вполне можно покинуть Землю и даже Сонечную систему. Просто потребуется сила, противодействующая тяготению достаточно длительное время. Т.к. обычно мы имеем дело с ракетами, т.е. импульс придается за счет расхода массы аппарата, этот факт просто не рассматривается.
Но допустим, аппарату придает импульс электростатическое поле (аппарат заряжен так же как и гравитирующая масса). Т.к. сила Куллоновского взаимодействия превышает гравитационную (при увеличении массы из заряженных частиц только одноименных зарядов растет быстрее гравитационной), то аппарат вполне может покинуть систему с низкой (по сравнению с космической) скоростью.
Предположим, ЧД накачивается пучком заряженных частиц. Рано или поздно, сила Куллоновского отталкивания превысит гравитационное притяжение. Для того, чтобы заряженные частицы преодолели горизонт в сторону ЧД, им придется придавать импульс. Что произойдет, после того, как частица перешла за горизонт и потеряла начальный импульс ?

[Утундрий]

Даже комментировать не хочется. Юноша, сделайте милость - освойте хотя бы школьный курс физики для начала...

[man]

Утундрий в сообщении #214540 писал(а):

Даже комментировать не хочется. Юноша, сделайте милость - освойте хотя бы школьный курс физики для начала...

Окончил уже, а если по теме, что Вам конкретно не нравится ? На поверхности вторая космическая скорость одна, выше другая, если рассматривать Землю, то аппарат поднимаясь с постоянной скоростью 1 м\с (не имеет значения какая сила им движет) преспокойно отдалится на любое расстояние от Земли, в том числе и на такое, где вторая космическая скорость как раз и будет равна 1 м\с.
Что касается Куллоновской силы отталкивания, она растет быстрее, чем гравитацонное притяжение между одноименно заряженными частицами.
Если брать массу одноименно заряженых частиц они никогда не коллапсируют (пока заряды не нейтрализуются), т.к. Кулоновская сила всегда будет превышает гравитацонную, независимо от количества одноименно заряженных частиц.
Если же брать готовую ЧД, теоритически ей вполне можно придать заряд, заставив поглотить соответсвующую массу тех же электронов, и сила отталкивания станет превышать гравитацонную силу притяжения.
Что не так ?

[arseniiv]

Что-то не так, но не пойму что.
На скорости, меньшей второй космической, нельзя удалиться из гравитационного поля. Не могу объяснить...

[man]

arseniiv в сообщении #214679 писал(а):

Что-то не так, но не пойму что.
На скорости, меньшей второй космической, нельзя удалиться из гравитационного поля. Не могу объяснить...

Ну просто представьте, что аппарат тащат за веревочку со скоростью 1 м\с из точки, условно удаленой на бесконечность (предположим гравитирующая масса не вращается). Или, например, аппарат создает магнитное поле и опирается на магнитное поле планеты, да можно тысячу способов придумать, какая разница, главное, что такое принципиально возможно.