Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
2

Как гравитационным волнам удается покинуть горизонт событий черной дыры?

Павловс [11.1K] 4 недели назад

Вроде считается, что пространство-время вокруг черных дыр искривлено настолько, что даже свет не может покинут их горизонт событий. Но почему гравитационным волнам удается сделать то, на что не способны электро-магнитные волны?

2

А им и не надо покидать этот горизонт, потому что гравитационное поле уже изначально существует вне чёрной дыры.

Гравитационное поле существует вокруг любого материального объекта, и чёрная дыра тут не исключение. Поэтому при изменении характеристик объекта, в частности и при его неравномерном движении, изменяется и гравитационное поле - в нём возникают волны. Ещё раз: это происходит не внутри чёрной дыры, а вне её. Поэтому никакого парадокса тут нет: ничему не требуется проникать наружу из-под горизонта событий.

Кстати, и те гравитационные волны, что удалось зарегистрировать, возникли не внутри чёрной дыры. Это было столкновение двух чёрных дыр, и волны генерировались ровно в то время, пока чёрные дыры ещё "кружились в танце". Механика явления простая. Два массивных объекта мирно летели себе, каждый по своей траектории. Ну так случилось, что они пролетали мимо друг друга, а значит - их траектория искривилась. Точно так же, как искривилась бы траектория любого булыжника, пролетающего мимо планеты. Но штука в том, что искривление траектории - это неравномерное (ускоренное) движение, а движение с ускорением порождает излучение гравитационных волн, которые уносят энергию. И если для булыжника и планеты эта потеря энергии ничтожно мала и никак не влияет на их движение, то для чёрных дыр, с их массой, потеря энергии оказывается существенной и замедляет их движение. Поэтому если в классическом случае булыжник улетит от планеты прочь, по гиперболической траектории (как прилетел - так и улетит; банальное превращение потенциальной энергии в кинетическую, а той - обратно в потенциальную), то для двух чёрных дыр потеря энергии может превратить гиперболу в эллипс и сделать траекторию замкнутой. Исходная потенциальная энергия переходит не только в кинетическую, но и в энергию гравитационных волн, рассеивающуюся в пространстве. Дыры, если потеряно достаточное количество энергии, оказываются захваченными друг другом. Ну и поскольку траектория всё равно кривая, энергия будет продолжать теряться, всё быстрее и быстрее, и всё интенсивнее и интенсивнее. Что в последний момент и приводит к выплеску колоссальной мощности - сопоставимой в этот момент с мощностью излучения всей Вселенной.

Но, ещё раз, гравитационное поле, которое уносит эту энергию, - оно снаружи, а не внутри.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
2

В настоящее время официально нет ответа на этот вопрос.

Также, как и, по аналогии, относительно заряда черной дыры - уравнение описывающее заряженную черную дыру есть, но нет ответа, как электрическое поле выходит наружу. То есть, "на чём там держится заряд"?

Также, как и "увлечение аккреационного диска вращением черной дыры" - чем там передается вращение?

Полного математического описания (тензорного уравнения) у меня нет (не хватает некоторых данных). Но исходя из предварительных расчетов получается, что при критическом гравитационном потенциале происходит настолько сильное искривление пространства, что оно само начинает обладать свойствами гравитирующего объекта. Поэтому я не зря ввел термин "гравитационный пробой" (или "гравитационное замыкание") для этого явления. То есть, при гравитационном пробое пространства на границе горизонта черной дыры, эта граница приобретает магнитные, электрические и гравитационные характеристики.

По аналогии - солнечная (звездная) плазма, при высоких температурах в миллионы градусов, становиться настолько токопроводящей, а магнитное поле оказывается "вмороженным", что плазму уже можно описывать как твердое тело с соответствующими электрическими и магнитными характеристиками, хотя она сама это вроде как "нагретый газ".

То есть, в данном случае с гравитационным полем черной дыры (а также магнитным и электрическим) можно сказать, что на её границе пространство приобрело качественно иные характеристики. То есть, количество перешло в качество.

(Вот такой у меня есть вариант на основании моих расчетов).

2

Так получается по ОТО Энштейна нет никаких гравитационных волн, нет гравитационных частиц - гравитонов и покидать черную дыру и выходит за сферу Шварцшильда некому.

По ОТО (общей теории относительности) любая масса искривляет пространство, это убедительно доказали наблюдения Меркурия.

И этот прогиб пространства не зависит от того видим ли мы гравитирующую массу или нет.

Мало того - Энштейн не указал но это очевидно - прогиб пространства происходит в следующее измерение, гравитирующая масса изменяет метрику пространства.Это легко понять глядя на модель прогиба плоского пространства - прогиб то в третьем измерении произошел - в глубину.

А наши черные дыры делают прогиб нашего трехмерного пространства в четвертое измерение, которое нам трехмирным не видно. Тут уже начинаются фокусы со временем - помните я говорил о Меркурии. Когда Меркурий еще находится за Солнцем и не должен быть виден - он благодаря изгибу нашего пространства вдруг выглядывает из-за Солнца раньше ВРЕМЕНИ.

Так что вы хороший поставили вопрос - только сформулировали его не верно, допустив что у гравитации волновая природа - вот почему не удается построит единую теорию поля, даже Энштейну. Даже он, корифей в этом деле - не смог преодолеть ошибочное мировозрение, не успел. Но вы еше можете успеть что то сделать - раз поставили такой вопрос!

1

Вопрос прям в дырочку. Черную. Вот тока-тока открыли гравитационные волны. Как?, чё?, пока неизвестно. Если э\магнитные волны мы считаем биполярными (плюс-минус), то гравитационные похоже однополярные. Да и зачем им покидать материальный объект? Есть материя-есть гравитация. И наоборот. Чем массивнее, тем сильнее.

Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация
OpenID