Sobota, 19. august, 2017 | Meniny má Lýdia

Načítavam, moment...
Momentálne nie ste prihlásený

Čierne diery, časť I (Späť na článok)

Pridajte priamu reakciu k článku

1 2 3 > >>

Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Vdaka za pekny clanok.

Len toto mi nesedi:
"Predstaviť si priestor s neeuklidovskou geometriou si nedokážeme"
preco by sme nedokazali? Nestacila by na to neeuklidovska metrika?

Argumentovat mozete aj cez vyssiu matematiku ako pre normalneho cloveka, som matfyzak.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Dobrý deň, ďakujem za reakciu. Samozrejme hovorím o priestoroch s neuuklidovskou metrikou. Ale aj dvojrozmerný priestor s takou metrikou si nevieme predstaviť inak, než skrz vloženie do trojrozmerného priestoru. Uvediem príklad. V teórii relativity je metrika priestoročasu pseudoriemannovská s lorentzovskou signatúrou. V takýchto metrikách existujú tzv. nulové plochy, ktorých normála je zároveň dotyčnicou. Viete si predstaviť dvojrozmernú plochu, ku ktorej kolmica zároveň leží v tejto ploche? Môžeme to prijať ako fakt, ale nemôžeme si to reálne predstaviť, pretože sme zvyknutí na euklidovskú geometriu, kde normála vždy vystupuje z plochy von. Neeuklidovské geometrie môžeme rôzne znázorňovať, ale vždy ich budeme kresliť na euklidovský papier :)
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

Uf, náročné,

odkladám si článok do záložiek na neskôr, ale po letmom prebehnutí článku ma predsa len zaujalo jedno tvrdenie:
"Podľa kvantovej mechaniky sa informácia nikdy nemôže stratiť, ale vyžarujúca čierna diera zdanlivo informáciu stráca. Keď do nej spadne napríklad počítač, ktorý zaiste obsahuje veľké množstvo informácií, tieto informácie sa pádom do čiernej diery stratia."

Nie som odborník a možno je moja pripomienka hlúpa, ale mám taký neodbytný pocit, že to isté nastane, ak ten počítač spadne do obyčajnej taviacej pece v US Steel. Netreba na to ani čiernu dieru. Či?
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Výborná poznámka. Kľúčové je, čo presne pod pojmom informácia myslíme a do toho som zatiaľ nechcel zabiehať, preto som to podal sugestívne, ale nevysvetlil. Zhruba povedané, informácia sa môže stať neužitočnou, napríklad roztavením počítača v taviacej peci. Ak sa ale dívame na systém taviaca pec+počítač, množina možných stavov je rovnaká pred roztavením a po roztavení. Počítač sa skladá z atómov a tie pri roztavení nezanikajú. Ak chceme popísať výsledný stav roztaveného železa + roztaveného počítača, v princípe musíme udať polohu každého atómu a jeho stav. Takže informácia v užitočnom slova zmysle sa samozrejme pri roztavení vytratí, ale v kvantovomechanickom zmysle nie. V princípe by sme mohli celý proces obrátiť a z roztaveného kovu zrekonštruovať počítač.

Ale keď niečo spadne do čiernej diery, zmenší sa tento priestor možných stavov. V článku som písal, že čierna diera je popísaná len tromi číslami: hmotnosťou, rotáciou a nábojom. Takže aj keď do nej hodíte počítač, na kotrého popis stavu potrebujete 10 miliárd čísel, po páde do čiernej diery sa to zredukuje vždy na 3.

To by nevadilo, keby ten počítač zostal navždy po horizontom čiernej diery. Ako ale ukázal Hawking, čierne diery sa postupne vyparujú, takže horizont jedného dňa zanikne a všetka hmota, ktorá kedy spadla do diery sa zase dostane do nášho sveta. Ale toto žiarenie bude obsahovať omnoho menej informácie, než koľko do diery napadalo za jej života.

Ak to nie je príliš zrozumiteľné, skúste počkať na článok, ak Vás to zaujíma, tam si dám záležať, aby som to poriadne vysvetlil :)
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Ak sa to zvrta na "polohe a stave" jednotlivych atomov, co sa stane pri kolizii atomov hmoty a antihmoty?
A co sa stane s informaciami, ktor ja mam vo svojej hlave, ked vystriem brka? Ze by si moja dusa vsetko pamatala? A ja som dufal, ze na mnohe veci si uz nespomeniem...
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Ako som písal, tá informácia môže nadobudnúť neužitočnú formu, ako v prípade počítača rozpusteného v taviacej peci. Skúste si ešte prečítať odpoveď, ktorú som napísal pánu Ajaxovi. Keď hovoríme o strate informácie, myslíme to, že pred stratou bolo treba systém opisovať viac parametrami než po strate. Nehovoríme teda o užitočnej informácii, ale možno skôr o zložitosti systému.

S antihmotou je to jasné. Majme elektrón a pozitrón, každý z nich popísaný svojou množinou parametrov, napríklad nábojom a spinom. Elektrón má náboj 1, spin 1/2, pozitrón náboj -1 a tiež spin 1/2. Po anihilácii máme dva fotóny. Tie majú náboj nula a spin 1, takže hodnoty sa zmenili, ale stále máme rovnakú množinu parametrov, ktorými častice popisujeme. K strate informácie v tomto zmysle teda nedošlo.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

Clanok

dobry, ale aj po zjednoduseni je dost narocny, Tesim sa vsak na pokracovanie. Mam vsak jednu otazku, mozno sa na nej zasmejete, alebo potukate po cele. Co sa v tejto teorii mysli pod pojmom informacia?
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Otázka je veľmi dobrá, keď nedefinujeme pojem informácie, je to len prázdne slovo. Ako som písal vyššie, dostanem sa k tomu v článkoch neskôr.

Ale v zásade: čím viac parametrov potrebujeme na to, aby sme popísali stav systému, tým viac informácie v tom systéme je. Čistý kvantovomechanický stav napríklad popisujeme súborom kvantových čísel (napr. energetické hladiny, spin, ...) Čierna diera, ktorá všetko pohltené nakoniec vyžiari, transformuje takýto stav do tzv. zmiešaného stavu, ktorý charakterizujeme jediným číslom: teplotou. Teda pôvodný systém popísaný mnohými kvantovými číslami obsahoval viac informácie, než výsledné žiarenie charakterizované len teplotou.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

Dakujem

za odpoved, zas som o nieco mudrejsi.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

"ani istoty vás nezachránia "

vari ani Fizzove istoty?!
to tiú vážne nikto nič negarantuje?!
:)
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

tak toto je veľká téma

na ekonomickú nobelovku - súvislosť ľavice a čiernej diery... a u nás by sa dal skúmať gravitačný kolaps ľavicovej scény okolo frcovych gulí za ktoré ho držia sponzori, prípadne pád za horizont udalostí a následné pohltenie voličských skupín "muftiho babka demokratka", či "slokotov buran"
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Ďakujem diskusnému vláknu za osvieženie debaty o kvantovomechanických paradoxoch v teórii čiernych dier :)
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

Dobry den,

Nie som fyzik, v tejto oblasti som laik. No zaujima ma, ako vieme, ze to zakrivenie 4-rozmerneho casopriestoru je "vnutorne". Teda, ze to nie je zakrivene "von" do dalsich rozmerov. (To, ze my sa do tych dalsich rozmerov nedostaneme, tomu rozumiem, ani dvojrozmerny chrobacik sa do tretieho rozmeru nijako nedokaze dostat.)
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Ďakujem za otázku. Vlastne to nevieme. Teória relativity pracuje s "vnútorným", intrinsickým zakrivením, čo len znamená, že existenciu piateho rozmeru nepotrebuje. Či piaty rozmer existuje, je iná otázka. Dnes existujú rôzne modely, napr. bránové svety, ktoré skutočne s viacerými dimenziami naozaj počítajú. Nemyslím teraz len teóriu strún. V teórii bránových svetov existuje nejaký mnohorozmerný hyperpriestor, ktorý môže byť kĺudne aj plochý, nezakrivený. Náš svet je potom len akási trojrozmerná plocha, ktorá v tomto hyperpriestore pláva. A otázka, či môžeme vidieť hyperpriestor, má reálny zmysel. Jedna z hypotéz je, že struny, ktoré reprezentujú elektromagnetické a iné polia, sú viazané na tieto brány (napr. náš vesmír), ale iné, napríklad struny reprezentujúce gravitáciu, môžu bránu opustiť. Tým by sa vysvetlilo, prečo je gravitácia o toľko slabšia než ostatné sily. V teórii Steinharda a Turoka sa zase predpokladá, že to, čo nazývame Veľký tresk bola v skutočnosti zrážka dvoch brán, teda dvoch vesmírov, ktoré plávajú v hyperpriestore. Ale to všetko sú zatiaľ len hypotézy a pre žiadnu z nich nemáme experimentálny základ.

Naproti tomu teória relativity žiadne dodatočné rozmery nevyžaduje a experimentálne je výborne overená, preto som osobne v tomto smere konzervatívny. Ale aby som ešte raz zhrnul odpoveď na Vašu otázku: nie, nevieme, či je zakrivenie len vnútorné, alebo sa náš priestor ohýba do nejakých iných dimenzií. Teória relativity predpokladá, že zakrivenie je vnútorné.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Dobrý deň, pán Knor. Vraciam sa k Vašj otázke po skoro roku. Nedávno sme sa obaja zapojili do diskusie o tom, či je nutná maturita z cudzieho jazyka (tam som zubami-nechtami obhajoval posolstvo Vašej historky o profesorovi, ktorého pozvali na jeho strednú školu). Vaše meno mi bolo veľmi povedomé, ale nemohol som prísť na to, odkiaľ ho poznám. Potom som si spomenul, že som ho videl v nejakej diskusii pod mojimi článkami a po krátkom sondovaní som objavil tento Váš príspevok.

Z tej diskusie o cudzích jazykoch vďaka prispievateľovi "Kohutisko" vyplynulo, že ste matematik. Keď ste písali príspevok pod moj článok, napísali ste, že ste "v tejto oblasti laik", z čoho som mylne usúdil, že ste laik. Preto aj moja odpoveď bola tak koncipovaná :) Keby som si bol vedomý Vašej odbornosti, bol by som odpoveď sformuloval inak...teraz je už ale asi neskoro...
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

Za odpoveď vopred ďakujem.

Úvodom musím poznamenať, že články pána Matina Schlotza sú najkvalitnejšie články o vede na portáli blok.sms.sk, ak nie priamo v celom časopise SME. To že redakcia SME ich neberie v úvahu je už druhá, nie práve chválihodná vec.

Ale ja sa zameriam iba na základný pilier teórii relativity pohybu materiálnych telies, (nie el. mag. poľa) ktorý je v článku spomenutý. „Citujem: „Jedným zo základov teórie relativity je Einsteinov princíp ekvivalencie. Ten hovorí, že pozorovateľ, ktorý voľne padá v gravitačnom poli, necíti gravitačné pole.“

A podotýkam, „Princíp ekvivalencie“ má širší obsah ako iba padanie pozorovateľ (katastrófy) v utrhnutom výťahu. „Princíp ekvivalencie“ hovorí nasledovné: Akýkoľvek fyzikálny proces, prebiehajúci v gravitačnom poli (g), alebo v ekvivalentnej priamočiarej zrýchlenej sústave (a = g), nevykazuje žiadny merateľný, žiadny identifikovateľný rozdiel. Preložene do zrozumiteľnej reči, „Princíp ekvivalencie“ hovorí aj o tom, že váha telies nameraná v gravitačnom poli Zeme, na jej severnom póle (aby sa odstránila odstredivá sila Zeme) je rovnaká váhe telies nameranej v priamočiarej zrýchlenej sústave (a = g).

Problém je iba v tom, že o výsledkoch meraní váhy telies v priamočiarej zrýchlenej sústave (a = g), fyzika neuvádza ani zmienku. Meranie rovnováhy telies na Ötvöšovom prístroji, počas jeho krivočiareho rovnomerného pohybu, čiže počas jeho rotácie spolu s rotáciou Zeme po kružnicovej dráhe, nie je možné zameniť s meraním váhy telies v priamočiarej zrýchlenej sústave (a = g). Pocity, ktoré človek nadobudne počas voľného pádu v utrhnutej kabíne výťahu, nie je možné považovať za experimentálny dôkaz hoci čoho, lebo experimentálny dôkaz musí vyhádzať z merania hodnôt vopred iniciovaných fyzikálnych procesov, nikdy nie iba z opisu pasívnych pocitov pozorovateľa, alebo opisu jeho očných ilúzii.

Takže moja otázka znie nasledovne:
Vážený pán Matin Schlotz, ak by sa dokázal mylný obsah „Princípu ekvivalencie“, malo by to podľa vášho osobného názoru nejaký dosah (vplyv) na súčasnú relativistickú fyziku, teda aj na existenciu čierných dier? Za odpoveď vopred ďakujem.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Dobrý deň, ďakujem Vám za uznanie. Dovoľte mi kontrovať, že Vy a pán Apjar ste dôstojnými konkurentami.

Princíp ekvivalencie ste popísali správne, doplním len, že ekvivalencia zrýchlenia a gravitačného poľa je myslená lokálne, teda len v jednom bode. Ak budeme merania robiť vo väčšej oblasti priestoru, sme schopní odlíšiť nehomogénne gravitačné pole, ktoré sa prejavuje slapovými silami, od rovnomerne zrýchľujúcej sústavy.

Odpoveď na Váš posledný odstavec: áno. Ak by sa ukázalo, že princíp ekvivalencie neplatí, bol by to skutočný prielom v chápaní gravitácie. Na niečo podobné fyzika čaká, že sa ukáže, že niektorý z dobre preverených princípov v skutočnosti neplatí. Druhá vec je, že princíp ekvivalencie určite platí pre širokú škálu javov, ale možno horizont čiernej diery je situácia, v ktorej zlyháva.

Ako som písal v článku, firewall paradox je práve konfliktom medzi princípom ekvivalencie a princípom unitárneho vývoja v kvantovej mechanike. A ten druhý princíp dnes väčšina fyzikov považuje za správny, takže sú skôr ochotní vzdať sa princípu ekvivalencie. Platí to hlavne o strunároch a časticových fyzikoch. Existencia ohnivého prstenca pri prechode horizontom udalostí by bolo jasné porušenie princípu ekvivalencie a bolo by treba prehodnotiť základy teórie relativity. Viem, že Vám by sa to páčilo :) Ale aspoň vidíte, že fyzici sú ochotní opustiť aj zabehané koľaje, keď sú k tomu donútení logickými argumentami.

Osobne som konzervatívnejší a myslím si, že princíp ekvivalencie sa nakoniec ukáže ako správny, ale to je môj osobný názor. Naopak, ako som tiež v článku spomínal, niektorí fyzici ako Penrose argumentujú, že je treba opustiť princíp unitárneho vývoja. Podľa nich interakcia s gravitačným poľom spôsobuje kolaps vlnovej funkcie. Tieto argumenty sú mi filozoficky omnoho bližšie, ale až čas ukáže, kde je pravda. Pravdepodobne sa ukáže, že firewall paradox má tretie, nečakané riešenie, ktoré zachová oba princípy.

Ale pre pokrok vedy by bolo fajn, keby sa ukázali hranice platnosti oboch princípov a konečne by mali teoretici nejaké nové fakty, ktoré je treba začleniť do teoretického rámca a to by bolo fajn.

Prajem pekný deň.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

len opatrne

s tým opúšťaním princípov lebo ani sa nenazdáme a máme tu generalisima všetkých vied GrSc. Járaya
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Ten už tu je. Skrýva sa pod nickom koceľ.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

"ktorý voľne padá v gravitačnom poli, necíti gravitačné pole.“
pouzitie slova neciti je velmi nestastne. Skor slova nevidi. AK sustava pada k inej sustave, nevidime pohyb ale citime ho. Posobenie zrychlenia a*a je proste citit- ako tiaz G. Ak by zem zacala byt pritahovana nejakou velkou planetou, nevideli by sme pohyb, lebo by cestovala cela zem, ale ludia by to citili. Je to predsa zrychlovane zryhclenie.
 

1 2 3 > >>

Prihláste sa

(?)
 


Ďalšie možnosti
Zoznam diskusií

Registrácia
Zabudnuté heslo
Kódex diskutujúceho

Najčítanejšie na SME