Малки, тъмни и тежки. Но дали това са наистина черни дупки? Вярвай, но проверявай!

[Gravity]

Но някой(ти) твърди неща, които противоречат на теоремите.

[Doris]

Какво противоречи? Теоремите са за черна дупка. Ами ако няма такава? Такава възможност е всързана с количествени оценки на реалните наблюдавани обекти , както пише в статията .

[Gravity]

Теоремите са за сингулярности.

[Doris]

Теоремите не са за сингулярности изобщо, а за черна дупка , в която трябва да съществува сингулярност.

"Съвместната ни работа с Роджър Пенроуз в периода между 1965 и 1970 г.
показа, че според общата теория на относителността трябва да съществува
сингулярност с безкрайна плътност и безкрайна кривина на
пространство-времето в черната дупка. Това е нещо като Големия взрив в
началото на времето, но в случая ще бъде край на времето за
колапсиращото тяло и астронавта. В тази сингулярност научните закони и
нашите възможности да предскажем бъдещето се провалят. Но всеки
наблюдател извън черната дупка остава незасегнат от провалянето на
предсказуемостта, тъй като нито светлината, нито какъвто и да било друг
сигнал от сингулярността ще могат да стигнат до него. Този забележителен
факт накара Роджър Пенроуз да предложи хипотезата за космическата
цензура, която е нещо като парафразата „Бог ненавижда гола
сингулярност“. С други думи, сингулярностите в резултат на гравитационен
колапс настъпват само в места като черните дупки, където са за
благоприличие скрити от външен поглед чрез хоризонта на събития."

С.Хокинг "Кратка история на времето"

Редактирано Април 20, 2013 от Doris

[Gravity]

Това е само една от теоремите, тази на Пенроуз от 1965. Има повече от една теорема. Ако не знаеш, или се опитай да намериш информация или недей, но да се инатиш и да се изказваш така категорично е смешно.

[scaner]

Здравейте! Ако позволите само да вметна една-друга реплика.

Сингуларностите в черните дупки са сравнително просто следствие от ОТО, там теоремите са свързани с формулиране на математическото решение. И това, че се провалят физическите закони в тях е успокояващо до известна степен, както казва и Хокинг Проблемът е, че при определен клас (въртящи се черни дупки електрически заредени с метрика на Кер например) сингуларността може да излезе извън хоризонта на събитията,. Това вече е сериозен проблем за физиката, и хипотезата за космическата цензура общо взето за това е привлечена - че такива обекти по някаква причина не може да има в реалният свят. Изначално това е доста фриволно предположение, което играе ролята на принцип, който временно да прикрие неща които непознаваме (нормална практика), за да се развърже прогреса напред. Може би сега е дошло времето този принцип вече да е разклатен, което е добре. Разбира се, тук в играта не се отчита квантовата механика, която може да ликвидира сингуларностите из основи (и да породи например някакъв особен макроскопичен квантов обект на тяхно място). Не съм в течение на прогреса в тази област, но ще има интересни неща.

Относно дискутираната статия - моето скромно мнение гравитира към позицията на Gravity, че статията е леко тенденциозно написана, и че индиректно поставя ОТО под силно съмнение за сметка на идеи които пък изобщо не са се доказали в практическата област. Детектирането на гравитационни вълни наистина е голям проблем, но там има и други проблеми - може би не търсим това което трябва. При извесният сдвоен пулсар на Хълс-Тейлър косвено се наблюдава загубата на енергия, не пространствено-времевите деформации, както се очаква в земните детектори. Така че тук има какво още да се работи. Възможности има много, и наблюденията трябва да подадат по-добри факти за разрешаването на проблема.

[Doris]

Това е само една от теоремите, тази на Пенроуз от 1965. Има повече от една теорема. Ако не знаеш, или се опитай да намериш информация или недей, но да се инатиш и да се изказваш така категорично е смешно.

Това, което пише в горния цитат не е теорема , само доказателство, че Хокинг и Пенроуз са се занимавали с черни дупки. Нали за това беше възражението, дали теоремите, които са извели се отнасят за черни дупки.

Ако трябва да сме точни въпросните теореми не се наричат точно по начина, по който си ги написал.

ОТ:

Смешно е, когато се избиват комплекси с обиждане и гонене на хората по форумите.

Редактирано Април 21, 2013 от Doris

[Gravity]

Това, което пише в горния цитат не е теорема , само доказателство, че Хокинг и Пенроуз са се занимавали с черни дупки. Нали за това беше възражението, дали теоремите, които са извели се отнасят за черни дупки.

Ами някои да, но не са специално за черни дупки, а за сингулярности на пространство времето. Например това, че при теорията за големия взрив трябва да има начална сингулярност е следствие от тези теореми, никакво отношение към черните дупки няма тук.

Ако трябва да сме точни въпросните теореми не се наричат точно по начина, по който си ги написал.

Известни са точно като теореми за сингулярности или теореми на Хокинг-Пенроуз, или Теорема на Пенроуз и т.н. в зависимост коя теорема се има предвид, но това е само описателно наименование. Но това ли е най-важното, дали съм ги нарекъл правилно или не, а не какво твърдят теоремите?

ОТ:

Смешно е, когато се избиват комплекси с обиждане и гонене на хората по форумите.

Това към мен ли е? Кого съм обиждал и кого съм гонил?

[Doris]

Като се заяждаш по отношение на точността, би трябвало ти самият да си точен. Теорема и следствие, например, са две различни неща. Не може от следствието да правиш изводи за теоремата, още повече, че това е поредното отклоняване на темата. Предпочитам обяснението на Хокинг.

[Gravity]

Като се заяждаш по отношение на точността, би трябвало ти самият да си точен. Теорема и следствие, например, са две различни неща. Не може от следствието да правиш изводи за теоремата, още повече, че това е поредното отклоняване на темата. Предпочитам обяснението на Хокинг.

Не се заяждам по отношение за точноста, но ти каза неверни неща, че теоремите били само за черни дупки, което просто не е вярно. И не, не си правя извод за теоремата от следствието, просто давам пример, че теоремите не са само за черни дупки, а за съвсем общи ситуации, например пространство времето от космологичния модел. След като ти харесва Хокинг, чети го преди да спориш. Книгата му с Пенроуз, шесте лекции, в първата лекция на Хокинг е най-доброто, според мен изложение на теоремите на популярно ниво.

Но аз държа да ми кажеш кого и как съм обиждал и гонил, защото ти отправи съвсем директно обвинение към. Или аз трябва сега да обеснявам, че нямам сестра.

[Doris]

Ми то се вижда, не само се заяждаш с неинформативни и многозначително-заблуждаващи подмятания, но и се отклоняваш с пледоарии на тема "Аз много знам за разлика от вас", но преди да го правиш по добре сам прочети, това, което препоръчваш тържествено. А кой какво е написал - то се вижда, това, което тръгна да отричаш беше "Теоремите са за черна дупка" ( в пост 52), а не "Теоремите са само за черна дупка", както сега го изопачаваш .

Твоето "жонглиране с понятията " е лесен начин да се представиш за много изучен но не пред всеки номерът минава.

А същественият въпрос е в противоречие ли е статията с въпросните теореми, защото те явно са за черна дупка.

Редактирано Април 22, 2013 от Doris

[Gravity]

Добре, щом така смяташ. За едно си права, то се вижда кой какво е написал, и кой смята че знае повече от другите и води спор иммено да се покаже, че сьбеседника не знае, и директно заявява, че другите неразбират. А тези извъртания, хващания за запетайките, подмятания и т.н. също се виждат.

Със здраве. Приеми каквото искаш за мен и просто не ми обръщай внимание.

[Шпага]

Интересно ми е как теорията за черните дупки се "стикова" с полето на Хигс. Масата на черните дупки би трябвало да означава, че те взаимодействат с това поле. Но от друга страна всяко взаимодействие винаги е двупосочно. А както е споменал и доц. Физиев за черните дупки:

"Тяхната характерна особеност е съществуването на затворена, достатъчно малка област в пространство-времето, която по дефиниция не комуникира с външните области."

Но щом не комуникират с външните области, как се осъществява взаимодействието им с полето на Хигс? Някой от вас попадал ли е на информация, или поне на хипотетични предположения по този въпрос?

[scaner]

Здравей Шпага!
Можем да поразсъждаваме по следният начин над въпроса ти на база следните съображения.

Погледнато по-повърхностно, ние принципно не можем да опишем състоянието на някакво поле под хоризонта на събитията. От гледна точка на физиката това просто означава, че там такова поле няма, не съществува. Това се отнася и за полето на Хигс - то би трябвало да е изтласкано от черната дупка. Но това е само повърхностен поглед.

Наличието на хоризонт на събитията е координатен ефект - хоризонтът го има в определени отправни системи, а в други го няма. В нашият конкретен случай черната дупка има хоризонт по отношение на наблюдател, неподвижен и отдалечен от нея. Такъв наблюдател се намира в класическа неинерциална система, тъй като явно е под действие на сила, която пречи на естественото му движение към ЧД. В тази система хоризонтът на събитията представлява сингуларност, на която се чупят физическите закони.

Има друг тип отправна система, като тази на Шекерс-Крускал, която по характеристики е директно свободно падаща отправна система в ЧД. В такава система се оказва че липса хоризонт на събитията, т.е. нямаме тази сингуларност (фиктивна както се оказва), която пречи в първата система. В тази отправна система вътрешността на ЧД се отличава от външната област само по един абстрактен параметър - нужната скорост, за да може тялото да се отдалечи на безкрайност. От някаква позиция нататък тя надхвърля скоростта на светлината. Интересен факт е, че въртенето около галактиката е форма на свободно падане в нейната черна дупка, макар и не точно в отправната система на Шекерс-Крускал. Тоест възможно е в такава отправна система също да липсва хоризонт на събитията, но не мога нищо определено да кажа като резултати...

В така описаното пространство-време няма проблеми за наличие на полето на Хигс. Проблемът се появява в самият център на ЧД, където е истинската сингуларност, и където (според ОТО) трябва да е съсредоточена цялата маса. От общи съображения е ясно, че в тази точка се чупят физическите закони, т.е. не можем да прилагаме и законите свързани с полето на Хигс. В тази точка не можем да кажем не само как действа Хигс, а и всички останали полета. От друга страна, полето на Хигс е рожба на квантовата механика, а тя не е взета предвид в решенията, водещи до тази сингуларност.

Мисля че тук може да намериш насоки за отговор на твоят въпрос.

Проблемът със хоризонтът на събития води и до други проблеми. Например според една теорема, за "липса на коса" на ЧД, зарядът е една от характеристиките които ЧД може да притежава. Само че зарядът, ако го има, е съсредоточен във вътрешната сингуларност, и няма как вътрешното поле под хоризонта да определя някакво външно поле (по което да съдим за заряда като характеристика на ЧД) - в нормална отправна система ние не можем да опишем такова нещо като "състояние на вътрешното поле" по никакъв начин. Но в системата на Шекерс-Крускал можем да опишем полето непрекъснато и навсякъде, освен в самата сингуларност. Така че хоризонтът на събитията не е съвсем това което ни се струва според популярните статии.

[Gravity]

scaner, нещо не ми е ясно от това което казваш. Хоризонта на събитията не е координатен ефект, той е свойство на пространство-времето. Това че някои координати покриват част от пространство-времето, която не включва хоризонта, а други го включват не прави хоризонта координатен ефект. Показва, че някои координати имат ограничено приложение.

[scaner]

Gravity, това е доста тънък и важен въпрос - координатните ефекти във физиката на ОТО.

В нашият случай се намесват много различни ефекти. Да започнем от ефекта на Унру - в ускоряваща се отправна система наблюдателят ще наблюдава около себе си радиационен фон с определена интензивност. Докато за инерциален наблюдател на същото място такъв фон ще липсва. Което просто говори, че за такъв ускоряващ се наблюдател количеството частици (в някаква област, или във Вселената като цяло) ще бъде различно от количеството частици за инерциален наблюдател. Това е напълно неествествено за неквантовата физика. Според принципът за еквивалентност излъчването от ефекта на Унру пък е еквивалентно на излъчването на Хокинг от ЧД.

Както споменах, отдалечен неподвижен наблюдател спрямо ЧД се намира в неинерциална система. Именно за това той ще наблюдава излъчване от хоризонта на събитията на тази ЧД (излъчване на Хокинг). Свободнопадащият наблюдател (локално инерциален по правилата на ОТО) също ще наблюдава лъчение на Хокинг но няма да наблюдава хоризонт, докато наблюдател в системата на Крускал няма да наблюдава лъчение така, както няма да наблюдава и никакво друго физическо проявление на хоризонта - в неговата отправна система няма хоризонт (разликата със свободнопадащият е, че от ускорението му се приспадат ефектите на кривината близо до дупката). Такава отправна система с нищо не е по-лоша от всяка друга, в случая даже е по-добра - премахва хоризонта като фиктивна сингулярност и разпространява физическите закони чак до самата истинска сингуларност в центъра. Обратно, отправните системи в които има фиктивна сингуларност са ограничени, те са приложими само за определена област от пространството - извън областта на хоризонта. Единственото поради което ги ползваме, е тяхната простота. Близката до инерциални свойства система на Крускал е твърде скъпа за употреба в пространство, в което е намесена гравитацията.

Изобщо ускорената (неинерциална) система е нещо с което трябва да се борави внимателно. Зад тялото в такава система съвсем естествено възниква и хоризонт на събития (може да потърсите информация за хоризонта на Риндлер например). Тоест съвсем естествено е хоризонтът на събитията да го има или няма в зависимост от отправната система на наблюдателя.

[Gravity]

Да, за лъченията на Унру и Хокинг съм съгласен (т.е. ясно ми е), че зависият от наблюдателя. Същото важи и за хоризноти от типа на Риндлер. Но хоризонта на събитията не мисля че е зависим от наблюдателя, нито от координатната система. Според моето разбиране, той е геометрично свойство на пространство-времето. Дефиницията не изисква наблюдатели или координати. Например пространството на Шварцшийлд има хоризонт на събитията. Пространството на Минковски няма, но за ускорено движещ се наблюдател в пространството на Минковски ще има хоризонт, но той е от дуг тип, не е на събитията.

[Шпага]

Наличието на хоризонт на събитията е координатен ефект - хоризонтът го има в определени отправни системи, а в други го няма. В нашият конкретен случай черната дупка има хоризонт по отношение на наблюдател, неподвижен и отдалечен от нея. Такъв наблюдател се намира в класическа неинерциална система, тъй като явно е под действие на сила, която пречи на естественото му движение към ЧД. В тази система хоризонтът на събитията представлява сингуларност, на която се чупят физическите закони.

При положение че хоризонтът на събитията е координатен ефект, не се ли губи смисълът на това, че ентропията на черната дупка е пропорционална на площта на нейния хоризонт на събитията и че тази ентропия винаги е максималната възможна?

[Doris]

..От друга страна, полето на Хигс е рожба на квантовата механика, а тя не е взета предвид в решенията, водещи до тази сингуларност...

След като явленията, описвани от квантовата механика не са взети предвид , значи е възможно конкретните астрономически обекти "кандидати за черни дупки" да не отговарят на теорията за черните дупки и това да не е в противоречие с теорията на относителността.

[Gravity]

След препрочитане и осмисляне, мисля, че разбирам позицията на скенер. Поне така си мисля. Според мен, хоризонта на събитията е геометрично свойство на пространство времето, както е например скаларната кривина(постоянна или не), и не зависи от избора на координати. Но дефиницията (границата на каузалното минало на бъдещата нулева безкрайност), предполагам е физически неприемлива и за това физиците гледат на хоризонта на събитията по друг начин. За да се определи дали има или не хоризонт на събитията по горната дефинициия се изисква или поглед от вън (някаква божествена гледна точка , например гледайки диаграмата на Пенроз на лист хартия), и анализ на каузалната структура на пространство-времето или наблюдател, който се намира "безкрайно" далече и чака "безкрайно" много време. И за това физиците предпочитат някакви по-локални критрии. Това разбира се е само предположение.

[Шпага]

След препрочитане и осмисляне, мисля, че разбирам позицията на скенер. Поне така си мисля. Според мен, хоризонта на събитията е геометрично свойство на пространство времето, както е например скаларната кривина(постоянна или не), и не зависи от избора на координати. Но дефиницията (границата на каузалното минало на бъдещата нулева безкрайност), предполагам е физически неприемлива и за това физиците гледат на хоризонта на събитията по друг начин. За да се определи дали има или не хоризонт на събитията по горната дефинициия се изисква или поглед от вън (някаква божествена гледна точка , например гледайки диаграмата на Пенроз на лист хартия), и анализ на каузалната структура на пространство-времето или наблюдател, който се намира "безкрайно" далече и чака "безкрайно" много време. И за това физиците предпочитат някакви по-локални критрии. Това разбира се е само предположение.

Лелеее Наложи ми се три пъти да прочета постинга ти, преди да разбера ясно и недвусмислено, че веднага трябва да изпия поне пет-шест бири... или може би ракии

[Gravity]

Не разбрах намека. Имам правописна грешка, пише критрии, но трябва да е критерии. Предполагам, че не е в това проблема.

[Шпага]

Не разбрах намека. Имам правописна грешка, пише критрии, но трябва да е критерии. Предполагам, че не е в това проблема.

Нямаше никакъв намек. Просто се пошегувах с това, че изобщо не разбрах какво всъщност имаш предвид в постинга си. Дали аз съм несхватлива, или ти - неясен, не знам. Затова реших да си помогна с пиене

[Gravity]

ОК, ясно. Ако съм писал твърде лаконично мога да пиша и по подробно.

[scaner]

Gravity, нещата може би са по-прости. Смисълът на хоризонт от всякакъв вид е, че той отделя събитията в една пространствена област, светлината от които никога не достига до наблюдателя. Или ако вулгаризираме малко математическият изказ, ще достигне до наблюдателят за безкраен интервал собствено време. Хоризонтът на Риндлер има същото свойство, независимо от произхода си. В разглежданата отправна система на Шекерс-Крускал обаче, светлината от тези събития достига до наблюдателят за краен интервал негово собствено време. В този смисъл нямаме хоризонт, няма такава преграда. Затова твърдя, че той е координатен ефект. Разбира се в ТО хоризонтът има и други качества, които го отличават от историческата граница на Джон Митчел, но те трудно се проследяват в отправната система на Крускал...

Самата величина "гравитационен радиус" на база на която се построява хоризонта, е следствие качествата на гравитиращото тяло. Не знам доколко е удобно да се прикачи като качество на пространство-времето около това тяло, според мен това опира само до дефиниция - да/не, в стила на ТО качествата на пространството се определят от гравитиращото тяло, така че двете положения са еквивалентни. Докато в нормална отправна система тази граница сочи сингуларност, в системата на Крускал тя определя област в която обектите трябва да имат надсветлинна скорост, за да се отдалечат на безкрайност. На прима виста ми идва аналогията с границата на Роше, макар че тя не е качество само на един обект, а на два, за разлика от хоризонта. Тоест подобна по смисъл виртуална граница по някакво свойство.

Това че гравитационният радиус е определена характеристика на черната дупка (или на пространството), по никакъв начин не променя смисъла на количествената стойност на ентропията на ЧД, която се изразява чрез него. С това отговарям и на Шпага.

Дорис, няма как да няма противоречие с теорията на относителността, ако нейните предсказания се опровергават от практиката В случая при отчитане на квантовите ефекти просто се излиза извън границите на приложимост на ТО. Но много трябва да се внимава, къде точно е границата? Доколкото разбирам нещата, надеждите са квантовата теория да се справи с вътрешната сингуларност и евентуално нейното голо проявление. Едва ли това би засегнало такива макро-характеристики като размерът на хоризонта и неговите свойства. Но кой знае...