» »

Kako je s svetlobo ob masivnem telesu?

Kako je s svetlobo ob masivnem telesu?

keber ::

Ravno sem bral članek o odkritju gibanja prostor-časa okoli črne luknjepa sem si začel zamišljat: kako zadeva zgleda od znotraj? Npr. da svetlobni žarek spustimi v smeri stran od mase ali pa pravokotno/vzporedno na njo. Ker si predstavljam, da žarek potuje naravnost po prostor-času, kako potem zgleda to ob črni luknji? A je tam prostor-čas tako zvit, da svetloba "pade" nazaj ali kako?

In kako izgleda vrteča se tkanina prostor-časa? A si je to sploh možno predstavljati vizualno?
  • spremenil: keber ()

Boeing ::

Glej, pravzaprav je čisto enostavno.

Teorija pravi, da se prostor-čas ukrivi ob masivnem (gravitacijskem) telesu glede na zunanjega opazovalca daleč stran, tj. da ga gravitacija tega telesa ne prizadene. Se pravi, glede na opazovalca se svetloba giblje ukrivljeno po najkrajši poti okoli tega telesa, s stališča nekoga, ki "sedi" na tem žarku in opazuje taisto telo, pa žarek potuje povsem v ravni liniji mimo tega telesa.

Predstavljaj si, da imaš napeto velikansko prožno opno prostor-časa, in da položiš nanjo težko kroglo za bowling. Kaj se zgodi ? Zadeva se pod težo ukrivi. Zdaj, če po tej isti opni frcneš malo frnikulo, bo potovala po ravni črti (glede na tebe), ker se opna pod njo ukrivi zanemarljivo malo, ko pa ta frnikula pride v bližino velike krogle, jo "poves" opne potegne v kroženje, "centrifugalna" sila pa jo hoče izpulit gravitaciji, in frnikola se giblje po najkrajši možni poti oz. tako, da se ti dve "sili" v čimvečji meri izničita - če je gravitacija oz. "lijak" velike krogle prevelik bo padla frnikola proti središču, kar se imenuje črna luknja, če pa je hitrost frnikole prevelika, jo bo "centrifugalna" sila izpulila gravitaciji in frnikola bo nadaljevala pot v ravni črti, vendar pod kotom glede na prejšnjo smer gibanja.

Upam da je blo tole kolikor toliko razumljivo, treba pa je upoštevati, da v se v realnosti prostor-čas ukrivlja popolnoma drugače in v vseh štirih dimenzijah (v bistvu bolj kot greš proti centru gravitacije bolj se tkanina zgoščuje), in da je primerjava s temi kroglami nekakšna poenostavitev z enim kupom predpostavk, ki naj bi nekako najbolj ustrezala našemu newtonovskemu načinu razmišljanja.

LP J
Ko segaš po zvezdah ne skrbi, če kakšno zgrešiš... Morebiti ujameš Luno...
R50e AS355n, T-Rex600FBL, T-Rex500FBL, T-Rex450FBL, Futura + JetCat 200SX

Thomas ::

Konkretno:

Okoli vsake črne luknje orbitira oblak fotonov. Ujeti so v kroženje. Elipsiranje. Pot nekaterih samo malo ukrivi, pa grejo mimo. Nekateri se absorbirajo v horizontu. Pravzaprav ga vsak delec z maso m (mirovalna + masa iz energije) poveča za določeno število kvadratnih Planckovih dolžin (na kilogram je eno ogromno število kvadratnih Planckovih dolžin). Ko horizont izseva foton, se toliko zmanjša, kolikor mase mu je odneslo.

Tukaj pride do menjalnega kurza med maso in dolžino!

keber ::

To z opno pa bovllingom pa frnikulami razumem. Ampak če izstrelimo svetlobni žarek po tej opni, kar se da navzgor, torej nasprotno stran od mase. Kako se lahko svetloba vseeno obrne? A je primerjava svetlobnega žarka in frnikule realna?

Boeing ::

keber, v tej primerjavi na obstaja navzdol in navzgor. Gor in dol je dimezija ukrivljanja, in nima popolnoma nič skupnega s prostorom. Tu gre za dvodimenzionalni sistem, kje je recimo na x osi prostor, na y osi čas, na "z-ju" pa ukrivljanje.

Sem v prvem postu lepo povedal, da za to primerjavo velja kup enih predpostavk, ki jih moraš razčistiti, da lahko popolnoma razumeš ta hec. Zakaj se recimo ukrivi ta tkanina pod kuglo za bowling? Na hitro bi človek rekel zaradi gravitacije. Ampak pozabljaš, da tu gravitacije ni, da je dejansko samo krogla in okoli nje ni popolnoma nič. Opna predstavlja nek navidezni 3D model tkanine prostor-časa, kjer maš ti eno veliko kroglo in proti njej leti ena mala kroglica. Krogla se ne pogrezne v tkanino zaradi mehanskih lastnosti te tkanine, ampak jo ukrivi zaradi sebe same, torej samo s svojo navzočnostjo, dejansko pa se nikamor ne premakne, nikamor ne povesi, nič - v realnem 3D prostoru. V prostor-času pa se :)

Še odgovor na tvoje vprašanje: če "izstreliš" svetlobo od centra velike krogle ven, imaš samo dve možnosti: ali uide iz lijaka gravitacije, ali pa ne. Če ne uide, lahko streljaš kolikor hočeš pa ne bo nič pomagalo, ker ti bo vedno padla nazaj na glavo. Če pa uide, pa bo letela v popolnoma ravni črti stran, s svetlobno hitrostjo, z oddaljenostjo od centra krogle bo edino čas tekel hitreje, vse ostalo bo popolnoma linearno.

Primerjava med realnostjo in sistemom opne s kroglicami je realna ravno toliko, da ti pokaže sistem delovanja gravitacije na prostor-čas. Ugotovitve pa moraš potem ti sam prenesti posebej na prostor in posebej na čas, da postane stvar realna. Je pa dokaj komplicirano.

Ravno zaradi teh "nesmislov" Einsteina ni dolgo časa nihče povohal. Zares razumel je pa malokdo.

Upam da razumeš, če ne, vprašaj :)

LP J
Ko segaš po zvezdah ne skrbi, če kakšno zgrešiš... Morebiti ujameš Luno...
R50e AS355n, T-Rex600FBL, T-Rex500FBL, T-Rex450FBL, Futura + JetCat 200SX

Thomas ::

Eeeee ... eeeeee ... nisem zadovoljen s tvojim odgovorom prav preveč ...

Bom jest dal zdej boljšega, včeri ni blo časa.


Vprašanje je torej, kaj se zgodi s fotonom, ki ga iznad horizonta dogodkov pošljemo navpično navzgor.

Odleti. Frekvenca se mu sicer zelo zmanjša, vendar uide.

Kaj če ni dovolj navpično gor?

Pade nazaj, po paraboli.

Kaj če ga spustimo iz notranjosti horizonta?

Ne moremo ga. Površina črne luknje je horizont dogodkov. Včasih se od tam kakšen foton odtrga. Stalno se. Vse kar se godi "v notranjosti horizonta", je samo "narisano na njem". Tako, da če horizont spusti foton, ga spusti črna luknja. Hologramski princip. Ki velja tudi, če nobene črne luknje ni v bližini.

Kaj če bi šel z vesoljsko ladjo skozi horizont dogodkov in posvetil z baterijo nazaj?

Črna luknja bi prej izhlapela, kot bi ti v upočasnjenem časovnem režimu to uspel izvest. Vsaka.

Boeing ::

Thomas, sej si povedal vse točno tako kot je (naj bi bilo?) dejansko, ampak mislim da je kolega keber hotel bolj "kmečko" razlago.

Če se pa gremo znanost, pa tudi prav. Fotoni ali bilijard, meni je vseeno.

LP J
Ko segaš po zvezdah ne skrbi, če kakšno zgrešiš... Morebiti ujameš Luno...
R50e AS355n, T-Rex600FBL, T-Rex500FBL, T-Rex450FBL, Futura + JetCat 200SX

OwcA ::

Ni poanta v fotonih, ampak recimo v "notranjosti krogle".
Otroška radovednost - gonilo napredka.

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: OwcA ()

Boeing ::

Res je, ni poanta v fotonu. Foton je itak samo anihilirana energija strun z istimi frekvencami in zamaknjenimi koti.
Ko segaš po zvezdah ne skrbi, če kakšno zgrešiš... Morebiti ujameš Luno...
R50e AS355n, T-Rex600FBL, T-Rex500FBL, T-Rex450FBL, Futura + JetCat 200SX

keber ::

Kaj če bi šel z vesoljsko ladjo skozi horizont dogodkov in posvetil z baterijo nazaj?

Črna luknja bi prej izhlapela, kot bi ti v upočasnjenem časovnem režimu to uspel izvest. Vsaka.


To pomeni, da se čas za opazovalca stran od črne luknje čas ob dogodkovnem horizontu praktično ustavi?

Sicer pa sem našel zanimiv članek o novih teorijah o črnih luknjah.

Thomas ::

> To pomeni, da se čas za opazovalca stran od črne luknje čas ob dogodkovnem horizontu praktično ustavi?

True. Gleda na padalca skozi horizont kot na tistega, ki se bliža svetlobni hitrosti. Dilatacija časa.

Padalcu samemu se pa zdi, kot da se je Vesolje začelo odvijati vse hitreje. Tudi črna čuknja zažari in izhlapi v recimo parih sekundah (odvisno od kod naprej meriš) po uri padalca. Zato ne doseže horizonta nikoli.

Je pa zanimivo, da se mu zdi, ko se dovolj približa, da horizont oziroma površina črne luknje obsega skoraj celo nebo. Nekje je samo še za eno Luno luknje v nebu, sicer je vsenaokoli črna luknja!

keber ::

To potem pomeni, da če nekaj vržemo v to črno luknjo, praktično nikoli ne bomo videli, da bo padlo notri. Tam okoli dogodkovnega horizonta se bo predmet ustavil oz njegova slika bo zbledela. Am I right?:\

Thomas ::

Kako vidi opazovalec?

Vidi, kako se je padalec kot sirup razmazal po celem horizontu.

Kako vidi padalec?

Čuti plimske sile (=neenakomerno prijemanje gravitacije pa vseh očkah njegovega telesa in posledično rezultantne sile, plimske).

Potem ga tlačijo, razmazujejo, deformirajo te sile. Preden ga po njegovi uri povsem absorbirajo v horizont, črna luknja izhlapi.

Se reče, zunanji opazovalec to potlačenje vidi v nekem končnem času in potem napihnjenje horizonta. Horizont črne luknje pravzaprav nekoliko nabrekne že pred absorbiranjem.

jest10 ::

Se pravi samo padanje v črno luknjo traja dlje kot sama luknja obstaja. To pomeni da od trenutka ko črna luknja nastane vanjo ne pade nič snovi?

Thomas ::

Vsa snov se maže na črno luknjo kot pašteta na kruh. Kot bi pleskali steno, tako se farba event horizon.

Nobena stvar ne utegne priti skozi. Za zunanjega opazovalca - kakor smo rekli - se snov asimptotično bliža in obliva horizont.

Za nesrečnika padajočega vanjo, pa se nebo okoli njega zapira, postaja črna luknja vse nebo. Odvisno od njene velikosti, kako daleč to gre. Vendar nikoli do konca. Po relativistično upočasnjeni uri hitro nastopi čas, ko se črna luknja razgradi.

Opazovalcu od daleč zunaj zlahka mine 1065 let, za marmelado pa samo nekaj sekund - in črne luknje že ni več, izgine v blesku.

keber ::

Nekje sem bral, da je pri supermasivnih črnih luknjah (tistih, ki so v centrih galaksij) dogodkovni horizont precej "ven potegnjen" (kako milijardo ali dve km oz pri res masivnih tudi kako svetlobno leto). Da se snov, ki s spiralnim kroženjem pride znotraj njega, niti ne deformira kaj dosti. Le nazaj ne more več. Da se velike slie gravitacije začnejo šele precej bližje tej luknji(kje je pa to pisalo, žal ne vem več)

Thomas ::

Ja, tako je. O tem sem že mislil nekaj napisat.

Supermasivne črne luknje imajo zelo homogeno gravitacijsko polje in rezultantnih sil takorekoč ni.

Vendar učinek na uro in geometrijo pa prav tako je. Padalec še vedno ne pride "skozi horizont dogodkov", prej črna luknja izhlapi - po njegovi uri. Zunanji opazovalec pa vidi, kako se je spojil in s horizontom postal eno.

Revolucionarna in pomembna je misel, da vsa masa in vrtilna količina črne luknje je v dogodkovnem horizontu. To je rojstvo hologramskega principa.

Temperatura supermasivnih črnih lukenj je recimo bilijoninko stopinje nad absolutno ničlo. Ko druge zvezde sijejo od daleč nanje, jih s tem še večajo in še bolj hladijo. Vendar nekega dne potem postanejo črne luknje vseeno toplejše od okolja, ker ni več nobenih zvezd ki bi jih obsijavale, ali prahu ki bi še padal nanje. Takrat že skozi prisotno Hawkingovo sevanje postane dominantno, črne luknje se začnejo krčiti.

RAZEN, če jih antigravitacija ne bo raztrgala že manogo, mnogo prej. To se še ne ve.


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Raketa lahko poleti iz črne luknje? (strani: 1 2 3 4 5 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
24011983 (3763) Metulj-1
»

Črne luknje (strani: 1 2 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
933677 (3138) Thomas
»

"Točkovni" vrtinec

Oddelek: Znanost in tehnologija
401913 (1199) Thomas
»

Črne luknje (strani: 1 2 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
586709 (5290) OwcA
»

Kaj so fluctuations?

Oddelek: Znanost in tehnologija
161160 (838) Thomas

Več podobnih tem