Силы и фотоны в странном времени черной дыры

Dec 14, 2024 14:59


Известный эффект покраснения фотона, выходящего из сильного гравитационного поля какого-то тела, или его посинения, когда он падает в сильном поле, уже многократно проверен на эксперименте. Для этого эффекта есть сразу два объяснения:

1. Квазиньютоновское - фотон падает в поле и набирает энергию, то есть увеличивает частоту. И, обратно, выбирается ( Read more... )

Научные истории, Циклическая Вселенная

Leave a comment

Comments 47

vanxant December 14 2024, 20:26:51 UTC
Получается, в этом случае ОТОшное решение противоречит ньютоновскому? А что тогда происходит с законом сохранения энергии? Нельзя ли так построить вечный двигатель? Разместим у края баки с водой, будем их греть фотонами и спускать "вниз" своим ходом?

Reply

don_beaver December 14 2024, 20:37:31 UTC

Когда фотоны приближаются к краю дыры изнутри, то они набирают энергию, а когда удаляются - то уменьшают. Все как в обычном ньютоне, только вывернутом. Если поставить баки и нагреть, то фотоны упадут назад с меньшей энергией. Вечного двигателя не получится. В ОТО исчезло понятие силы - там все двигается по геодезическим, а фотоны - еще и без какого-либо локального ускорения. Так что надо как-то переосмыслить и разорвать привычную связь ньютоновского подхода и ОТО.

Reply


vladimir000 December 14 2024, 21:00:29 UTC
Можно наивно-математической (в смысле, от не-физика) описание как я понимаю теорию? Буду очень благодарен за пояснения и указания где налажал

Пункт первый, на мой вкус - умалчиваемый в обычных описаниях: радиус сферы Шваршильда пропорционален заключенной в нем массе, следовательно плотность может падать бесконечно вплоть до нынешнюю наблюдаемую/вычисляемую плотность Вселенной-как-мы-ее-видим

Пункт второй - в следствии п.1, стандартное утверждение "говорить о пересечении горизонта событий ЧД падающим в него объектом бессмысленно даже в рамках локально времени наблюдателя, потому что он будет разорван приливными силами" - неверно, потому что гравитация "на входе" с точки зрения падающего объекта не будет бесконечной, следовательно приливные силы ограниченны. Моих знаний ОТО заведомо не хватает оценить это утверждение, предполагаю что оно может быть полностью неверно

Пункт третий вытекает из предположения первых двух - пересечение границы ЧД для падающего наблюдателя оказывается не-событием - насколько это правда?

Reply

don_beaver December 14 2024, 21:28:52 UTC

Все правильно. Да, плотность дыры размером во Вселенную - это 10 в минус 30 степени грамм на см в кубе. И приливные силы для человека ничтожны уже на уровне сверхмассивных дыр в центрах галактиках, не говоря уж о более крупных дырах. Так что, когда нас проглотит Большая Черная Дыра, согласно циклической космологии, то мы даже не поперхнемся.

Reply

vladimir000 December 15 2024, 11:28:34 UTC
Спасибо большое!

Reply


enki_clever December 14 2024, 22:04:37 UTC

А может фотон одновременно быть и в центре ЧД, и на горизонте событий?

Reply

don_beaver December 14 2024, 22:58:59 UTC

Если небольшой - то нет, но если размазать его в размер дыры... Излучение Хокинга - это про то, как образуются внешние фотонны размером с дыру.

Reply

enki_clever December 14 2024, 23:03:34 UTC

И какого он будет цвета?

Reply

don_beaver December 14 2024, 23:17:51 UTC

Он выйдет за пределы цветового диапазона и будет такого же "цвета" как самые длинные радиоволны.

Reply


hitmark December 14 2024, 22:16:45 UTC

Формула гравитационного красного смещения помогла мне найти интересное решение для космологического красного смещения, где в результате своего странствия фотон теряет свою энергию за счёт диффузии или теплопроводности, а не за счёт спорного расширения самого пространства. Пространства появляющегося ниоткуда в огромных количествах по всей Вселенной. Где-то должен же быть тогда огромный генератор этого пространства тогда, а его не видно. Очень dark он. Но не суть...

В итоге получилось вывести уравнение диффузии, где D - это коэффициент диффузии с размерностью [м^2/сек]


... )

Reply

don_beaver December 14 2024, 23:00:33 UTC

Физически - куда сбрасывает энергию тормозящийся фотон?

Reply

sidorovmax December 15 2024, 08:17:33 UTC

тормозящийся фотон сбрасывает энергию в гравиволны.

Reply

donmutti December 15 2024, 10:57:19 UTC

Но тогда от Солнца должна постоянно исходить пространственно-временная рябь?

Reply


tydymbydym December 15 2024, 17:03:12 UTC

Скорее вопрос по предыдущей публикации, но т.к. всё в рамках одной темы, но можно и здесь, я думаю. Т.к. вся вновь попадающая под горизонт событий масса "скапливается" на периферии ЧД, то это ведь должно как-то влиять на внутренние гравитационные поля? Если на периферии массы стало больше, чем в центральных областях, то как это повлияет на состав центральной области ЧД, не вытянет ли всё содержимое к границам? Для обитателей сверх-гигантской ЧД это ведь будет выглядеть тоже подобно расширению вселенной с разбеганием галактик.

Reply

don_beaver December 15 2024, 18:27:50 UTC

Согласно и Ньютону и ОТО, полая гравитирующая сфера не оказывает никакого гравитационного воздействия на внутреннюю область, так что мы можем ничего не знать про это накопление вещества на границе (которое я полагаю, идет не снаружи, а изнутри - просто торможением фотонов и гравволн в медленном времени. Там должно быть что-то вроде динамического равновесия - что то застревает на окраине, потом медленно вываливается назад). Зато, когда большая черная дыра будет расти, она пресечет поток гравволн на окраину Мегадыры, плюс будет питаться теми волнами, которые оттуда будут вываливаться - и замкнет Вселенную, несмотря на то, что сейчас вокруг нас гравволн меньше нужного для замыкания.

Reply

tydymbydym December 17 2024, 02:28:15 UTC

Блин, я такую херню сморозил, аж даже онлайн стыдно стало. Мне конечно простительно - яжпрограммист, но нет. Простите.

Reply

tydymbydym December 17 2024, 02:56:49 UTC

> Согласно и Ньютону и ОТО

Да просто проинтегрировать немножечко и без Ньютона станет понятно. Даже не знаю кто меня облучал когда я этот вопрос писал.

Reply


Leave a comment

Up