Štvrtok, 17. august, 2017 | Meniny má Milica

Načítavam, moment...
Momentálne nie ste prihlásený

Čierne diery, časť V - konformné transformácie (Späť na článok)

Pridajte priamu reakciu k článku

1 2 >

Hodnoť:   mínus indicator plus

Skvelé články

Pre mňa osobne veľmi inšpiratívne.
Tento článok mi pripomenul časť výborného animovaného seriálu "Phineas & Ferb" s názvom: "Útok 50 stôp vysokej sestry" (Attack of the 50 Foot Sister). V nej ich sestra Candace vypije prípravok na zväčšovanie dýň a narastie sa do výšky 50 stôp. Phineas s Ferbom nevedia, ako ju zmenšiť, no napokon sa zväčšovací prípravok rozpráši do celého vesmíru a tým sa zväčší celý vesmír. Takže z Candace je opäť normálne veľké dievča.
Originálna ilustrácia konformnej transformácie.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Ďakujem veľmi pekne :)

Len podotýkam, že Vami uvedený príbeh je ilustráciou nie len konformnej transformácie, ale dokonca aj konformnej invariantnosti :)
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Inak...chápem, že to bol vtip a tak to aj beriem, ale ako učiteľovi mi nedá dodať, že to, čo sa v tom seriáli popisuje, je práve nesprávne. Ak by sa preškáloval celý vesmír aj so sestrou, mal by iné vlastnosti, než má teraz. Vesmír nie je konformne invariantný. Pardon, ospravedlňujem sa za narušenie seriálovej atmosféry :)
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

Pre mňa nie sú čierne diery až tak

zaujímavé. Ide len o stupeň vyššiu úroveň stlačenia hmoty ako je neutrónová hviezda. Áno, žiadne žiarenie nemôže uniknúť ohromnej gravitácii, nastáva zrútenie po minimálny priemer (možno zo 10 metrov superhustej hmoty) ale vždy iba po...určitú hranicu. Nikdy nie nekonečno.

Tou hranicou je, keď už gravitácia je taká obrovská, že dochádza k premene častíc (akých ?) na netrína, ktoré už gravitácii unikajú. Už o tom písali v novinách. Preto čierne diery dosahujú iba určitú maximálnu veľkosť, každá ďalšia pohltená hmota z okolia je vypudená vo forme neutrín a celková príťažlivá sila sa už nezväčšuje.

Až kým sa raz možno nenájde nejaký objekt vo vesmíre, ktorý pohlcuje aj tie neutrína.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Ďakujem za reakciu i nastolené otázky.

Kde ste sa dočítali, že neutrína unikajú z čiernych dier? Neutrína sú obyčajné častice (dokonca už vieme, že majú aj hmotnosť a teda sa pohybujú podsvetelnou rýchlosťou), takže rovnako podliehajú gravitácii. Naviac, pri danej rýchlosti sa všetky objekty v gravitačnom poli správajú rovnako, bez ohľadu na svoju hmotnosť.

Neutrína vznikajú napríklad vtedy, keď sa formuje neutrónová hviezda. Elektróny a protóny rekombinujú, vytvoria neutróny, a zbytok energie odnášajú neutrína. Pravda, v tejto fáze ešte hviezda nie je čiernou dierou, takže neutrína môžu hviezdu opustiť. Ak sa prekročí kritická hranica a čierna diera vznikne, žiadne neutríno už ju neopustí (ak si odmyslíme Hawkingovo žiarenie, ktoré ale produkuje všetky typy častíc, nie len neutrína).

Máte pravdu, že fyzikálne sa zdá nezmyselné uvažovať o singularite, teda o tom, že by sa všetka hmota skoncentrovala do bodu. Všeobecná teória relativity však jednoznačne hovorí, že sa to za určitých podmienok stane.

Ak teda veríme, že fyzikálne nekonečno nie je možné, musí vzniku singularity zabrániť nejaký zatiaľ neznámy kvantovomechanický efekt. Možné scenáre, ako by mohla singularita NEvzniknúť, podáva napríklad Ashtekar v rámci slučkovej teórie gravitácie. Zatiaľ sú to len špekulácie, ale asi týmto smerom sa niekde bude ďalší výskum uberať.

Rozhodne to však nie je tak, že vznikne malá a superhustá guľa.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

pokiaľ zoberiem tú singularitu ako vlnovú dĺžku tak je rovná vlna. pri väčšej gravitácii sa vlnové vzdialenosti predlžujú laser vyrobený na zemi na jupteri bude mať väčšiu vlnovú dĺžku a to je vlastne ten reatívny čas. na jupiteri čas plynie pomalšie. potom môžme vlnovú dĺžku priradiť k plynutiu času. pokiaľ mám laser a teoreticky ho vložím do čiernej dieri a vystrelím fotón tak ten bude mať nekonečnú vlnovú dĺžku môžeme povedať že čas stojí.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Teraz s odstupom času páni, otázka.

Čo poviete na vyzobrazenie čiernej diery vo filme Interstellar a jej približných vlastnostiach ?

Zdá sa mi, že to nebolo až tak out of reality :)

Najprv ten film treba vidieť :)
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

súhlasím

s vaším názorom ohľadom o neutrínach. predtým som písal príspevok že keď teoreticky stlačíme hmotnosť tak že sa neutróny ktoré by mali vzniknúť po stlačení atómov a vyžiarením prebytočnej energie fotónmi kvarky by sa zliali dokopy a sila ktorá tlačí na hmotu musí byť väčšia ako silne interakcie. stav nasýtenia silných síl musí byť prekonaný. silne interakcie nám držia jadro a kvarky pokope ale zároveň ich oddeľujú (kvarky s rozdielnym potenciálom el. sa nesmú stretnúť. toto môžme dosiahnuť napr. pri fúzii. pri fúzii sa prebytočná energia uvoľňuje napr. neutrónmi. na LHC sa urobili pokusy kde sa protóny úplne rozliali pri zrážkach a vyžiarili fotóny. podobne by som si predstavoval zliatie neutrónov a energiu nevyžiariť fotónmi. toto môže dosiahnuť iba gravitácia. keď sa elektrické náboje zlejú tak dosiahnú vlastnosť ako neutríno. nebude mať elektrický náboj a bude hmotné a reagovať môže iba na slabú interakciu, (je hmotné tak môže mech. pôsobiť na atómy. je pre mňa novinkou že fotóny ktoré zhltne čierna diera, resp energia ktorá vletí pod horizont sa vyžiari neutrínami. to tak trochu potvrdzuje moju hypotézu.
ale to som trochu off topic článku
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Áno, výnimočne som na Vás nezabudol a o Vašej otázke som premýšľal.

Nie som si istý, či musí byť stav nasýtenia jadrových síl prekonaný, aj keď teraz rozumiem (asi) Vášmu argumentu.

Myslím si, že tu dochádza k jasnému konfliktu medzi všeobecnou relativitou a kvantovou mechanikou. V súčasných teóriách sa kvantové javy v gravitačnom poli popisujú tak, že sa predpokladá daná geometria a študuje sa kvantová mechanika v tejto geometrii. V skutočnosti je ale treba vziať do úvahy aj vplyv kvantových javov na geometriu, a to zatiaľ nevieme. V súčasných teóriách to vychádza tak, že pri gravitačnom kolapse prevládne gravitácia nad všetkými inými vplyvmi.

Ale zatiaľ to nevieme konzistentne popísať do detailu. Napríklad sa dá vypočítať degenerovaný tlak, teda tlak spôsobený vylučovacím princípom a efektami, o ktorých hovoríte. Gravitačný tlak však vyjde väčší, z čoho usudzujeme, že ani tieto efekty kolapsu nezabránia. Ale viac o tom dnes povedať nevieme. Je možné, že za extrémnych podmienok prebiehajú tieto kvantové javy inak a teda nevieme, čo sa reálne stane.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Napriek tom, že článok je dlhý, veľmi dobre sa číta. Ako je mi známe tento článok patrí do série článkov, ktoré majú objasniť okolnosti okolo vzniku a mechaniky čiernych dier. Z toho potom plynie, že filozofické problémy ktoré možnosť vzniku čiernych dier nepripúšťajú sú v článkoch ignorované, respektíve sú považované za irelevantné.

Ja som dostal do daru jednu knihu, od „ľudového“ fyzika (pána Cabadaja), ktorý ku teórii vzniku materiálneho časopriestoru, (v ktorom môže vzniknúť aj čierna diera) poznamenáva, že ten materiálny časopriestor vznikol z ničoho, nikde a nikdy. Podľa pána Cabadaja, súčasný materiálny časopriestor vznikol výbuchom do predtým neexistujúceho priestoru v stave, keď ešte nemal materiálnu podstatu (a preto nemohol vybuchnúť) a v dobe keď ešte neexistoval čas. To že ten (hypotetický) výbuch prebiehal dokonca rýchlosťou ktorá presahovala viacnásobne rýchlosť svetla, už je zbytočne spomínať.

Ak otázky okolo hypotetického vzniku materiálneho časopriestoru v Big Bangu vynecháme, obídeme, tak aj ostatné problémy materiálneho časopriestoru, napríklad problémy čiernych dier môžeme tiež vynechať a brať ich presne tak ako argumenty Big Bangu, čiže iba ako hypotézy, či premisy, nie však ako objektívnu realitu.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

otazka

neviem ci to dobre chapem, ale vnimam to ako dve rozne veci, na jednej strane ak mame dostatocne hmotne teleso v dostatocne malom objeme, tak VTR tvrdi ze vznikne horizont a zvonku je to cierna diera. Ale to neznamena nutne ze vnutri to konci singularitou. To je oddelleny vypocet, ktory porovnava sily ktore sa snazia kolabovat zo silami ktore posobia proti. A dnes verime ze ziadne sily nestacia na zabranenie kolapsu. Ale nie je to nutna podmienka existencie ciernej diery
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Je to skôr naopak: nie každá singularita musí byť obklopená horizontom. Existuje však "hypotéza kozmickej cenzúry", že za rozumných okolností je singularita obklopená horizontom a nevznikajú tzv. nahé singularity. V skutočnosti poznáme modely, v ktorých nahé singularity vznikajú, ale tie sú považované za nefyzikálne z iných príčin, takže zatiaľ sa zdá, že kozmická cenzúra funguje. Neexistuje však exaktný dôkaz. Takže: v princípe by mohla existovať singularita, okolo ktorej nie je horizont, ale veríme, že sa to v prírode nedeje.

Opačným smerom je to ale jasnejšie. Zo samotnej definície horizontu plynie, že všetky geodetiky musia smerovať pod horizont. Hawkingove-Penroseove teorémy potom ukazujú, že tieto geodetiky majú pod horizontom konečnú dĺžku, teda, že sa skončia v konečnom čase. To je definícia singularity.

Takže nejde úplne o oddelené výpočty. To, čo myslíte Vy, je popis kolapsu hviezdy. Ten zahŕňa oboje, vieme popísať, že hviezda začne kolabovať, pritom sa vytvorí horizont a to nevyhnutne vedie k singularite pod horizontom. Jediná nezodpovedaná otázka teda je, či môže singularita vzniknúť nejakým iným spôsobom.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

okolo čiernej diery je horizont

"spod ktorého nič nemôže uniknúť".

A cez horizont môže niečo do čiernej diery vniknúť? Myslel som, že z pohľadu vzdialeného pozorovateľa bude hmota padať na horizont nekonečne dlho. Neznamená to, že všetko čo je čiernou dierou priťahované zostane pre vzdialeného pozorovateľa navždy nad horizontom a teda do čiernej diery nikdy nenávratne nespadne?
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Máte úplnú pravdu, z pohľadu vonkajšieho pozorovateľa predmet do čiernej diery nespadne nikdy. Matematické vysvetlenie je, že horizont čiernej diery je súradnicovou singularitou, inými slovami, súradnice, ktoré používa tento pozorovateľ (čas a vzdialenosť), strácajú na horizonte zmysel. Fyzikálne vysvetlenie je, že keď sa teleso približuje k horizontu, signál z neho vychádzajúci (alebo odrazené svetlo) musí vzdorovať stále silnejšej gravitácii, takže dochádza k silnému červenému posunu (pokles energie fotónu). Vonkajší pozorovateľ teda nikdy nemôže vidieť teleso spadnúť pod horizont. Ako by sa mohol dozvedieť, že teleso tam spadlo, keď ho tam nemôže vidieť?

Podľa princípu relativity však na popis geometrie môžeme použiť ľubovoľné súradnice, ale musíme počítať s tým, že budú platné len v určitej oblasti (tento problém sa nedá obísť). Je možné zaviesť súradnice, ktoré sú na horizonte slušné a žiadna singularita nevzniká. Tieto súradnice je možné rozšíriť pod horizont a v nich je vidieť, že teleso v skutočnosti pod horizont spadne a rýchlo skončí v singularite

Takže máte pravdu. V skutočnosti teleso pod horizont spadne, ale pozorovateľ nad horizontom to nikdy neuvidí. Pre neho teleso na horizonte "zamrzne" a jeho has sa bude stále zmenšovať, až zanikne. Ale pod horizontom ho logicky nemôže vidieť.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

A čo sa z pohľadu vzdialeného pozorovateľa stane, ak sa nad horizontom postupne hromadí hmota až je nakoniec porovnateľná (alebo aj väčšia) s hmotou pod pôvodným horizontom?
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

S hmotou, ktorá padá do čiernej diery, sa zväčšuje jej hmotnosť, takže aj plocha horizontu (druhý zákon termodynamiky). Ak teda bude do čiernej diery padať veľa hmoty, horizont sa bude zvačšovať a pohltí to miesto, kde zostala tesne nad horizontom hmota stáť. V tom okamihu hmota zanikne aj pre vonkajšieho pozorovateľa.

Ale zdôrazňujem, že reálne pozorovateľ hmotu padajúcu do čiernej diery rýchlo stratí z dohľadu, aj keby sa horizont nezväčšoval, pretože jas telesa tesne nad horizontom bude veľmi rýchlo slabnúť (mám v skutočnosti na mysli pokles frekvencie). Svetlo bude teda červenať až sa presunie k infračervenému žiareniu a za krátky čas bude frekvencia prakticky nulová, takže nebude registrovať žiaden signál z čiernej diery. Takže reálne pre pozorovateľa hmota padajúca do čiernej diery zanikne, len ju nikdy neuvidí prejsť horizontom.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Nie je ťažké pochopiť, že vzdialený pozorovateľ nemôže v dôsledku červeného posuvu priamo pozorovať hmotu blížiacu sa k horizontu. Ale z toho, že pre pozorovateľa hmota "zmizla" (v dôsledku červeného posuvu) ešte nevyplýva, že sa dostala pod horizont.

Pochopil som Vás správne, že sa hmota k horizontu priblíži tak rýchlo, že aj z pohľadu vzdialeného pozorovateľa má celá sústava (t.j. hmota pôvodnej čiernej diery spolu s pritiahnutou hmotou) v konečnom čase takú hmotnosť a objem, že hoci pritiahnutá hmota horizontom pôvodnej čiernej diery neprešla, posunul sa horizont tak, že sa hmota nachádza pod ním?
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Áno, ale nesúvisí to s tým, ako rýchlo ten proces prebieha. Ja som o rýchlosti hovoril preto, že som chcel zdôrazniť, že pozorovateľ nemusí čakať roky, aby mu padajúce teleso zmizlo z dohľadu.

Ale áno, je to tak. Vezmite si, že pozorovateľ uvidí postupom času teleso ľubovoľne blízko horizontu, takže limitne ho uvidí priamo na horizonte, ale nikdy pod ním. Takže keď teleso spadne do čiernej diery, jej hmotnosť sa zväčší a je jedno o akú malú hodnotu, narastie aj polomer čiernej diery (v skutočnosti je to hodnota 2 M G / c^2, kde M je hmotnosť padajúceho telesa, c rýchlosť svetla a G gravitačná konštanta). To znamená že nový horizont bude o maličký kúsok posunutý a tým pádom zakryje aspoň časť dráhy, ktorú ešte pozorovateľ videl. Lenže pozorovateľ nemôže vidieť horizont, takže skutočne uvidí len to, že hmota zmizla.
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

asi som sa pýtal nešikovne

lebo mi ide práve o to, ako rýchlo ten proces (nielen "zmiznutie" telesa v dôsledku červeného posuvu ale aj prechod pod horizont) prebieha z pohľadu vzdialeného pozorovateľa.

To že mu padajúce teleso rýchlo zmizne (ak to netrvá roky, aké sú teda typické časy pre čierne diery hviezdnej/strednej/obrej veľkosti?) je síce zaujímavé, ale to nestačí. Podstatné je, ako dlho potrvá (z pohľadu vzdialeného pozorovateľa) padajúcemu telesu také priblíženie k horizontu, aby sa už nachádzalo pod "novým" horizontom. Zo vzťahu 2MG/c^2 vyplýva, že čím je hmotnosť padajúceho telesa menšia, tým k menšiemu posunutiu horizontu dôjde a teda dlhšie to potrvá (pre miniatúrnu čiernu dieru s hmotnosťou Zeme padajúcu na čiernu dieru hviezdnej/strednej/obrej veľkosti ten posledný centimeter potrvá sekundy, roky alebo miliardy rokov?).
 
Hodnoť:   mínus indicator plus

 

Všeobecná teória relativity, (nevedno čoho) z ktorej vyplývajú aj hypotézy o čiernych (a iných) dierach, stojí a padá na pravdivosti (okrem iných aj) toho super jednoduchého tvrdenia, že keď z výšky 1m pustíme železný kilovec na povrch Zeme, tak on dopadne na povrch Zeme takým istým tlakom, ako keď ten istý železný kilovec postíme z výšky 1m na podlahu rakety, ktorá sa pohybuje zrýchlením (a = g).

Aký super jednoduchý, matematiky oprostený a krištáľovo čistý, pritom pravdivý je experimentálny dôkaz piliera VTR, aj s jeho následkami, čiernymi (a inými) dierami. Akým bláznom musí byť ten, kto ten jednoduchý a krištáľovo čistý a pritom pravdivý pilier VTR (nevedno čoho) čo i len spochybňuje v tieni slávnych (a super komplikovaných vnových) matematických rovníc VTR.

Aký múdry musí byť ten jedinec, ktorý je očarený, skôr ohúrený slávnymi (a super komplikovanými) matematickými rovnicami VTR, ale pritom nevie odpovedať na otázku, kto, kedy a kde zmeral rovnosť tlakov dopadu železného kilovca na povrch Zeme na podlahu zrýchlenej rakety (a = g) a aké hodnoty tlakov dopadu nameral.

Takému múdremu jedincovi je potrebné povedať ľudovo: „Ander hamuj, bo mezaš co hutoriš“, nakoľko ten jedinec nevie o tom, že tie tlaky dopadov železného kilovca (tam a tamm) ešte nikto nezmeral a keby by ich zmeral, prestal by šíriť svoje vlastné dojmy, ako aj dojmy jeho učiteľov fyziky na závery VTR (nevedno čoho).

Príznačne pre ® fyziku je to, že jej oficiálne prezentované, iba vlnové (na pevné telesá neaplikovateľné) experimentálne dôkazy VTR, sú brané ako absolútna pravda a to bez zjavnej snahy zistiť okolnosti ich experimentálnej previerky aj na pevných telesách už tu na Zemi.

Výsledkom toho je potom zosmiešnenie toho, kto vyžaduje experimentálne preverenie konkrétnych argumentov VTR, už tu na Zemi, na jednej strane a na druhej strane je to hromadná, až pásová „výroba“ iba matematicky podopretých (slušne povedané) hypotéz (predpokladov – osobných dojmov a pocitov svojráznych vykladačov záverov VTR) ktoré sa ale nedajú overiť na Zemi, lebo na Zemi (na pevné telesá) nepôsobia. Nie náhodou NC za fyziku musela byť udelená autorom úspornej (let) žiarovky, lebo za Higgsovo pole sa už udelila NC, ale následne hrozí udelenie NC za objav ďalšieho poľa, ktoré indukuje Higgsovo pole atd....

Tie úplne jednoduché a matematiky oprostené argumenty, ktoré pôsobia na pevné telesa už tu na Zemi a ktoré jednoznačne vyvracajú argumenty VTR, sa hromadne ignorujú i keď zatiaľ neboli ešte ani raz tu na Zemi preverené.

Prajem príjemné prežitie víkendu v zajatí vlnových rovníc VTR, neplatných na pevné telesá.
 

1 2 >

Prihláste sa

(?)
 


Ďalšie možnosti
Zoznam diskusií

Registrácia
Zabudnuté heslo
Kódex diskutujúceho

Najčítanejšie na SME