Как стать автором
Обновить

Комментарии 23

Ужасно рад за Пенроуза — мало кто так заслуживает Нобелевки как он. Он столько всего вложил и в теорию относительности, и в кванты, и в твисторы и прочие поиски теории всего, и в научно-популярное — совершенно поразительно и вызывает только восхищение.
Он столько всего вложил и в теорию относительности, и в кванты, и в твисторы и прочие поиски теории всего, и в научно-популярное — совершенно поразительно и вызывает только восхищение.

Согласен со всем, кроме научно-популярного. Как популяризатор Пенроуз настолько плох, что может соперничать в этом с Эйнштейном.

Я бы сказал, что просто он популяризатор для тех, кто в теме:) Т.е. те же диаграммы Пенроуза — гениальный популяризаторская находка. Да, они все равно сложны для совсем несведущих, но насколько проще с ними объяснять всякие причинно-следственные связи в ОТО! Да и научпоп книжки его хороши.
Как популяризатор Пенроуз настолько плох, что может соперничать в этом с Эйнштейном.

Не знаю. По мне он гораздо лучше Хоккинга. У последнего в книге куча шуточек и приколов, но по большому счету вряд ли в голове от нее что-то добавится. Куча занимательных фактов, всякие фантастические истории, личные размышления Хокинга, котоыре смешиваются с реальынми научными фактами. Короече говоря Пенроуз или Фейнман мне гораздо яснее и ближе
По поводу чёрных дыр — для меня остаётся загадкой процесс формирования ЧД, так как вещество для наблюдателя должно останавливаться на границе сферы Швардшильда. Возможно, есть какой-то трюк, связанный с добавлением порции массы, что вызывает рост радиуса сферы и попаданием энергии на её границе внутрь сферы, но толком про это нигде не нашёл.
И кто-то упоминал, что пространство внутри формирующейся ЧД не принадлежит нашей Вселенной, так как с этим пространством принципиально нет связи. Так что это не просто схлопывание по направлению к центру звезды, а параллельное формирование пузыря другого пространства.
Крайне интересно, но самому разбираться сложновато.
Если кто нибудь посоветует материалы на эту тему (не уровня «что такое чёрная дыра», но и не уровня набл и лапласианов, это я не потяну уже) — буду крайне благодарен.
так как вещество для наблюдателя должно останавливаться на границе сферы Швардшильда.
Для массивного тела горизонт событий расширяется при приближении к нему: т.к. горизонт просто задается для определенной массы в некотором регионе пространства, если масса растет, то растет и горизонт. Поэтому, например, мы можем наблюдать слияние черных дыр в LIGO: за доли секунды две черные дыры сближаются и формируют новую черную дыру.
И кто-то упоминал, что пространство внутри формирующейся ЧД не принадлежит нашей Вселенной, так как с этим пространством принципиально нет связи.
ИМХО, это все махание руками, а не физическое утверждение. Для наблюдателя, падающего в ЧД нет вообще никакой разницы, внутри он горизонта событий или снаружи. На горизонте событий не происходит ничего особенного с точки зрения пространства-времени, никаких разрывов, ничего такого. Все физические процессы протекают как обычно. Почему бы вдруг воображаемую линию делать границей нашей Вселенной? Это довольно странно. Можно сказать, «наблюдаемой Вселенной» — тогда еще как-то.

Так что это не просто схлопывание по направлению к центру звезды, а параллельное формирование пузыря другого пространства.
Мне кажется, это все только путает. Разделить формально можно как угодно, но физика от этого не меняется. В ОТО пространство «внутри» и «снаружи» ничем не отличается, при падении в ЧД вы не заметите ничего особенно.

Если кто нибудь посоветует материалы на эту тему (не уровня «что такое чёрная дыра», но и не уровня набл и лапласианов, это я не потяну уже) — буду крайне благодарен.
Мне нравилась книжка Торна «Black Holes and Time Warps», там на довольно популярном уровне рассматриваются всякие хитрости с черными дырами (хотя и не совсем на пальцах).
Дисклеймер: Я не специалист, просто интересующийся с дипломом физика. Возможно, мои вопросы отвечены раз по сто, но мне ответы не попадались.

Для наблюдателя, падающего в ЧД нет вообще никакой разницы, внутри он горизонта событий или снаружи. На горизонте событий не происходит ничего особенного с точки зрения пространства-времени, никаких разрывов, ничего такого. Все физические процессы протекают как обычно. Почему бы вдруг воображаемую линию делать границей нашей Вселенной? Это довольно странно. Можно сказать, «наблюдаемой Вселенной» — тогда еще как-то.

Ну всегда проводится различие между наблюдателем и путешественником именно потому, что процессы для них выглядят по-разному. Поскольку получение сигнала из-под горизонта сейчас мыслится принципиально невозможным, что там происходит с наблюдателем мы выяснить не можем. Поэтому его судьба «ничего не происходит» — это тоже всего лишь предположение. Как мы знаем, здравый смысл в физике не работает. Там сразу после пересечения могут начинаться феи и драконы.
К сожеланию, мне не удалось получить развёрнутый комментарий, но писал мне астрофизик, вроде как не фрик. Идея, насколько я помню, была именно в том, что, раз вещество от нас туда, за горизонт, попасть не может, а горизонт растёт — то область за горизонтом не принадлежит нашей Вселенной. Увы, не могу точнее, это именно от вопрос, который я сам пытаюсь выяснить.

В ОТО пространство «внутри» и «снаружи» ничем не отличается, при падении в ЧД вы не заметите ничего особенно.

Насколько мне известно, это лишь предположения «из общих соображений». С нашей точки зрения, удалённого наблюдателя, физика внутри кардинально отличается — так как там времениподобные траектории, и про физику в таких условиях мы не знаем вообще ни-че-го. Что там увидит путешественник, мы не можем узнать, и поэтому делать предположения об этом — нефизично. Нет связности. Что-то на эту тему в основаниях физики было.

Спасибо, Торна попробую почитать, надеюсь, там есть хоть пара слов по поводу этих вопросов.
Заранее два общих замечания: вы правы, что мы точно не знаем, что происходит за горизонтом. Но у нас пока нет оснований предполагать, что там должно быть что-то иное, не описывающееся ОТО. Мы наблюдали уже 60+ слияний черных дыр, и все они прекрасно укладываются в предсказания ОТО. Конечно, можно сказать, что там вдруг возникают радужные единороги, но это точно не простейшее объяснение. У нас уже есть научная теория о том, что за горизонтом, и пока нет причин ее на что-то заменять.

Во-вторых, черная дыра — это не область пространства. Это момент во времени. Поэтому любые аналогии с обычным объемом, который нам недоступен просто для наблюдения, неверны. Всегда надо думать о ней как об объекте в пространстве-времени.

Как мы знаем, здравый смысл в физике не работает. Там сразу после пересечения могут начинаться феи и драконы.
В физике работает бритва Оккама. У нас нет никаких оснований полагать, что за горизонтом физика как-то отличается от нашей, зачем же привлекать фей и драконов?

дея, насколько я помню, была именно в том, что, раз вещество от нас туда, за горизонт, попасть не может, а горизонт растёт — то область за горизонтом не принадлежит нашей Вселенной.
На мой взгляд, это либо неточность с его стороны, либо он имел что-то другое ввиду. Вещество от нас, конечно, попадает туда без всяких проблем. Мы просто видим, что процесс занимает гораздо дольше времени, чем для самого вещества. Но мы даже можем наблюдать, как оно туда падает за конечное время (хоть и долгое). Понятие об изолированной области — это из 60х годов прошлого века (когда обсуждались концепции типа замершей звезды), но они все безнадежно устарели.

Насколько мне известно, это лишь предположения «из общих соображений».
Это то, что говорит нам самая точная физическая теория на настоящий момент. Еще раз напомню: мы буквально видим, как две черные дыры сталкиваются, и гравитационные волны, которые они испускают, точно совпадают с предсказаниями ОТО. Конечно, любая физическая теория — просто предположение. Но у нас нет оснований не доверять ему.
Что там увидит путешественник, мы не можем узнать, и поэтому делать предположения об этом — нефизично. Нет связности.
Не знаю, почему вы так говорите. ОТО очень точно описывает, что происходит внутри ЧД (до момента сигнулярности). Вообще, мы можем жить внутри черной дыры — это вполне соотносится с современной физикой.

хорошо, спасибо за разъяснения
Что там увидит путешественник, мы не можем узнать, и поэтому делать предположения об этом — нефизично.

Что на самом деле нефизично — так это считать, что описание происходящего в одной, весьма субъективно выбранной системе координат есть объективная реальность.


Всё это "недостижение горизонта" есть в большей степени артефакт не самой удачной системы координат, чем что-то реальное. И выражение "с точки зрения удалённого наблюдателя", соответственно, в очень большой степени условность. На самом деле даже удалённый наблюдатель может использовать разные системы координат, разные варианты синхронизации часов, в том числе и такие, что окажется, что путешественник давно горизонт пересёк.

Промахнулся с ответом. Мой коммент ниже.
Я для себя составил картину, что ЧД это и есть горизонт событий. По крайней мере моя интуиция это вполне себе переваривает, другое дело, что наука, чаще всего, противоречит интуиции.
Если кто нибудь посоветует материалы на эту тему (не уровня «что такое чёрная дыра», но и не уровня набл и лапласианов, это я не потяну уже) — буду крайне благодарен.

Мне когда-то нравилась книжка Трофименко «Белые и черные дыры во Вселенной» не знаю насколько она хороша
И кто-то упоминал, что пространство внутри формирующейся ЧД не принадлежит нашей Вселенной, так как с этим пространством принципиально нет связи. Так что это не просто схлопывание по направлению к центру звезды, а параллельное формирование пузыря другого пространства.
Белая дыра

По поводу чёрных дыр — для меня остаётся загадкой процесс формирования ЧД, так как вещество для наблюдателя должно останавливаться на границе сферы Швардшильда. Возможно, есть какой-то трюк, связанный с добавлением порции массы, что вызывает рост радиуса сферы и попаданием энергии на её границе внутрь сферы, но толком про это нигде не нашёл.

Русская википедия не даёт ответ:
Более того, удалённый наблюдатель никогда не увидит, что что-то достигнет горизонта. Вместо этого, приближаясь к дыре, скорость объекта будет бесконечно уменьшаться.

Зато если погуглить более разжёванное описание:
Согласно утверждению удаленного наблюдателя, космонавт, падающий на черную дыру, никогда не достигнет горизонта событий; он останется живым навсегда в преддверии вступления в черную дыру в состоянии замедленной жизнедеятельности, и ему потребуются многие миллиарды лет, чтобы преодолеть те несколько сантиметров, которые отделяют его от горизонта событий. Однако, согласно данным падающего наблюдателя, его часы отсчитывают время в своем обычном темпе. Поэтому он проскакивает за горизонт событий спустя весьма краткий срок, если судить по его часам.


Т.е. удалённый наблюдатель ни «никогда этого не увидит», а процесс для него будет длиться миллиарды лет.
Если бы было «никогда», то сейчас над горизонтом событий висело всё что когда-либо было поглащено.
Т.е. ракета летящая в чёрную дыру влетает туда достаточно быстро, но за счёт замедления света, она нам «натранслирует» видео своего падения на миллиарды лет, хотя уже давно будет поглощена.

PS: могу в чём-то заблуждаться. Диплом по «Моделированию вращающейся чёрной дыре Керра» защищал более 15 лет назад.
Ну согласно ОТО это принципально — не за «миллиарды лет», и не «натранслирует», а именно бесконечное время с точки зрения удалённого наблюдателя. Насколько я понимаю, физика процесса принципиально отличается для наблюдателя и для путешественника хотя бы тем, что путешественника сожжёт и размажет тонким слоем так называемый файервол, а путешественник в этом месте ничего не заметит.
что путешественника сожжёт и размажет тонким слоем так называемый файервол, а путешественник в этом месте ничего не заметит.
Не обязательно. Во-первых, файервол может и не существовать, это просто гипотеза, и у нее много-много проблем. Во-вторых, для достаточно больших черных дыр градиенты на горизонте событий могут быть очень малыми, так что путешественник буквально не почувствует пересечения горизонта.
Про файервол — проблемы кроются в той же магии непосредственного пересечения горизонта веществом. С точки зрения ОТО (как я её понимаю), этот момент находится на бесконечности, так что всё вещество накапливается тонким слоем на горизонте, имеет там «бесконечную» температуру — и это и есть файерволл, на котором всё падающее распадается на кванты.
«А путешественник в этом месте ничего не заметит.» — так сразу и написал.
Наверное, в комменте выше вы что-то другое имели ввиду:
что путешественника сожжёт и размажет тонким слоем так называемый файервол
Я отвечал на это. Но ниже вы пишете «А путешественник в этом месте ничего не заметит.» Так что из этого?

С точки зрения ОТО (как я её понимаю), этот момент находится на бесконечности, так что всё вещество накапливается тонким слоем на горизонте, имеет там «бесконечную» температуру — и это и есть файерволл, на котором всё падающее распадается на кванты.
Нет, это не про то. Файрволл — про попытку решения проблемы с потерей информации в ЧД, когда таким образом решается вопрос о том, куда девается квантовая запутанность при излучении частиц в излучении Хокинга. Идея в том, что энергия, хранимая в запутанности, выпускается в виде высокоэнергетического излучения — поэтому фаерволл. Но это только гипотеза и при этом очень проблемная.

Для наблюдателя снаружи, действительно, вся материя скапливается на границе. Но она от этого не становится более энергетичной, т.к. она также замедляется. Вообще говоря, в пределе для наблюдателя снаружи на границе все очень холодное. Поэтому падающую ракету вы будете видеть как краснеющей и теряющей в яркости, но никак не размазывающейся.

Кроме того, как я писал вам выше, для реальных тел с массой время поглощения черной дырой конечно — в какой-то момент горизонт расширится и включит в себя эту массу: мы это буквально наблюдаем в LIGO.
Т.е. ракета летящая в чёрную дыру влетает туда достаточно быстро, но за счёт замедления света, она нам «натранслирует» видео своего падения на миллиарды лет, хотя уже давно будет поглощена.

Немного не соглашусь: такое утверждение требует наличия некоторой абсолютной системы отсчета, относительно которой ракета «уже поглощена». Но в ОТО все относительно, так что мы не можем делать никаких утверждений о том, что там произошло «на самом деле». Максимум — интерполировать наше знание ОТО и наблюдения на то, как бы это наблюдалось с точки зрения ракеты. Но так да, для удаленного наблюдателя ракета замедляется.

Можно еще добавить, что из-за красного смещения мы перестанем видеть свет, доходящий от ракеты, гораздо раньше, за вполне конечное время. А еще что из-за излучения Хокинга ЧД испарится в какой-то момент, так что «бесконечного падения» в любом случае не получится. И еще что для реальных (керровских) ЧД все вообще сложнее из-за ее вращения.
эта теория приводит к образованию черных дыр

Так вот из-за кого появились чёрные дыры — из-за Эйнштейна!
феномен имеет размеры, сопоставимые с размерами Солнечной системы, но внутри этого пространства находятся около четырех миллионов солнечных масс.

Здесь, что-то не так. Или речь о размере солнца, а не солнечной системы или сравнение бессмысленно.

Размер горизонта SagA* около 0.08AU (AU=расстояние от Земли до Солнца). Размер Солнца 0.009 AU. Т.е. где-то между размером Солнца и орбитой Меркурия.
феномен имеет размеры, сопоставимые с размерами Солнечной системы, но внутри этого пространства находятся около четырех миллионов солнечных масс.

следует исправить


феномен имеет размеры, сопоставимые с размерами солнца, но внутри этого пространства находятся около четырех миллионов солнечных масс.
Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.