Klasyczne czarne dziury nie istnieją?

[whiteresource 6]

@@pogo, Rozumiem, że przyjmujesz nową teorię Hawhinga? Przyznam, że nie zgłebiłem jego najnowszech twierdzeń dość głeboko. Sugerujecie więc, że ciało znajduje się poza granicą horyzontu i posiada niezerowe/niepunktowe wymiary?

[pogo 102]

Nawet uznając istnienie osobliwości w środku czarnej dziury, to materia, która do niej trafia nie staje się punktowa po przekroczeniu horyzontu, a dopiero po osiągnięciu samego środka.

 

galen... aż mi wstyd... ale nie pamiętam jak się robiło te przekształcenia :/ więc błędu nie znajdę...

[.:KRUK:. 1]

"Czarne dziury to prosta i nieuchronna konsekwencja dwóch faktów: istnienia grawitacji, czyli siły powszechnej i zawsze przyciągającej, oraz tego, że nic nie może poruszać się z większą prędkością niż światło. Aby zrozumieć, czym są, potrzebujemy jednego prostego pojęcia, zwanego prędkością ucieczki. Wyobraźmy sobie, że utknęliśmy na jakiejś planecie, którą bardzo chcemy opuścić. Aby to uczynić, należy wystrzelić się w górę, przeciwko sile przyciągania grawitacyjnego planety. Nie wszystko, co zostało wyrzucone w górę, spada w dół - jeśli nasza prędkość początkowa będzie wystarczająco wielka, zdołamy całkowicie oderwać się od planety. Dla każdej planety istnieje pewna minimalna prędkość, która pozwala tego dokonać, zwana prędkością ucieczki.

Prędkość ucieczki zależy zarówno od masy, jak i od rozmiarów planety. Dla planety o danej masie jest tym większa, im większa jest jej gęstość. W skutek tego, kiedy planeta się kurczy, prędkość potrzebna do oderwania się od jej powierzchni wzrasta. To samo można powiedzieć o gwieździe i o dowolnym innym obiekcie. Czarna dziura to po prostu takie ciało, które kurczy się do na tyle małych rozmiarów, że prędkość niezbędna do tego, by je opuścić, przekracza prędkość światła. W tej sytuacji ani światło, ani nic innego nie może się od niej oderwać.

Każda czarna dziura otoczona jest powierzchnią, poza którą nic nie może się wydostać. Taka powierzchnia nazywa się horyzontem zdarzeń lub, w skrócie, horyzontem. Każdy horyzont stanowi granicę rejonu wszechświata, jaki możemy zobaczyć. Co więcej, da się przejść przez horyzont zdarzeń, lecz jeśli już znajdziemy się wewnątrz, nigdy nie zdołamy się stamtąd wydostać. Dopóki istnieje czarna dziura, można przekroczyć tę granicę i zostać uwięzionym w środku. Z tego powodu uważamy, że horyzonty zdarzeń stanowią granice leżące w przyszłości."

 

Lee Smolin

[pogo 102]

No i po raz kolejny wracamy do różnicy między podrzucaniem, a napędzaniem.

Rakieta nie musi osiągać prędkości równej prędkości ucieczki z planety. Wystarczy, że będzie miała prędkość ucieczki obowiązującą na wysokości, na której wyłączy silniki (przy założeniu, że nic już jej nie hamuje). A jak wiadomo im dalej od powierzchni tym wymagana prędkość ucieczki jest mniejsza.

 

Tak samo poniżej horyzontu nie musimy poruszać się szybciej niż światło, wystarczy przyłożyć siłę, która przekroczy siłę grawitacji.

Wydaje mi się, że OTW nas tu wcale nie ogranicza (jeśli pomijamy ilość potrzebnej energii i sposób jej pozyskania).

Wciąż obstawiam, że największa barierą mogą być zjawiska kwantowe, po których kompletnie nie wiem czego można się spodziewać. Za mało i zbyt ogólnikowo mówią o tym popularyzatorzy nauki, a w szkole kompletnie nic o tym nie ma, pewnie dopiero na studiach i to jakichś konkretnie temu poświęconych.

[galen 9]

błędu nie znajdę...

Nie ma problemu. W sumie niepotrzebnie liczyłem. Przecież użyłem mechaniki klasycznej. Czarne dziury zdecydowanie w niej nie występują.

Tu trzeba sięgnąć teorii względności. Masa zakrzywia przestrzeń. Jak? Zwyczajnie nie wiem. Z pewnością są obliczenia poparte doświadczeniami. O wynikach wielu z nas słyszało - choćby poszukiwanie fal grawitacyjnych, czy soczewkowanie grawitacyjne. I tak, jak czarne dziury są zjawiskiem fascynującym i groźnym, tak są nieznane. Fizyka ekstremalna, chciałoby się rzec.

[Astroboy 34]

Przecież użyłem mechaniki klasycznej. Czarne dziury zdecydowanie w niej nie występują.

 

Niekoniecznie, Laplace urodził się znacznie wcześniej niż Einstein.

 

A podkładając otrzymane wcześniej F (chcemy wykonać pracę przeciw sile ciążenia): s=4GMc^-2 To w oczywisty sposób jest wartość niezerowa, a im większa masa czarnej dziury, tym większa droga jaką może przebyć obiekt. Strasznie mi się nie podoba otrzymany wynik. Oznacza on, że można poruszać się z horyzontu.

 

A mi się podoba - nie ma w tym nic niezwykłego. Nasza "intuicja" nie jest kryterium prawdy. Ot taki biały karzeł ma tym mniejsze rozmiary, im większą ma masę. Czym masywniejsza czarna dziura, tym mniejsze przyspieszenie grawitacyjne przy jej horyzoncie.

 

A na marginesie wielce ciekawej dyskusji chciałbym z premedytacją zadać dość banalne pytanie: widział kto "klasyczną" czarną dziurę?

[pogo 102]

Mi jednak coś nie pasuje... i to raczej błąd w obliczeniach... przyspieszenie grawitacyjne powinno być stałe na horyzoncie, niezależnie od masy czarnej dziury... Inaczej prędkość ucieczki byłaby różna, a nie jest...

Ale może jest różne tempo wzrostu siły grawitacji przy zmianie wysokości zależnie od masy...

[thikim 119]

pogo nic mi nie wiadomo o zjawiskach kwantowych (poza promieniowaniem Hawkinga) zachodzących przy horyzoncie zdarzeń. Promieniowanie Hawkinga jeśli już o nim pisać zachodzi na skutek zbiegu dwóch zjawisk w jednym miejscu:

- fluktuacji kwantowych, które są wszędzie (fizyka kwantowa)

- horyzontu zdarzeń uniemożliwiającego ucieczkę (OTW i STW).

Więc jest to po prostu złożenie dwóch znanych zjawisk, ale prawa nimi rządzące nie gryzą się ze sobą jak to ma miejsce w osobliwości.

I żadne nieznane zjawiska kwantowe nie zachodzą przy horyzoncie zdarzeń.

Co innego osobliwość której nie rozumiemy, ale nią się nie zajmujemy.

Jeżeli rzeczywiście przy horyzoncie zdarzeń mamy zakrzywienie czasoprzestrzeni takie że każda droga prowadzi do osobliwości to uciec się nie da.

Więc pytanie sprowadza się do tego tak naprawdę.

[whiteresource 6]

(...) A na marginesie wielce ciekawej dyskusji chciałbym z premedytacją zadać dość banalne pytanie: widział kto "klasyczną" czarną dziurę?

Trywialne pytanie

[Astroboy 34]

Mi jednak coś nie pasuje... i to raczej błąd w obliczeniach... przyspieszenie grawitacyjne powinno być stałe na horyzoncie, niezależnie od masy czarnej dziury... Inaczej prędkość ucieczki byłaby różna, a nie jest...

 

Błądzisz Pogo. związek między prędkością ucieczki (v) i przyspieszeniem grawitacyjnym (g) w fizyce choćby klasycznej jest następujący (łatwo sprawdzisz):

v = \sqrt{2gR}, gdzie R to promień ciała.

 

Jeśli miałbyś zatem klasyczny obiekt z prędkością ucieczki v=c, to przyspieszenie grawitacyjne przy jego powierzchni wynosi:

g = c^2/(2R)

Czyli tak, jak powiedziałem.

 

Trywialne pytanie

 

Niby tak, ale niekoniecznie w kontekście tytułu artykułu, a zwłaszcza w konteście czterostronicowej pracy Hawkinga, w której nie pojawia się nawet jeden wzór.

[pogo 102]

Więc jest to po prostu złożenie dwóch znanych zjawisk, ale prawa nimi rządzące nie gryzą się ze sobą jak to ma miejsce w osobliwości.

Nie wiem czemu tak się czepiłeś tej osobliwości. Nie mówimy o ucieczce z samego centrum czarnej dziury, a z przestrzeni pomiędzy osobliwością a horyzontem... choćby z miejsca gdzie brakuje 1m do horyzontu. W tym miejscu wciąż powinna działać znana nam OTW - choć i co do tego nie mam pewności.

[thikim 119]

Czepiłem się ponieważ wielokrotnie w dyskusji powyżej traktowano horyzont jak osobliwość i jak zrozumiesz całość wypowiedzi to zrozumiesz że chcę podkreślić że horyzont nie załamuje znanych praw jak to co chwila jest sugerowane, gdyby ktoś jeszcze nie rozumiał. Owszem, zauważyłem że podkreśliłeś to już parę razy.

Czepiłem się także zjawisk kwantowych bo wielokrotnie powyżej głównie pogo powoływał się na nieznane zjawiska kwantowe.

Pytasz to odpowiadam. Wyjaśniłem czy dalej będziesz coś insynuował?

Przy okazji dzięki za ponowione tłumaczenie różnic między podrzucaniem i napędzaniem oraz tego że problem nie dotyczy w tej chwili aspektu technicznego jak dostarczyć jakąś tam energię.

[pogo 102]

Ok

Mimo wszystko nie wiem czy nie zachodzą tam zjawiska wantowe... nie znam się. Jeśli mówisz, że nie zachodzą, to zakładam, że masz rację (aż do momentu gdy ktoś to podważy )

[thikim 119]

Hmm, aby być ścisłym - zjawiska kwantowe oczywiście zachodzą, jak i wszędzie. Ale nie mają one wpływu na to o co pytałem.

[galen 9]

thikim ma rację - jedyne zjawiska kwantowe to fluktuacje, które prowadzą do promieniowania Hawkinga. Z grubsza polega to na tym, że cały czas w przestrzeni mogą pojawić się pary cząstka-antycząstka. Niewielka szansa, ale zawsze jest. Ciężko to udowodnić doświadczalnie, bo takie cząstki, po pierwsze tworzą deficyt energetyczny (ujemna energia pola, czy jakoś tak), po drugie zaraz ulegają anihilacji i bilans się wyrównuje. Wyjątkiem jest właśnie horyzont czarnej dziury - jeśli antycząstka powstanie po stronie osobliwości ulegnie anihilacji z jej masą, druga natomiast uleci w kosmos. To właśnie też jest źródłem zniszczenia informacji. Ta nowa cząstka w żaden sposób nie jest związana z tym co wpadło do środka. Po prostu jest marginesem błędu.