Гравитация Черной дыры

Только и исключительно для новичков и чайников в астрономии, просто и доступно. Зашел, почитал, понял, если не понял - тут же спросил.

Модераторы: Ulmo, Булдаков Сергей

Непрочитанное сообщение Белла » 11 фев 2010 16:51

Договоримся считать "поверхностью" определённый радиус вокруг ЧД, который мы будем изменять
по своему усмотрению. Нулевой радиус будет радиусом сферы Шварцшильда.

Теперь. Вокруг сферы Ш обращается спутник по круговой орбите. Наблюдатель на сфере Ш видит период его
обращения, равный 1 суткам.
Удалённый наблюдатель фиксирует в свой телескоп период 100 суток. (Время-то замедлено!)
Удалённый наблюдатель, зная период обращения и расстояние спутника, определяет массу ЧД
(а с ОТО он не знаком), скажем, с наше Солнце.
Удалённый наблюдатель фиксирует массу, существенно меньшую, чем наблюдатель на сфере Ш

Согласны?

Не надо говорить, что на сфере Ш происходит неизвестно что. Известно. Из постулатов ОТО.
Вот мы с Вами на поверхности Ш беседуем о ЧД. Кроме неимоверно раскачивающегося маятника и
отяжелевших рук и ног ничего не замечаем. Пока не смотрим по сторонам
Дороги - строить! Дураков - учить!
Белла
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 06 янв 2010 17:49
Откуда: Екатеринбург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение LittleRacoon » 11 фев 2010 17:50

Договоримся считать "поверхностью" определённый радиус вокруг ЧД, который мы будем изменять
по своему усмотрению. Нулевой радиус будет радиусом сферы Шварцшильда.
Требую внести в протокол следующий вариант прочтения - "Поверхностью ЧД мы будем считать сферу Шварцшильда, она же - горизонт событий, она же сфера, ограниченная гравитационным радиусом ". Это чтобы разночтений не было, мы же работаем с теоретически простейшей ЧД. Ну и просто так изменять размер этой самой сферы, по собственному усмотрению, мы не имеем права, насколько я понимаю, у неё есть вполне определённые и вычисляемые размеры.
Тем не менее, вводные приняты.
Только удалённый наблюдатель и наблюдатель "пограничный" находятся в разных системах отсчёта, это ничего страшного?
Далее - вопрос, о каких сутках у нас с Вами идёт речь? Они тоже немного разные,не так ли?
Не надо говорить, что на сфере Ш происходит неизвестно что.
Как минимум там происходит остановка времени ( 1/sqrt(1-R/Rs)). Это уже можно назвать "неизвестно что" :)
"Крокодилы ходят лёжа"©
Аватара пользователя
LittleRacoon
Старейшина
 
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: 05 авг 2006 15:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение Белла » 11 фев 2010 18:19

LittleRacoon писал(а):Тем не менее, вводные приняты.
Только удалённый наблюдатель и наблюдатель "пограничный" находятся в разных системах отсчёта, это ничего страшного?
Далее - вопрос, о каких сутках у нас с Вами идёт речь? Они тоже немного разные,не так ли?
Не надо говорить, что на сфере Ш происходит неизвестно что.
Как минимум там происходит остановка времени ( 1/sqrt(1-R/Rs)). Это уже можно назвать "неизвестно что" :)


1. Мы все в разных системах отсчёта - я у своего компа, Вы - у своего
2. Неважно какие сутки. Важно их отношение.
3. Оттого, что Вы напишете 1/0, бумага не взорвётся. В ЧД тоже ничего страшного не происходит - говорю как свидетельница

Ещё Ваше мнение насчёт периода обращения спутника ЧД?
Дороги - строить! Дураков - учить!
Белла
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 06 янв 2010 17:49
Откуда: Екатеринбург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение LittleRacoon » 11 фев 2010 19:15

Так в том и дело, что никакого отношения нет, 1 день на небесах - что тысяча лет (Типичный марсианин, моё почтение. Сведем царство божие к ЧД? :mrgreen: ). При приведении времени к "одному знаменателю", тоесть к одной системе - всё станет одинаковым. И периоды, и массы тоже.
А мы с Вами в одной системе отсчёта времени - UTC
"Крокодилы ходят лёжа"©
Аватара пользователя
LittleRacoon
Старейшина
 
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: 05 авг 2006 15:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение Белла » 11 фев 2010 20:14

LittleRacoon писал(а):
При приведении времени к "одному знаменателю", тоесть к одной системе - всё станет одинаковым.


Если одни часы опустить на ЧД, а затем поднять, они покажут другое время с часами Н (наблюдателя). После возвращения с ЧД их никак к одному знаменателю не привести. Вот это имеется в виду
Дороги - строить! Дураков - учить!
Белла
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 06 янв 2010 17:49
Откуда: Екатеринбург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение LittleRacoon » 11 фев 2010 20:19

Ну почему же?
Имеем две штуки идентичных часов, после эксперимента находим разницу во времени "тут" и "там", узнаём чему равен 1 час "тут" в тамошних единицах времени. Разве нет?
Естественно, перемещение отсюда туда, и оттуда - обратно у нас мгновенное, иначе никак.
"Крокодилы ходят лёжа"©
Аватара пользователя
LittleRacoon
Старейшина
 
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: 05 авг 2006 15:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение Белла » 11 фев 2010 20:39

Собственно, про период обращения спутника ЧД что скажете?
Дороги - строить! Дураков - учить!
Белла
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 06 янв 2010 17:49
Откуда: Екатеринбург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Типичный марсианин » 11 фев 2010 20:48

А я слышал про мужука с большими усами, так он утверждал, что время-- понятие относительное. Синхронизировать часы не так-то просто, если вообще возможно.
На Тау Ките условья не те.
S-W MAK102 EQ2+ Pentax k-x +крыша дома моего:)
Аватара пользователя
Типичный марсианин
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 26 апр 2009 11:58
Откуда: Питер
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 30 раз.

Непрочитанное сообщение Белла » 11 фев 2010 21:15

Вот собственно суть противоречий.
"Смеющиеся" считают, что мы смотрим время на ЧД, а силу тяготения - у себя. В этом видят ошибку.
Ошибки нет.
Допустим, стоим на ЧД радиуса Ш (Шварцшильда). Смотрим на часы - всё нормально, тикают. Пульс - 60
в минуту. Только что тяготение ужасно давит. Терпим.

Начинаем плавно увеличивать радиус. Пульс - тот же, тяготение слабеет. И дальше.
Наконец радиус увеличивается до Н (стороннего наблюдателя). Пульс у нас тот же, тяготения - почти и нет.
Никаких противоречий! Отсюда, от Н, тяготение ЧД представляется так, как будто замедления времени
в "нижних сферах" нет. Как уже кто-то здесь говорил - "масса остаётся".

Всё правильно? Значит, Ваша позиция мне понятна. Сложность только в том, что надо описывать искривлённую
четырёхмерную поверхность, поэтому математический аппарат ОТО сложен.(А не удержусь, спрошу того,
кто смеялся: приведите формулу замедления времени вблизи массивного объекта. Ну?)

А теперь непосредственно то, о чём спрашивалось в начале темы.

"если фотон не может покинуть ЧД, как её покидает тяготение?"
Если сила действует вне времени, это о чём-то говорит.
Фотон (а в целом - электрослабые и сильные взаимодействия) существуют в пространстве. Фотон "Не знает"
о пространстве и тяготении. Он бежит по прямой не ведая, что где-то она искривлена.

Если электрослабые и сильные взаимодействия считать элементарными (элементарнее электромагнитного поля
ничего не известно), то в некотором роде пространство-время ещё "элементарнее" - оно служит ареной
для этих полей.
Гравитация, искривляющая само пространство-время, является "ещё более" элементарным. Это сила
совсем не то, что силы Э-М природы. Она куда "фундаментальнее"

Мне кажется, некоторые хорошо усвоенные школьные понятия мешают увидеть очевидное.
"Масса - она и есть масса". Да вот и нет. Если бы гравитация была "обычной" силой, она бы не покидала
ЧД.

Мне кажется, я правильно изложила Вашу точку зрения и как могла - свою.
Я не вижу ошибки в своих рассуждениях.
Дороги - строить! Дураков - учить!
Белла
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 06 янв 2010 17:49
Откуда: Екатеринбург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение Типичный марсианин » 11 фев 2010 21:53

Белла писал(а):А не удержусь, спрошу того,
кто смеялся: приведите формулу замедления времени вблизи массивного объекта. Ну?)

Если этопро меня, то вот.
Вложения
}.jpg
Это та самая любимая Вами формула?
На Тау Ките условья не те.
S-W MAK102 EQ2+ Pentax k-x +крыша дома моего:)
Аватара пользователя
Типичный марсианин
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 26 апр 2009 11:58
Откуда: Питер
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 30 раз.

Непрочитанное сообщение Типичный марсианин » 11 фев 2010 22:03

Белла писал(а):Если бы гравитация была "обычной" силой, она бы не покидала
ЧД.

Кое у кого появился единомышленник. Давайте проголосовать за то, что гравитация есть сила, а потом проголосовать о том какая: простая или не простая и откуда у нее растут ноги. roflmao
На Тау Ките условья не те.
S-W MAK102 EQ2+ Pentax k-x +крыша дома моего:)
Аватара пользователя
Типичный марсианин
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 26 апр 2009 11:58
Откуда: Питер
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 30 раз.

Непрочитанное сообщение Типичный марсианин » 11 фев 2010 22:19

Вот нашел книжку для любознательных:
Friedrich W. Hehl, Claus Kiefer, Ralph J. K. Metzler (Eds.) Black holes: Theory and observation (Proceedings of the 179th W. E. Heraeus Seminar Held at Bad Honnef, Germany, 18—22 August 1997) / Springer, 1998. Lecture Notes in Physics 514. ISBN 3-540-65158-6.
На досуге прочтете и нам расскажете, для Вас это не составит никакого труда.
:wink:
На Тау Ките условья не те.
S-W MAK102 EQ2+ Pentax k-x +крыша дома моего:)
Аватара пользователя
Типичный марсианин
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 26 апр 2009 11:58
Откуда: Питер
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 30 раз.

Непрочитанное сообщение LittleRacoon » 11 фев 2010 22:33

Белла писал(а):Собственно, про период обращения спутника ЧД что скажете?

Пока ничего. Чуть позже. Ибо еноты, как правило, активны в ночное время.
Типичный марсианин писал(а):А я слышал про мужука с большими усами, так он утверждал, что время-- понятие относительное. Синхронизировать часы не так-то просто, если вообще возможно.
Было бы желание - синхронизировать можно всё, что угодно, тем более в нашем, предельно упрощённом случае.
Кстати, Вам замечание за невнимательность. Обоим. Формула о времени дана выше Вашим покорным слугой. Сегодня, в 18-50.
Поехали дальше.
Вот собственно суть противоречий.
Ну... Я бы не сказал, что суть.
"Смеющиеся" считают
Лучше бы писать о том, что считаете Вы сами. Как можно более развёрнуто.
Допустим, стоим на ЧД радиуса Ш (Шварцшильда).
Допустим, стоим. Хотя и не можем этого делать физически. Ну да у нас мысленный эксперимент ( в скобках - Rs - это не совсем ЧД. ЧД - она там, под этим радиусом)
Начинаем плавно увеличивать радиус. Пульс - тот же, тяготение слабеет.
Да.
Наконец радиус увеличивается до Н (стороннего наблюдателя). Пульс у нас тот же, тяготения - почти и нет.
Да.
Отсюда, от Н, тяготение ЧД представляется так, как будто замедления времени в "нижних сферах" нет
Связь между тяготением и временем неочевидна, тем не менее в точке Н наш прибывший наблюдатель-путешественник имеет тот же пульс и часы его идут одинаково с часами Н (в смысле 1 секунда на его часах равна 1 секунде по часам неподвижного Н.) Наверное это называется, часы регистрируют одинаковое течение времени.
Формула была дана, а теперь внимание, вопрос.
Сколько времени прошло на тех и других часах с момента старта путешественника от поверхности Rs, точнее говоря - одинаковое ли количество времени прошло? Ответ "нет" очевиден, у Н прошло времени гораздо больше.
"если фотон не может покинуть ЧД, как её покидает тяготение?"
Опустим пока случаи покидания пределов Rs фотонами и прочей массой (а они теоретически возможны), рассмотрим лишь фотон, испущенный фонариком нашего путешественника с расстояния, на бесконечно малую величину превышающего Rs вовне. Он может покинуть пределы, не так ли? Для него такая возможность существует. (я ж говорил - поверхность ЧД-странное место)
Но Вы спрашивали о гравитации. "Я не так много знаю об этом", как говорят наши заклятые американоязычные друзья, поэтому для меня гравитация есть свойство материи. Есть масса - есть и гравитация. Нет массы - и гравитации нет. Гравитацию ЧД Вы не отрицаете? Нет вроде бы. Следовательно, и масса имеет место быть. Остальные Ваши расуждения могут быть верными, могут быть и не верными, гравитона никто не видел и его 7 свойств и 49 признаков ещё не запротоколированы.
Вам встречный вопрос. С какой скоростью распространяется гравитационное взаимодействие?
"Крокодилы ходят лёжа"©
Аватара пользователя
LittleRacoon
Старейшина
 
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: 05 авг 2006 15:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение Типичный марсианин » 11 фев 2010 22:52

LittleRacoon писал(а):С какой скоростью распространяется гравитационное взаимодействие

Мгновенно.
LittleRacoon писал(а):Было бы желание - синхронизировать можно всё, что угодно, тем более в нашем, предельно упрощённом случае

Все смеетесь? :(
LittleRacoon писал(а):Кстати, Вам замечание за невнимательность. Обоим. Формула о времени дана выше Вашим покорным слугой. Сегодня, в 18-50

Там корень замаскировался. :wink:
На Тау Ките условья не те.
S-W MAK102 EQ2+ Pentax k-x +крыша дома моего:)
Аватара пользователя
Типичный марсианин
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 26 апр 2009 11:58
Откуда: Питер
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 30 раз.

Непрочитанное сообщение LittleRacoon » 12 фев 2010 00:30

Мгновенно.
Итак, мнение Типичного марсианина - "мгновенно".
Белла, Ваше мнение?
Все смеетесь?
Ну почему же? Вас же не шокирует наш с Беллой мысленный эксперимент? Я имею ввиду самовольное оставление горизонта событий в направлении от центра ЧД :)
Так почему ж нельзя, имея 2 штуки эталонных часов, одни из них снетси туда, куда Макар телят не гонял, потом вернуть обратно, и сличить показания?
Там корень замаскировался
Да там не только корень замаскировался, если честно. Вот что значит отвечать днём. Днём еноты спят и путают числитель и знаменатель :mrgreen:
"Крокодилы ходят лёжа"©
Аватара пользователя
LittleRacoon
Старейшина
 
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: 05 авг 2006 15:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение LittleRacoon » 12 фев 2010 01:33

Белла писал(а):Собственно, про период обращения спутника ЧД что скажете?

Скажу сейчас кой-чего.
Но потом Вы мне ответите на те вопросы, которые я там выше позадавал.

Итак, спутник. Опустим нафиг все те вещи,которые должны бы в реале случиться с этим самым спутником, крутящимся вокруг ЧД, для нашего мысленного эксперимента они не интересны.

Вот Н, наблюдатель, в трубу он подзорную смотрит
И видит круженье объекта вкруг места пустого...
Допустим, Н мудр, и законы он всякие знает.
Известна и спутника масса ему, расстоянье орбиты,
известен период...
И места проклятого, чёрной дыры, массу он вычисляет.
А вот наблюдателя брат, он сидит
в миллиметре над сферой Шварцшильда.
(Зачем? Чтоб на ноль не делить, это дело не богоугодно).
Он видит, как спутник ползёт по его небосклону,
проходят столетья, пока оборот совершит он.
Ведь медленней время течёт возле места сиденья.
Но время в расчёте у нас (да ещё и в квадрате)
стоит в знаменателе, значит, уменьшится масса?
Ан нет :mrgreen:
Ладно, хватит пародировать Т. С. Элиота.
Вот в чём проблемка - я тут воспользуюсь Википедией, просто потому, что в мудрой книге написано точно так же, а перебивать лень, когда есть копипаст.
Представим себе, как должно выглядеть падение в шварцшильдовскую чёрную дыру[...ну это нам не очень интересно]
Рассмотрим теперь процесс падения тела в чёрную дыру с точки зрения удалённого наблюдателя. Пусть, например, тело будет посылать сигналы с определённой частотой. Вначале удалённый наблюдатель будет видеть, что тело, находясь в процессе свободного падения, постепенно разгоняется под действием сил тяжести по направлению к центру. Частота детектируемых сигналов практически постоянна. Однако, когда тело начнёт приближаться к горизонту событий, из-за гравитационного поля все физические процессы с точки зрения удалённого наблюдателя будут идти всё медленнее и медленнее(из-за гравитационного замедления времени): часы, закреплённые на радиальной координате r без вращения будут идти медленнее бесконечно удалённых в вот то самое 1/ корень.
Будет казаться, что тело будет замедляться, приближаясь к горизонту событий и, в конце концов, практически остановится. Частота сигнала будет резко падать ( тут стоит ссылка сюда, если хотите - ознакомьтесь. )

Самый прикол в том, что у того, кто сидит на Rs часы по его мнению идут точно так же, как у наблюдателя Н, секунда в секунду. Значит ли это, что для него спутник будет вращаться с такой же частотой, как и для Н?
"Крокодилы ходят лёжа"©
Аватара пользователя
LittleRacoon
Старейшина
 
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: 05 авг 2006 15:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение Типичный марсианин » 12 фев 2010 05:52

LittleRacoon писал(а):Рассмотрим теперь процесс падения тела в чёрную дыру с точки зрения удалённого наблюдателя. Пусть, например, тело будет посылать сигналы с определённой частотой. Вначале удалённый наблюдатель будет видеть, что тело, находясь в процессе свободного падения, постепенно разгоняется под действием сил тяжести по направлению к центру

Я же это уже приводил. :shock: см. картинку.
На Тау Ките условья не те.
S-W MAK102 EQ2+ Pentax k-x +крыша дома моего:)
Аватара пользователя
Типичный марсианин
Статус: Старожил
Статус: Старожил
 
Сообщения: 2499
Зарегистрирован: 26 апр 2009 11:58
Откуда: Питер
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 30 раз.

Непрочитанное сообщение LittleRacoon » 12 фев 2010 11:34

Ну так должен же был я во-первых, отомстить за формулу :mrgreen:, а во-вторых, повыкидывать оттуда нафиг всё лишнее, нас в настоящий момент не интересующее.
"Крокодилы ходят лёжа"©
Аватара пользователя
LittleRacoon
Старейшина
 
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: 05 авг 2006 15:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Непрочитанное сообщение Белла » 12 фев 2010 20:55

LittleRacoon писал(а):
Кстати, Вам замечание за невнимательность. Обоим. Формула о времени дана выше Вашим покорным слугой. Сегодня, в 18-50.
Как минимум там происходит остановка времени ( 1/sqrt(1-R/Rs)). Это уже можно назвать "неизвестно что"

Формула была дана, а теперь внимание, вопрос.
Сколько времени прошло на тех и других часах с момента старта путешественника от поверхности Rs, точнее говоря - одинаковое ли количество времени прошло? Ответ "нет" очевиден, у Н прошло времени гораздо больше.

Но Вы спрашивали о гравитации.
Есть масса - есть и гравитация. Нет массы - и гравитации нет.
Гравитацию ЧД Вы не отрицаете? Нет вроде бы. Следовательно, и масса имеет место быть. Остальные Ваши расуждения могут быть верными, могут быть и не верными, гравитона никто не видел и его 7 свойств и 49 признаков ещё не запротоколированы.
Вам встречный вопрос. С какой скоростью распространяется гравитационное взаимодействие?


1/sqrt(1-R/Rs). В этой формуле нет массы. Вопрос был о связи массы и времени.

Про гравитон вообще ничего не было. Про скорость гравитационного взаимодействия ничего не было.
Вы читали пост Чт Фев 11, 2010 23:15 pm ? И опять то же самое, про массу и гравитацию?
Вопрос не в этом. Про время и гравитацию. Но собственно, я всё сказала. Добавлять нечего.
Разве что подумайте - фотон теряет энергию при уходе с ЧД, а гравитация нет.
Дороги - строить! Дураков - учить!
Белла
Статус: Новичок
Статус: Новичок
 
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 06 янв 2010 17:49
Откуда: Екатеринбург
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Непрочитанное сообщение LittleRacoon » 12 фев 2010 21:06

В этой формуле нет массы. Вопрос был о связи массы и времени.
ой, вот только не надо с ног на голову. Вы просили формулу замедления времени рядом с массой? Получите. И распишитесь.
Про скорость гравитационного взаимодействия ничего не было.
Теперь есть. Или Вы считаете, что только Вам можно вопросы задавать? Вот и я так думаю. Поэтому и задал вопрос о скорости распространения гравитационного взаимодействия.
Добавлять нечего.
Оно и видно.
"Крокодилы ходят лёжа"©
Аватара пользователя
LittleRacoon
Старейшина
 
Сообщения: 3815
Зарегистрирован: 05 авг 2006 15:36
Откуда: Москва
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.

Пред.След.

Вернуться в ЧаВо по астрономии для новичков и чайников

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron