A A A A Автор Тема: Будь они неладны, эти ЧД  (Прочитано 3845 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Интересующийся ДедАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 5 771
  • Благодарностей: 171
  • Поживем - увидим...
    • Сообщения от Интересующийся Дед
Будь они неладны, эти ЧД
« : 16 Янв 2017 [11:54:24] »
Вблизи ЧД имеет место гравитационное замедление времени, поэтому внешний наблюдатель будет видеть падающие на ЧД объекты так, как будто они движутся крайне замедленно. И при этом еще с красным смещением.
А вот наблюдателю на корабле, падающем на ЧД, неслабо прилетит излучением из космоса, на возросшей частоте и энергии. 
Оставим "наблюдателя на корабле, падающем на ЧД," пока в покое. Разобраться бы с тем, что “будет видеть” “внешний наблюдатель”.

Итак, коль скоро “внешний наблюдатель” производит наблюдения исключительно при помощи электромагнитных волн (ЭМВ), то позвольте уточнить несколько моментов в этой связке. Извините, буду стараться придерживаться курса физики на самом элементарном уровне.

Вы утверждаете, что внешний наблюдатель будет видеть падающие на ЧД объекты так, как будто они движутся крайне замедленно. То есть, внешний наблюдатель при помощи ЭМВ определяет при помощи своих приборов скорость падающих на ЧД объектов. Пусть масса рассматриваемой ЧД равна 10-ти Солнечным.

Тогда, пусть первую отсечку расстояния до падающего на ЧД объекта при помощи локации внешний наблюдатель произвёл в точке, где замедление времени на падающем объекте стократное (в 100 раз) по сравнению с темпом времени у внешнего наблюдателя. Обозначим это расстояние \(R_{(100)}\) и оно было в момент \(t_{(100)}\) по часам внешнего наблюдателя.

Пусть вторую отсечку расстояния до падающего на ЧД объекта при помощи локации внешний наблюдатель произвёл в точке, где замедление времени на падающем объекте двухсоткратное (в 200 раз) по сравнению с темпом времени у внешнего наблюдателя. Обозначим это расстояние \(R_{(200)}\) и оно было в момент \(t_{(200)}\) по часам внешнего наблюдателя.

Вопрос №1. За промежуток времени \(\Delta t1 = t_{(200)} - t_{(100)}\) по часам внешнего наблюдателя падающий на ЧД объект пролетел расстояние \(\Delta R1 = R_{(200)} - R_{(100)}.\) Вы бы не могли бы дать числовые значения \(\Delta t1\) и \(\Delta R1\) в единицах системы СИ? Тогда можно было бы утверждать о замедленном или об ускоренном падении объекта на ЧД.

Вопрос №2. Нельзя ли получить от Вас те же числовые значения при замедлении времени на падающем объекте на один, два, три (и так далее) порядка больше по сравнению с часами внешнего наблюдателя?

Спасибо.

Ну, интересно же...

Онлайн sharp

  • *****
  • Сообщений: 10 223
  • Благодарностей: 186
    • Сообщения от sharp
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #1 : 16 Янв 2017 [15:40:09] »


Это формула замедления времени. Отсюда следует, что замедление = 100 при r = 1,0001 rs. Замедление = 200 получим, приблизившись к ГС примерно в 4 раза, т.е. r = 1,000025 rs.
Для ЧД в 10 солнечных масс это, соответственно, 2,5 метра и 62 см над ГС, а сам радиус Шварцильда - около 29 км. Предел Роша для такой ЧД - существенно выше для реалистичных плотностей корабля, поэтому корабль с наблюдателем к этому моменту превратятся в набор молекул, разорванные гравитацией ЧД.

Поэтому возьмем ЧД = 40000 солнечных масс. Замедление в 100 раз имеем на высоте 11,8 км, 200 раз - на высоте 2,9 км над ГС. С точки зрения наблюдателя на корабле это расстояние пройдено за 3*10-5 сек (движение со 2-й космической, которая в этой точке равна 0,9999с) , но с точки зрения удаленного наблюдателя - примерно за 4,5*10-3 сек. Это если падение строго вертикальное, конечно.
« Последнее редактирование: 16 Янв 2017 [16:15:31] от sharp »


Оффлайн Geen

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 11 162
  • Благодарностей: 171
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #2 : 16 Янв 2017 [16:31:24] »
при помощи локации
Это не совсем так - начиная с некоторого момента локация будет невозможна.
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн Интересующийся ДедАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 5 771
  • Благодарностей: 171
  • Поживем - увидим...
    • Сообщения от Интересующийся Дед
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #3 : 16 Янв 2017 [17:02:07] »
+. Спасибо! Но вопросы будут. Чуть погодя, обдумать надо.
Ну, интересно же...

Оффлайн Интересующийся ДедАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 5 771
  • Благодарностей: 171
  • Поживем - увидим...
    • Сообщения от Интересующийся Дед
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #4 : 16 Янв 2017 [17:29:08] »
при помощи локации
Это не совсем так - начиная с некоторого момента локация будет невозможна.
Да, разумеется. Но было сказано:
Вблизи ЧД имеет место гравитационное замедление времени, поэтому внешний наблюдатель будет видеть падающие на ЧД объекты так, как будто они движутся крайне замедленно
Здесь ключевые слова “внешний наблюдатель будет видеть”, из чего разве не следует, что достигший падающего объекта электромагнитный импульс от внешнего наблюдателя отразится от падающего объекта и вернётся к внешнему наблюдателю? Ведь внешний наблюдатель видит падающий объект. И не важно, почему видит, то ли светится сам падающий объект, то ли это отражённый свет. И отражённый импульс, полагаю, вернётся к внешнему наблюдателю и так же будет принят аппаратурой внешнего наблюдателя как и вид падающего объекта. Разве это не локация?

А когда падающий объект станет невидимым для внешнего наблюдателя, то есть, когда фотоны не смогут улетать из окрестностей ЧД, то да, локация станет невозможной несколько раньше, на промежуток времени, необходимый фотонам долететь от внешнего наблюдателя до падающего объекта. Так?
Ну, интересно же...

Онлайн sharp

  • *****
  • Сообщений: 10 223
  • Благодарностей: 186
    • Сообщения от sharp
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #5 : 16 Янв 2017 [18:52:30] »
А когда падающий объект станет невидимым для внешнего наблюдателя, то есть, когда фотоны не смогут улетать из окрестностей ЧД, то да, локация станет невозможной несколько раньше, на промежуток времени, необходимый фотонам долететь от внешнего наблюдателя до падающего объекта. Так?
Локация станет невозможна, когда замедление времени настолько увеличит длину волны и уменьшит мощность ЭМ-сигнала, что его станет невозможно зарегистрировать приемником.

Оффлайн Павел Кириленко

  • *****
  • Сообщений: 1 976
  • Благодарностей: 100
  • sator arepo tenet opera rotas
    • Сообщения от Павел Кириленко
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #6 : 16 Янв 2017 [19:19:24] »
Локация станет невозможна, когда замедление времени настолько увеличит длину волны и уменьшит мощность ЭМ-сигнала, что его станет невозможно зарегистрировать приемником.
Но сигнал будет! Здесь же теоретическая конструкция обсуждается, значит локация будет возможна всегда, теоретически. Или тут есть еще какая-либо тонкость?
На Тау-Ките
Живут в красоте,
Живут, между прочим, по-разному
Товарищи наши по разуму.

Оффлайн Интересующийся ДедАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 5 771
  • Благодарностей: 171
  • Поживем - увидим...
    • Сообщения от Интересующийся Дед
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #7 : 16 Янв 2017 [19:56:00] »
 
Локация станет невозможна, когда замедление времени настолько увеличит длину волны и уменьшит мощность ЭМ-сигнала, что его станет невозможно зарегистрировать приемником.
Пусть так!!! Я не возникаю и против такого объяснения, ибо это не суть важно, это не принципиально касательно стартового сообщения.

Подробнее. У нас на Форуме в различных разделах во множестве различных тем и в различных публикациях как в Интернете, так и в бумаге, муссируется тезис, что внешний наблюдатель, наблюдая за падающим на ЧД объектом, будет видеть уменьшение скорости падения объекта и даже практически почти зависание объекта из-за замедления времени на падающем объекте. И называются причины:
 - гравитационное замедление времени;
 - замедление времени у движущегося объекта.
Сейчас меня интересует лишь гравитационное замедление времени.

И пока падающий объект видим, существует принципиальная возможность его локации. Значит, всю информацию о его местонахождении и падении внешний наблюдатель получает при помощи ЭМВ, если говорится, что внешний наблюдатель будет видеть падающие на ЧД объекты. Видеть!!! В прямом наблюдении!!! Не в какой-то СО, не в СК, не при помощи линейки, а в прямом наблюдении. Визуально ли в оптике, различными ли *******скопами, во всех мыслимых диапазонах ЭМВ, это не важно. В этой связи и мучает меня вопрос, где и когда внешний наблюдатель увидит уменьшение скорости падения объекта, падающего на ЧД?
« Последнее редактирование: 16 Янв 2017 [20:03:00] от Интересующийся Дед »
Ну, интересно же...

Оффлайн Павел Кириленко

  • *****
  • Сообщений: 1 976
  • Благодарностей: 100
  • sator arepo tenet opera rotas
    • Сообщения от Павел Кириленко
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #8 : 16 Янв 2017 [20:20:58] »
...В этой связи и мучает меня вопрос, где и когда внешний наблюдатель увидит уменьшение скорости падения объекта, падающего на ЧД?
До сих пор считал, что всегда и везде. Далеко от черной дыры эффект будет мало заметен, вблизи горизонта событий заметен хорошо. Если честно, то не понимаю в чем Ваш вопрос.
На Тау-Ките
Живут в красоте,
Живут, между прочим, по-разному
Товарищи наши по разуму.

Онлайн sharp

  • *****
  • Сообщений: 10 223
  • Благодарностей: 186
    • Сообщения от sharp
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #9 : 16 Янв 2017 [22:05:58] »
В этой связи и мучает меня вопрос, где и когда внешний наблюдатель увидит уменьшение скорости падения объекта, падающего на ЧД?
Приборами средней точности начнете фиксировать при приближении падающего объекта на 50-100 радиусов Шварцильда. На 6 радиусах Шварцильда  (РШ) отклонение станет достаточным для невооруженного глаза (коэффициент замедления k = 1,1). На 2 РШ отклонение станет совершенно очевидным (k=1,4).
На 1,01 РШ k = 10. На 1,000001 РШ, k = 1000. Ну и так далее...

Онлайн sharp

  • *****
  • Сообщений: 10 223
  • Благодарностей: 186
    • Сообщения от sharp
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #10 : 16 Янв 2017 [22:26:07] »
Но сигнал будет! Здесь же теоретическая конструкция обсуждается, значит локация будет возможна всегда, теоретически. Или тут есть еще какая-либо тонкость?
Да нет, в принципе вся тонкость именно в критическом ослабевании сигнала.

Оффлайн lapay

  • *****
  • Сообщений: 2 751
  • Благодарностей: 25
    • Сообщения от lapay
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #11 : 16 Янв 2017 [23:15:29] »
Да нет, в принципе вся тонкость именно в критическом ослабевании сигнала.
Так там ослабевание только за счёт эффекта Доплера. Скорость падающего корабля всё ближе к скорости света, частота отражённого сигнала, для внешнего наблюдателя, всё меньше и меньше. Если бы корабль плавно снижался, а не свободно падал, то тогда там только замедление координатной скорости света. Замороженный свет, как и замороженная звезда (черная дыра).

Онлайн sharp

  • *****
  • Сообщений: 10 223
  • Благодарностей: 186
    • Сообщения от sharp
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #12 : 16 Янв 2017 [23:35:28] »
Так там ослабевание только за счёт эффекта Доплера.
За счет гравитационного замедления тоже. Рассмотрим случай неподвижности источника относительно приемника. Допустим, источник находится на 1,01*rs от центра ЧД, и направленно передает мощностью 1 кВт. То есть, за 1 секунду выпускает 1 кДж излучения. Однако приемник принимает этот 1 кДж в течение 10 секунд. То есть, мощность приема - всего 100 Вт.

Оффлайн lapay

  • *****
  • Сообщений: 2 751
  • Благодарностей: 25
    • Сообщения от lapay
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #13 : 17 Янв 2017 [00:17:40] »
За счет гравитационного замедления тоже. Рассмотрим случай неподвижности источника относительно приемника. Допустим, источник находится на 1,01*rs от центра ЧД, и направленно передает мощностью 1 кВт. То есть, за 1 секунду выпускает 1 кДж излучения. Однако приемник принимает этот 1 кДж в течение 10 секунд. То есть, мощность приема - всего 100 Вт.
ТС говорит о локации э-м волнами, которое осуществляет внешний наблюдатель. Если корабль-путешественник не падает, а завис, то назад вернётся точно такая же волна, как и выпущенная из локатора. Если корабль падает, то работает эффект Доплера. Гравитационное смещение частоты как-бы не работает.

Оффлайн Интересующийся ДедАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 5 771
  • Благодарностей: 171
  • Поживем - увидим...
    • Сообщения от Интересующийся Дед
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #14 : 17 Янв 2017 [08:37:29] »
Принципиальное замечание.+
Ну, интересно же...

Оффлайн Интересующийся ДедАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 5 771
  • Благодарностей: 171
  • Поживем - увидим...
    • Сообщения от Интересующийся Дед
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #15 : 17 Янв 2017 [09:26:10] »
...В этой связи и мучает меня вопрос, где и когда внешний наблюдатель увидит уменьшение скорости падения объекта, падающего на ЧД?
До сих пор считал, что всегда и везде. Далеко от черной дыры эффект будет мало заметен, вблизи горизонта событий заметен хорошо. Если честно, то не понимаю в чем Ваш вопрос.


Первое. Падающий <свободно> на ЧД объект падает с увеличивающимся ускорением. С одной стороны гравитационное замедление времени в местонахождении падающего объекта, с другой стороны увеличение скорости с увеличивающимся ускорением. Заметьте, не с постоянным ускорением, а с увеличивающимся.

Второе. Если бы ускорение было постоянным, то <для меня> при постоянно замедляющемся темпе времени по траектории объекте было бы понятно, что внешний наблюдатель может видеть снижение величины ускорения. Хотя и это ещё не факт. А разговор-то идёт о якобы наблюдаемом внешним наблюдателем снижение скорости падения объекта. Не снижение ускорения объекта, но снижении скорости его падения.

Так что не всё так уж однозначно…

Третье. Принципиальное. Будет в ответе sharpу.
Ну, интересно же...

Оффлайн Интересующийся ДедАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 5 771
  • Благодарностей: 171
  • Поживем - увидим...
    • Сообщения от Интересующийся Дед
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #16 : 17 Янв 2017 [17:13:40] »
В этой связи и мучает меня вопрос, где и когда внешний наблюдатель увидит уменьшение скорости падения объекта, падающего на ЧД?
Приборами средней точности начнете фиксировать при приближении падающего объекта на 50-100 радиусов Шварцильда. На 6 радиусах Шварцильда  (РШ) отклонение станет достаточным для невооруженного глаза (коэффициент замедления k = 1,1). На 2 РШ отклонение станет совершенно очевидным (k=1,4).
На 1,01 РШ k = 10. На 1,000001 РШ, k = 1000. Ну и так далее...
Спасибо!

Первое. Все численные расстояния в данном Вашем сообщении, а так же все численные расстояния в Вашем сообщении
как я понимаю, следуют из следующего.

Пусть есть Звезда с одним сателлитом, масса которого много меньше массы звезды, например, на 30 порядков, на приблизительно круговой орбите на большом расстоянии от Звезды. Например, на 1000 а.е от центра Звезды.
Иными словами, сателлит, по сути, пробное тело, внешний наблюдатель. И все эти Ваши расстояния, это расстояния, по сути, по Ньютону в жёстком и неизменном пространстве, где вся масса Звезды в точке, в центре Звезды. В обсуждаемом вопросе, под ГС ЧД.

Но коль скоро есть гравитационное замедление времени, то есть, время относительно, то почему же длина, расстояния от внешнего наблюдателя до падающего объекта, при его нахождении на траектории спуска в районе с существенным замедлением времени, остаются неизменными, абсолютными?

Если в пространстве между орбитой сателлита и поверхностью Звезды пока она ещё звезда и после её превращения в коллапсирующий объект никаких принципиальных изменений расстояний и темпа времени не происходит, то в пространстве между бывшей поверхностью Звезды и поверхностью коллапсирующего объекта (пусть будем звать его ЧД) уже не так!!! Там и время другое и расстояния другие, нежели до коллапса!!! Вы же время считаете замедленным, а расстояниями оперируете прежними, как до коллапса.

Полагаю, это неверно, и поэтому, да, в Ваших числовых расчётах получается замедление скорости падения объекта на ЧД.

Дело в том, что Вы берёте расстояние по данным падающего объекта, а время прохождения этого расстояния по часам внешнего наблюдателя.
Поэтому возьмем ЧД = 40000 солнечных масс. Замедление в 100 раз имеем на высоте 11,8 км, 200 раз - на высоте 2,9 км над ГС. С точки зрения наблюдателя на корабле это расстояние пройдено за 3*10-5 сек (движение со 2-й космической, которая в этой точке равна 0,9999с) , но с точки зрения удаленного наблюдателя - примерно за 4,5*10-3 сек. Это если падение строго вертикальное, конечно.
Не могу считать это корректным, ибо фишка-то в том, что видит внешний наблюдатель. И пройденное объектом расстояние внешний наблюдатель возможно видит другим, много больше. Я не увидел у Вас каким оно будет для внешнего наблюдателя.
 
Полагаю, это принципиально и фактически означает, что ответа на мой вопрос, когда и где внешний наблюдатель увидит замедление скорости падения объекта на ЧД так и нет до сих пор.

Второе. Пусть далее Звезда по-тихому, без сброса части вещества (оболочки) превращается в ЧД. Орбита сателлита осталась прежней. И здесь мне поможет lapay своим:
ТС говорит о локации э-м волнами, которое осуществляет внешний наблюдатель. Если корабль-путешественник не падает, а завис, то назад вернётся точно такая же волна, как и выпущенная из локатора. Если корабль падает, то работает эффект Доплера. Гравитационное смещение частоты как-бы не работает.

Пусть на участке траектории падения объекта между бывшей поверхностью Звезды и ГС ЧД зависло несколько объектов на разных расстояниях по Ньютону от ГС ЧД. Пусть радиус Шварцшильда равен \(r_g\) и один из зависших объектов завис на расстоянии \(2r_g\) над ГС. Другой зависший объект завис на расстоянии \(1,5r_g\) над ГС и под первым зависшим объектом.

Если следовать Вашим выкладкам, то получается, что внешний наблюдатель видит расстояние между зависшими объектами равным \(0,5r_g.\) Но даже в окрестностях Солнца при локации Венеры, когда она по другую сторону Солнца, фиксируется увеличение времени прохождения сигнала туда и обратно. А здесь ЧД!!!

Поэтому полагаю, что определение локацией расстояния между двумя упомянутыми зависшими объектами даст значительно большее расстояние, чем \(0,5r_g.\) Что в свою очередь никак не свидетельствует о том, что внешний наблюдатель увидит уменьшении скорости падения объекта на ЧД, скорей наоборот.

Третье.
… начиная с некоторого момента локация будет невозможна.
Разве это не означает и невозможность наблюдать падающий на ЧД объект?
Вопрос, когда и где это происходит?

Спасибо.
Ну, интересно же...

Онлайн sharp

  • *****
  • Сообщений: 10 223
  • Благодарностей: 186
    • Сообщения от sharp
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #17 : 17 Янв 2017 [18:28:58] »
Гравитационное смещение частоты как-бы не работает.
Обоснуйте. По моим сведениям, все работает:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_redshift

Оффлайн lapay

  • *****
  • Сообщений: 2 751
  • Благодарностей: 25
    • Сообщения от lapay
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #18 : 17 Янв 2017 [18:37:10] »
Если следовать Вашим выкладкам, то получается, что внешний наблюдатель видит расстояние между зависшими объектами равным 0,5r g . 0,5r_g. Но даже в окрестностях Солнца при локации Венеры, когда она по другую сторону Солнца, фиксируется увеличение времени прохождения сигнала туда и обратно. А здесь ЧД!!! Поэтому полагаю, что определение локацией расстояния между двумя упомянутыми зависшими объектами даст значительно большее расстояние, чем 0,5r g . 0,5r_g. Что в свою очередь никак не свидетельствует о том, что внешний наблюдатель увидит уменьшении скорости падения объекта на ЧД, скорей наоборот.
Частота э/м волны на приёме локатора от этих объектов будет одинакова, но, время прихода разное. Чем ближе завис объект к ГР черной дыры, тем дольше надо ждать, когда придём сигнал, после посыла, обратно.
Когда объект свободно падает, то, кроме постоянного увеличения времени ожидания отраженного импульса, мы увидим и покраснение сигнала за счёт эффекта Доплера.

Оффлайн lapay

  • *****
  • Сообщений: 2 751
  • Благодарностей: 25
    • Сообщения от lapay
Re: Будь они неладны, эти ЧД
« Ответ #19 : 17 Янв 2017 [18:39:53] »
Гравитационное смещение частоты как-бы не работает.
Обоснуйте. По моим сведениям, все работает:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_redshift
Мы же рассматриваем локацию удалённым наблюдателем. Насколько увеличится частота сигнала, пока дойдёт от локатора, до объекта, настолько же она уменьшиться на обратной траектории.