Juodųjų skylių fizika

Naujas temas kurkite čia
User avatar
Sejanus
senbuvis
Posts: 1669
Joined: 2008-11-16 14:41

2017-07-12 11:10

Sveiki, aš esu 100% ateistas ir pilnai palaikau Bendrąją reliatyvumo teoriją, ir tikiu mokslu, tačiau...

OK, jei rimtai, kilo toks klausimas. Juodosios skylės tipo masyvėja įtraukdamos aplinkinius objektus, kurie patenka už įvykių horizonto, įtraukiami į centrą ir galiausiai išnyksta, padidindami masę singuliarumo taške. Pvz., Vikipedijoje rašo taip:
After a black hole has formed, it can continue to grow by absorbing mass from its surroundings. By absorbing other stars and merging with other black holes, supermassive black holes of millions of solar masses (M☉) may form.
Kiek suprantu, procesas vyksta objektyviai ir patikrinamai, t.y. jos didėja (ilgėja Švarcšildo spindulys), padidėja gravitacija, kuri atitinkamai įtakoja aplinkinius kūnus ir panašiai.

Bet tuo pačiu yra rašoma, kad išorinio stebėtojo atžvilgiu, joks kūnas niekada nekerta įvykių horizonto, kadangi artėjant prie jo, laikas be galo sulėtėja. Kūnai atrodo tarsi kristų link juodosios skylės centro, vis lėčiau ir lėčiau, ir taip amžinai krenta, kol praktiškai sustoja. Kiek suprantu, tai irgi yra „objektyvus“ faktas, t.y. ne kokia iliuzija ar optinė apgaulė.

Gautųsi, kad į juodasias skyles niekas niekada nepatenka ir jos niekada nepadidėja. Galbūt reikėtų suprasti, kad padidėja bendra masė viso to keisto darinio su singuliarumo tašku centre ir krūva amžinai į jį krentančio šlamšto (buvusios planetos, asteroidai, žvaigždės...) ties švarcšildo spindulio riba? Ir, beje, jei nuskristume prie masyvios juodosios skylės, ar tą ir išvystume – sferą, sudarytą iš visokio vidun amžinai krentančio šlamšto? Bet tokius dalykus jau matytume ir teleskopais, tikriausiai. O kol kas juodosios skylės „stebimos“ tik netiesiogiai.

Tai mano klausimas būtų, kodėl visi pasaulio astrofizikai mums meluoja? Arba jei jie klysta, tai kur ir kodėl klysta? Na ir mažiausiai tikėtinu atveju, jei klystu aš, tai kur ir ką ne taip supratau? ;)
User avatar
vvv2
laikinai blokuotas
Posts: 900
Joined: 2007-08-02 11:24

2017-07-12 13:52

Sejanus wrote:
2017-07-12 11:10
Sveiki, aš esu 100% ateistas ir pilnai palaikau Bendrąją reliatyvumo teoriją, ir tikiu mokslu..
- mokslas nėra priklausomas nuo santvarkų, tikėjimų ar valdančiųjų partijų.. Tikėti mokslu yra labai nemoksliška. :)
.. jau matytume ir teleskopais, tikriausiai. O kol kas juodosios skylės „stebimos“ tik netiesiogiai.
- "juodosios skylės" vis dar yra mokslinė hipotezė, o negalim stebėti todėl, kad skylės super gravitacija sugauna visus fotonus.
.. kodėl visi pasaulio astrofizikai man meluoja? ..jei klystu aš, tai kur ir ką ne taip supratau? ;)
- tamsta turite neteisingą požiūrį, kad astrofizikai ar kiti mokslininkai nors kuo nors skiriasi nuo manes ar taves, tai tokie pat mūsų laikų žmonės su labai panašiu žinių bagažu, šiuo atveju dirbantys astrofizikos srityje (aišku jei esi baiges univerą).

p.s.
.. vienas iš pagrindinių "mąstymo trugdžių" yra tas, kad 100% ateistai materiją suvokia kaip "amžinus rutuliukus", o iš tiesų fizika jau senokai nustatė, kad materija gimsta, kinta, miršta. Bet kuri medžiaga turi savo "gyvavimo pusperiodį", vadinamų stabilių branduolių laikas paskaičiuotas visai neseniai, mintinai nepamenu, bet kažkur tik milijonai metų.


:)
User avatar
Vilius
emeritas
Posts: 4471
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2017-07-12 14:16

Sejanus wrote:
2017-07-12 11:10
Bet tokius dalykus jau matytume ir teleskopais, tikriausiai. O kol kas juodosios skylės „stebimos“ tik netiesiogiai.
Jos nestebimos tiesiogiai būtent dėl tos priežasties, kad yra juodos - t.y. (beveik) jokia elektromagnetinė radiacija negali ištrūkti iš gravitacijos lauko.
Sejanus wrote:
2017-07-12 11:10
Ir, beje, jei nuskristume prie masyvios juodosios skylės, ar tą ir išvystume – sferą, sudarytą iš visokio vidun amžinai krentančio šlamšto?
Nieko tu neišvystum, nes to šlamšto skleidžiama šviesa iki tavęs keliautų amžinai.

Tačiau mes vis tiek žinome, kad juodosios skylės egzistuoja dėl 2 priežasčių. (1) Jos išplaukia iš plačiai priimtų teorinių modelių. (2) Mes galime jas stebėti netiesiogiai - pvz., iš poveikio gretimų matomų žvaigždžių trajektorijoms, arba iš gravitacinio lęšio efekto.
User avatar
Sejanus
senbuvis
Posts: 1669
Joined: 2008-11-16 14:41

2017-07-12 14:32

Viliau, aš neprašiau pamokėlės penktokams. Man tikrai jos nereikia. Bandysiu kitaip suformuluoti, ko norėjau paklausti. Kaip suderinti faktą, kad į juodasias skyles niekada niekas neįkrenta, su faktu, kad į jas kažkas įkrenta ir jos didėja?
User avatar
Vilius
emeritas
Posts: 4471
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2017-07-12 15:15

Sejanus wrote:
2017-07-12 14:32
Kaip suderinti faktą, kad į juodasias skyles niekada niekas neįkrenta, su faktu, kad į jas kažkas įkrenta ir jos didėja?
Žinok, tiksliai nepamenu, ką ten dėstė toje penktoje klasėje :D.. Bet spėju, vadovėlinis paaiškinimas yra toks, kad didėja tik įvykių horizonto paviršiaus plotas, apie kurį sukasi visas tas amžinai bekrentantis stuffas.

Bet čia yra įdomus twistas. Jei žiūrėsime iš juodosios skylės vidaus (t.y. jos laiku), mums atrodys, kad visas tas stuffas sėkmingai įkrenta į vidų, tiesiog jis pradeda kristi be galo seniai.. Nieko neprimena šitas vaizdas?.. Aišku, kad tau neprimins, kai baigęs tik 5 klases, ir dar su dviženkliu IQ. Anyway. Kažkas kažkur (tikrai nepamenu šaltinio, sorry) yra iškėlęs tokią idėją, kad gali būti, jog mūsų visata pati yra juodoji skylė, į kurią nuo labai labai seniai krenta "išorinės visatos" stuffas. O mūsų visatos juodosios skylės yra kitos visatos, į kurias krenta mūsų visatos stuffas, ir t.t.
User avatar
vvv2
laikinai blokuotas
Posts: 900
Joined: 2007-08-02 11:24

2017-07-12 15:52

Vilius wrote:
2017-07-12 15:15
.. mūsų Visata pati yra juodoji skylė, į kurią nuolat ir visada krenta "išorinės visatos".
- materijos desintegacija..

:)
User avatar
fizikanas
nenugalimas
Posts: 3542
Joined: 2004-05-27 19:45

2017-07-13 22:45

Sejanus wrote:
2017-07-12 11:10
Bet tuo pačiu yra rašoma, kad išorinio stebėtojo atžvilgiu, joks kūnas niekada nekerta įvykių horizonto, kadangi artėjant prie jo, laikas be galo sulėtėja. Kūnai atrodo tarsi kristų link juodosios skylės centro, vis lėčiau ir lėčiau, ir taip amžinai krenta, kol praktiškai sustoja. Kiek suprantu, tai irgi yra „objektyvus“ faktas, t.y. ne kokia iliuzija ar optinė apgaulė.

Gautųsi, kad į juodasias skyles niekas niekada nepatenka ir jos niekada nepadidėja. Galbūt reikėtų suprasti, kad padidėja bendra masė viso to keisto darinio su singuliarumo tašku centre ir krūva amžinai į jį krentančio šlamšto (buvusios planetos, asteroidai, žvaigždės...) ties švarcšildo spindulio riba? Ir, beje, jei nuskristume prie masyvios juodosios skylės, ar tą ir išvystume – sferą, sudarytą iš visokio vidun amžinai krentančio šlamšto? Bet tokius dalykus jau matytume ir teleskopais, tikriausiai. O kol kas juodosios skylės „stebimos“ tik netiesiogiai.
Tai juodoji skyle tai ir yra - slamstas, krentantis i juodaja skyle. Tik tiek, kad to slamsto niekaip nepamatysi, nes krentant, jo skleidziamos sviesos bangos ilgis vis ilgeja, kol galiausiai tampa tiese. Pats daiktas ten atseit "kabo" ant krasto, bet mes to nematom, nes jo skeildziama sviesa niekaip nepajudina musu sviesos detektoriu, nes jos bangos ilgis tampa begalinis. Bet ten kabedamas daiktas vis dar sveria savo svori, todel gravitaciniai efektai paliudija, apie jo egzistavima. Juodoji skyle yra skyle ta prasme, kad joje nieko nera (mind blown gif).
User avatar
Sejanus
senbuvis
Posts: 1669
Joined: 2008-11-16 14:41

2017-07-14 06:10

Tai juodoji skyle tai ir yra - slamstas, krentantis i juodaja skyle. Tik tiek, kad to slamsto niekaip nepamatysi, nes krentant, jo skleidziamos sviesos bangos ilgis vis ilgeja, kol galiausiai tampa tiese. Pats daiktas ten atseit "kabo" ant krasto, bet mes to nematom, nes jo skeildziama sviesa niekaip nepajudina musu sviesos detektoriu, nes jos bangos ilgis tampa begalinis. Bet ten kabedamas daiktas vis dar sveria savo svori, todel gravitaciniai efektai paliudija, apie jo egzistavima. Juodoji skyle yra skyle ta prasme, kad joje nieko nera (mind blown gif).
Šitai skamba kažkiek aiškiau, bet matai, tradiciniu supratimu juodoji skylė ir turi būti nieko tik singuliarumo taškas, kuriame ir yra visa ta juodosios skylės masė. Ir „vidiniu“ laiku tikriausiai taip ir yra, bet mūsų išoriniu laiku-supratimu gaunasi, kad juodosios skylės negali didėti. Taip išeitų, klasikinė juodoji skylė yra labiau teorinis konceptas. Aš šiek tiek pagooglinau ir, siurprizas, ne man pirmam toks klausimas kilęs ;) Štai keli atsakymai, nežinau kiek patikimi. Iš esmės tas pats, kaip tu sakai, ir kaip aš spėjau, tik nepagalvojau, kad krentantis šlamštas galiausiai vis gi „išnyksta“ dėl begaliniai ilgėjančių bangų.
Richard Muller, ProfPhysics, UC Berkeley, author of "Now -The Physics of Time" (Norton, 2016)
Updated Oct 1, 2016
It isn’t. According to the time coordinate of an outsider (usually called the Schwarzschild coordinate system) it takes infinite time for a black hole to form. On the other hand, after a few minutes the object that is (still) forming has properties that make it virtually indistinguishable from a black hole. So for all “practical” purposes, black holes do exist. Just not actually.
Viktor T. Toth, IT pro, part-time physicist
Answered Dec 27, 2015 · Upvoted by Erik Nelson, M.S. Cosmology, University of California, San Diego (2003)
You stumbled upon a case of extreme relativity. Indeed, it is true that an outside observer never sees the event horizon form. That event remains forever in that outside observer's future. Instead, the outside observer sees matter approach the event horizon, but due to extreme time dilation, it will appear to slow down, and light from it would be redshifted to such an extent that it will disappear from sight. So for all practical intents and purposes, that infalling matter will appear to have been swallowed by the black hole, but the actual event of horizon formation is never observed.
https://www.quora.com/If-matter-can-nev ... irst-place

Juodosios skylės neegzistuoja ;(
User avatar
Sejanus
senbuvis
Posts: 1669
Joined: 2008-11-16 14:41

2017-07-14 06:36

Vilius wrote: Kažkas kažkur (tikrai nepamenu šaltinio, sorry) yra iškėlęs tokią idėją, kad gali būti, jog mūsų visata pati yra juodoji skylė, į kurią nuo labai labai seniai krenta "išorinės visatos" stuffas. O mūsų visatos juodosios skylės yra kitos visatos, į kurias krenta mūsų visatos stuffas, ir t.t.

Bet čia yra įdomus twistas. Jei žiūrėsime iš juodosios skylės vidaus (t.y. jos laiku), mums atrodys, kad visas tas stuffas sėkmingai įkrenta į vidų, tiesiog jis pradeda kristi be galo seniai..

Nieko neprimena šitas vaizdas?.. Aišku, kad tau neprimins, kai baigęs tik 5 klases, ir dar su dviženkliu IQ. Anyway. Kažkas kažkur (tikrai nepamenu šaltinio, sorry) yra iškėlęs tokią idėją, kad gali būti, jog mūsų visata pati yra juodoji skylė, į kurią nuo labai labai seniai krenta "išorinės visatos" stuffas. O mūsų visatos juodosios skylės yra kitos visatos, į kurias krenta mūsų visatos stuffas, ir t.t.
Jei teisingai tave suprantu, išorinės didelės visatos atžvilgiu nuolat, milijardus metų, į juodąją skylę-mūsų visatą krentantis stuffas mums, gyvenantiems viduje, visas atrodys kad pradėjo kristi vienu metu maždaug didžiojo sprogimo laikais? T.y., neturėtume tikėtis periodiškai mūsų laiku stebėti vis naujai įkrentančio stuffo?

P.S. jei netyčia „be galo seniai“ naudoji tiesiogine prasme o ne kaip skambų išsireiškimą, tai matyt bereikalingai sėdėdamas šeštoje klasėje ir ištisą dieną atlikinėdamas egoboost IQ testus, užmiršai, ką dėstė penktoje. Didysis sprogimas įvyko ne be galo seniai, o prieš ~13,8 mlrd. metų :)
User avatar
vvv2
laikinai blokuotas
Posts: 900
Joined: 2007-08-02 11:24

2017-07-14 10:44

Sejanus wrote:
2017-07-14 06:36
.. užmiršai, ką dėstė penktoje? Didysis sprogimas įvyko ne "be galo seniai", o tik prieš mažus ~13,8 mlrd. Žemiškų metukų! :)
- neužilgo reikės švęsti 14 gigametukų gimtadienį!

p.s.
.. manau čia "kuriozas" tame, kad reliatyvistinėje Visatoje vaikiškai vartojame absoliutų laiką.


:)
User avatar
Vilius
emeritas
Posts: 4471
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2017-07-14 11:31

Sejanus wrote:
2017-07-14 06:36
[..]išorinės didelės visatos atžvilgiu nuolat, milijardus metų, į juodąją skylę-mūsų visatą krentantis stuffas mums, gyvenantiems viduje, visas atrodys kad pradėjo kristi vienu metu maždaug didžiojo sprogimo laikais? T.y., neturėtume tikėtis periodiškai mūsų laiku stebėti vis naujai įkrentančio stuffo?
Nu, čia būtų galima paspekuliuoti, kad gal tas išorinis stuffas nekrenta tolygiu srautu.

Juodosios skylės atveju, viskas vyktų maždaug tokia eiga:
* Labai masyvi žvaigždė išnaudoja savo kurą, dėl ko patiria gravitacinį kolapsą.
* Tada "sukrenta" visa tos žvaigždės masė.
* Kurį laiką neįkrenta niekas.
* Sukrenta visos planetos (if any)
* Sukrenta artimos žvaigždės (if any)
* Sukrenta viena-kita paklydusi kometa
* ...
* O tada labai labai ilgą laiką nebeįkrenta beveik niekas.. Kol galiausiai priartėja ir įkrenta kita žvaigždė (kas gali ir niekad neįvykti, jei juodoji skylė yra ramiame visatos užkampyje).

Dabar. Žiūrint iš "vidaus" visa tai atrodytų labai panašiai, kaip mums atrodo mūsų visatos gyvenimas - iš pradžių didžiulis kiekis materijos atsiranda beveik akimirksniu, o paskui nebeatsiranda daugiau nieko..
Sejanus wrote:
2017-07-14 06:36
P.S. jei netyčia „be galo seniai“ naudoji tiesiogine prasme o ne kaip skambų išsireiškimą[..]
Nu jo, gal truputį perspaudžiau su tuo "be galo". Turėjau omenyje "labai labai seniai" :)
RB
senbuvis
Posts: 5034
Joined: 2004-05-18 13:16

2017-07-14 13:32

Vilius wrote:
2017-07-14 11:31
Juodosios skylės atveju, viskas vyktų maždaug tokia eiga:
* Labai masyvi žvaigždė išnaudoja savo kurą, dėl ko patiria gravitacinį kolapsą.
* Tada "sukrenta" visa tos žvaigždės masė.
* Kurį laiką neįkrenta niekas.
* Sukrenta visos planetos (if any)
* Sukrenta artimos žvaigždės (if any)
* Sukrenta viena-kita paklydusi kometa
Ar tikrai taip? Turint galvoje, kad laiko tėkmė juodosios skylės viduje yra sulėtėjusi iki sustojimo (žiūrint iš išorės), ar nebus taip, kad žiūrint iš vidaus viskas, kas vyksta jos išorėje, vyks akimirksniu – t. y. ir pradinės žvaigždės masė, ir visos planetos, žvaigždės, etc., žiūrint iš vidaus įvykių horizontą kirs tuo pat metu?
User avatar
Vilius
emeritas
Posts: 4471
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2017-07-14 17:27

RB wrote:
2017-07-14 13:32
Ar tikrai taip? Turint galvoje, kad laiko tėkmė juodosios skylės viduje yra sulėtėjusi iki sustojimo (žiūrint iš išorės), ar nebus taip, kad žiūrint iš vidaus viskas, kas vyksta jos išorėje, vyks akimirksniu – t. y. ir pradinės žvaigždės masė, ir visos planetos, žvaigždės, etc., žiūrint iš vidaus įvykių horizontą kirs tuo pat metu?
Nu ne, jie visi kris tokia eilės tvarka, kaip pradėjo kristi. Tik iš išorės žiūrint atrodys, kad tie daiktai pakibo ties įvykių horizontu (ir jų šviesa paraudonavo, o paskui visai nublanko). Bet tiems daiktams viduje laikas eis toliau - bent jau kol potvyninė jėga jų visų nesušredins į elementarias daleles.
User avatar
Sejanus
senbuvis
Posts: 1669
Joined: 2008-11-16 14:41

2017-07-17 09:43

Vilius wrote: * Sukrenta visos planetos (if any)
* Sukrenta artimos žvaigždės (if any)
O kodėl jos turėtų sukristi? Nebent trajektorijos susikerta taip, kad kitos planetos ir žvaigždės galiausiai patenka už įvykių horizonto.
User avatar
vvv2
laikinai blokuotas
Posts: 900
Joined: 2007-08-02 11:24

2017-07-17 10:17

Sejanus wrote:
2017-07-17 09:43
O kodėl jos turėtų sukristi?
- besižvalgant pastebėjau, kad lastelės viduje, jonų difuzijos kanalai labai panašūs į juodąsias-baltąsias skyles..

Image

:)
Last edited by vvv2 on 2017-07-20 10:27, edited 1 time in total.
User avatar
Vilius
emeritas
Posts: 4471
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2017-07-17 11:06

Sejanus wrote:
2017-07-17 09:43
O kodėl jos turėtų sukristi? Nebent trajektorijos susikerta taip, kad kitos planetos ir žvaigždės galiausiai patenka už įvykių horizonto.
Turėjau omeny, kad jos gali įkristi, o ne kad "turėtų". Nu gi visai įmanoma, kad dėl supernovos sprogimo pasikeistų tos žvaigždės sistemos planetų ar binarinių kaimynių trajektorijos, dėl ko jos pradėtų kristi į juodąją skylę.

Tačiau mano scenarijui tas neturi reikšmės, nes tarp žvaigždės kolapso ir jos aplinkos materijos sukritimo praeitų sąlyginai nedaug laiko, lyginant su visu tuo laiku, kai į ją daugiau (beveik) nieko nebeįkris.
User avatar
Sejanus
senbuvis
Posts: 1669
Joined: 2008-11-16 14:41

2017-07-18 13:37

OK supratau ką norėjai pasakyti.

Grįžkime prie juodųjų skylių paradoksų ;)

Šioje diskusijoje juodąja skyle vadinsiu tikrą juodąją skylę (singuliarumo tašką su įvykių horizontu aplink). Kolapsaru vadinsiu darinį, kuris Visatoje egzistuoja realiai, t.y. besiformuojanti juodoji skylė, iš išorės neatskiriama nuo tikros juodosios skylės, tačiau viduje ji dar turi „branduolį“ kuris nesusitraukęs iki singuliarumo taško, ir ties įvykiu horizontu gali turėti vidun krentantį stuffą. Skirtumas tarp šių dviejų dalykų yra svarbus tolimesnei diskusijai :)

Sakydamas mūsų supratimu turiu omeny stebėtoją iš išorės, o atitinkamai juodosios skylės ar kolapsaro supratimu - stebėtoją iš vidaus.

Prielaidos: (Kaip aš jas suprantu. Negarantuoju, kad teisingos):
* Mūsų supratimu tikra juodoji skylė niekada neatsiranda (jai atsirasti reikia begalinio laiko tarpo).
* Mūsų supratimu kolapsaras bei juodoji skylė gali išnykti dėl Hawkingo radiacijos.
* Kolapsaro supratimu jis galiausiai tampa juodąja skyle, per ribotą laiko tarpą, ir ja tampa anksčiau, nei išgaruoja dėl Hawkingo radiacijos.
* Juodoji skylė tiek savo, tiek mūsų supratimu, galiausiai išgaruoja dėl Hawkingo radiacijos.

Jei mes iš išorės teoriškai galime „stebėti“ visą ciklą nuo kolapsaro formavimosi pradžios iki jo išnykimo dėl Hawkingo radiacijos, kurioje vietoje šiame cikle jis tapo juodąja skyle? Nes prieš išgaruodamas jis tikrai tapo juodąja skyle savo paties supratimu. Kaip gali būti, kad mūsų supratimu juodoji skylė atsiranda per begalinį laiko tarpą, bet išnyksta per ribotą, kaip ji gali išnykti anksčiau, nei atsiranda? Ar čia nėra prieštaravimo?


Bonus klausimas, jei mūsų Visata yra juodoji skylė, ar ji galiausiai išnyks dėl Hawkingo radiacijos? :cry:
User avatar
Vilius
emeritas
Posts: 4471
Joined: 2004-04-19 12:28
Location: Bruxelles

2017-07-18 21:29

Bandžiau paskaitinėti va čia.. Sunkokai sekėsi, bet man atrodo, jie tavo klausimą atsako skyrelyje, kuris taip ir vadinasi: "Inside a black hole: There's no point".

Idėja tokia, kad už įvykių horizonto laikas nebeeina tiesiškai, o egzistuoja visas iš karto, kaip ant kamuolio nupiešti paveiksliukai. O viena erdvės dimensija yra susikeitusi su laiku, todėl ja galima judėti tik į vieną pusę (link centro), bet... ta dimensija yra be galo ištempta, todėl centro pasiekti neįmanoma niekada (.. kad ir ką visa tai reikštų :))

Tai aš taip suprantu, kad tie bekrentantys daiktai tiesiog egzistuotų krisdami link to nepasiekiamo centro, kol "išgaruotų".
Sejanus wrote:
2017-07-18 13:37
Bonus klausimas, jei mūsų Visata yra juodoji skylė, ar ji galiausiai išnyks dėl Hawkingo radiacijos? :cry:
Taip išeina.. Kažkuriuo momentu jos masės nebeužtektų išlaikyti uždaro įvykių horizonto, ir ji tiesiog išnyktų kaip radiacijos blyksnis toje išorinėje visatoje.
Post Reply