Слияние черных дыр

[Geen]

Если это правда, то кто это рассчитал (может в какой книге есть)  ?
Спасибо.

Начните с википедии - "задача Кеплера в ОТО"...

[LV46]

Вот это я и не могу понять..

Я как простой человек - тоже, но это не отменяет такого положения вещей. Это физика сверхвысоких энергий, экстримального искривления пространства, не менее экстримального замедления времени и прочих релятивистких и квантовых "плюшек".

Для внешнего наблюдателя, две сближающиеся ЧД - это как две массы,  и есть у каждой -
свой центр масс.

По "наводке" ув. Geen на википедию, в статье последний абзац гласит, что

Если тела являются настолько компактными, что могут двигаться раздельно, даже когда орбитальная скорость доходит до существенной доли скорости света............ тела уже невозможно представлять точечными или сферически-симметричными

Другими словами, то что там вращается, уже не есть тем, чем оно кажется.  Перефразируя одно выражение: оно может выглядеть как утка и даже крякать как утка, но это не утка. 

[Змей Петров]

Вообще-то нет. Как только две ЧД соприкасаются своими ГС они тут же соединяются в одну ЧД.

Ключевое слово - тут-же. Это как, абсолютно мгновенно?
Графики от LIGO показывают(если это действительно показывают), что в процессе слияния имеет место ещё некоторый переходной процесс, когда после максимального всплеска ГВ ещё наблюдаются затухающие колебания. 

[a_babich]

имеет место ещё некоторый переходной процесс, когда после максимального всплеска ГВ ещё наблюдаются затухающие колебания. 

затухающие  - это наверное излучает уже результирующая ЧД до того, как стать такой формы, которая не излучает

[LV46]

Ключевое слово - тут-же. Это как, абсолютно мгновенно?

Сильное замедление времени, плюс сам процесс внутри (имхо) происходит со скоростью света или близкой к ней, со стороны это выглядит как "мгновенно". А на самом деле, кто знает, может они там медленнно и романтично падают в объятия друг друга целую вечность.

[Змей Петров]

затухающие  - это наверное излучает уже результирующая ЧД до того, как стать такой формы, которая не излучает

затухающие  - это наверное излучает уже результирующая ЧД до того, как стать такой формы, которая не излучает

Да, похоже на то. Энергия колебаний результирующей ЧД уносится ГВ, потому представить вязкое трение "внутри" самой ЧД затруднительно.

[Змей Петров]

Сильное замедление времени, плюс сам процесс внутри (имхо) происходит со скоростью света или близкой к ней, со стороны это выглядит как "мгновенно".

ОТО утверждает обратное.
Для внешнего наблюдателя коллапс растягивается на бесконечное время. А для "внутреннего" происходит за конечное и весьма небольшое.

[LV46]

Для внешнего наблюдателя коллапс растягивается на бесконечное время.

Это математическая эквилибристика. Иначе бы LIGO ничего не фиксировал бы. А фиксирует он как раз очень быстрое слияние, всплеск и затухание, то есть уже последствия слияния.

[Змей Петров]

Это математическая эквилибристика. Иначе бы LIGO ничего не фиксировал бы. А фиксирует он как раз очень быстрое слияние, всплеск и затухание, то есть уже последствия слияния.

Вынужден согласиться.
Кроме матмодели ЧД от ОТО (которой для слияния, впрочем, нет) у нас есть только наблюдательные данные от LIGO (которые, впрочем, тоже не вполне достоверны).   

[Skipper_NORTON]

Ага, а потом ЧД, для внешнего наблюдателя, так и не превратившись в настоящую ЧД, испаряется  излучением Хокинга. 
Выходит так, что для внешнего наблюдателя, живущего очень долго (10^1000 лет),  ЧД - так и не образовалась, и  до образования - испарилась.

На первый взгляд это действительно выглядит парадоксом, но уверен в реальном мире все немного не так.
За достаточно конечное время падающее вещество приближается к горизонту на расстояние порядка планковской длины а уж там оно "тунеллирует" с помощью того же механизма который расщепляет виртуальные частицы на горизонте и вызывает изучение Хокинга.
Кроме того, достаточно поглощения дырой небольшой пылинки или даже фотона, чтобы горизонт расширился на эти же планковские длины и поглотил все что там "висело" до этого момента.

 
И вот это интересно. 
Предположим,   я   и мой  друг  Саша,  отправились  на космическом корабле  в центр  нашей Галактики,  и нашли там сверхмассивную ЧД,  с массой  4 млн масс Солнца. 
Мы  летаем  на корабле на минимально возможном расстоянии от  ЧД,  где ещё возможны стационарные  опорные орбиты. 
(ниже - уже надо держать постоянно двигатели включенными чтобы не упасть в ЧД).
 
Саша мечтает попасть в ЧД,  т.к. верит что  это -  мост в иные Вселенные.
И вот он садится в космический скутер,  и отделяется от моего корабля  (я же  продолжаю находится в корабле на опорной орбите ЧД). 
Саша резко   снижает орбитальную  скорость,    до нуля,  а затем,  посредством притяжения ЧД - начинает падать на своём скутере,  точно к её центру. 
 
И вот вопрос - через сколько лет на моём корабле, я могу сделать заключение, что скутер с Сашей приблизился к горизонту ЧД - на расстояние Планковской  длины?   
 
Может  это  "вполне конечное" время - превышает возраст нынешней Вселенной   
 

[Змей Петров]

Может  это  "вполне конечное" время - превышает возраст нынешней Вселенной 

Превышает.
Но, с т.з. Саши он увидит всю эволюцию нашей Вселенной аж до самого скончания времён.
Но, это только с т.з. ОТО , которая, разумеется не есть истина в последней инстанции.

[Skipper_NORTON]

За достаточно конечное время падающее вещество приближается к горизонту на расстояние порядка планковской длины

 
Вообще, при приближении к горизонту ЧД,  кажется, что и планковская длина должна изменяться,  т.к. иначе, скутер, имеющий в длину  N планковских длин  (а это по сути - информация Вселенной о скутере),  будет при приближении к горизонту  иметь  M планковских  длин, 
где M < N ,  т.е. получается  теряется информация о скутере до пересечения горизонта.
 
Но тогда возможно, законы физики таковы, что планковские величины,  в частности - планковское время     \(5 * 10^{-44}\)  секунды, тоже изменяется  по мере старения Вселенной. 
 
Рассмотрим такую фундаментальную величину -  количество планковских единиц времени, прошедших от момента БВ.
Любой наблюдатель во Вселенной, живущий в любую эпоху,  может посчитать эту величину. 
Например , в наше время  эта величина равна  13,8 миллиардов  * 31557600  умножить на количество планковских единиц времени в секуеду   ==     
 
 \(8.7 * 10^{60}\)   .

Это фундаментальный возраст нынешней Вселенной, в планковских единицах времени, который мы видим в настоящее время.
Если планковская единица времени с увеличением возраста Вселенной -  увеличивается, то как долго бы мы как наблюдатели   ни жили,  даже если кажется что Вселенная будет бесконечно существовать в будущем,  эта фундаментальная величина - будет ограничена сверху,   
т.е. никогда не превзойдёт некоторого  достаточно большого, конечного числа.
 
Получается, Вселенная как бы со временем, безвозвратно теряет  часть информации о своём прошлом. 
 
Почему? Потому что законы физики запрещают нам заглянуть, внутрь более коротких отрезков времени, они уже неразличимы.
Можно представить себе "информационную модель Вселенной", как нынешние компьютеры.
Есть количество тактов процессора, которые произошли с момента включения вашего компьютера. 
Состояние компьютера меняется только между тактами процессора,  в меньшие промежутки времени - состояние компьютера
  неразличимо. Так и состояние Вселенной в принципе неразличимо между этими промежутками времени.

[Змей Петров]

Но тогда возможно, законы физики таковы, что планковские величины,  в частности - планковское время     5∗10−445 * 10^{-44}  секунды, тоже изменяется  по мере старения Вселенной. 

Подобные гипотезы высказывались и здесь коллегами. Но, это не более чем гипотезы.

[Skipper_NORTON]

Подобные гипотезы высказывались и здесь коллегами. Но, это не более чем гипотезы.

 
А довольно интересная гипотеза.  То что мы называем  "Планковской эпохой Вселенной", т.е.  первые 5 на 10 в минус 44 степени секунды - это время  куда нам запрещают заглянуть законы физики. 
Но если в ту эпоху   были совсем другие , более короткие свои планковские единицы,  то там вполне могли происходить интересные, сложные процессы,  и даже жизнь  (только 1- в другой форме, и создаваемая другими частицами,  2 - второе, время для них шло более быстрыми темпами,  т.к.  зависит от температур   как здесь описано
 
https://royallib.com/read/adams_fred/pyat_vozrastov_vselennoy.html#0

То что для нас кажется сейчас  как доля секунды,  для жизни в Планковскую эпоху Вселенной -  наблюдателям могло показаться что прошли миллиарды лет, (по их ощущениям), пока Вселенная из этого состояния (эпохи) вышла.
 
Эйнштейн вроде, хотел построить  модель  стационарной, вечной Вселенной,  т.е. такой , в которой всегда могут жить наблюдатели.
И вот идея с изменениями планковских единиц - может привести к подобной модели.
Поясню.  Любым наблюдателям Вселенной, кажется неизбежным её охлаждение, и увеличение энтропии. 
Что якобы, должно привести к тепловой смерти Вселенной. 
Но  многие наблюдатели не догадываются,  что  они сами,  как наблюдатели,  будут изменяться в будущем, 
из-за изменения этих планковских величин. 
 
 

[Geen]

Но, с т.з. Саши он увидит всю эволюцию нашей Вселенной аж до самого скончания времён.
Но, это только с т.з. ОТО

Неверно.

[Змей Петров]

Неверно.

Поясните.

[Geen]

Неверно.

Поясните.

С точки зрения ОТО он не увидит "всю эволюцию".

[Змей Петров]

Почему?
И если не всю, то какую её часть?

[Skipper_NORTON]

С точки зрения ОТО он не увидит "всю эволюцию".

 
А до какого года  (сколько лет в будущее),  падающий наблюдатель доживёт?
Речь не о том  "увидит" он фотоны или нет.  Речь о том, что при приближении в горизонту ЧД - что должен считать
падающий наблюдатель - какой год  "сейчас"  на корабле,  на стационарной орбите,  из которого он и отправился? 
Т.е. сколько лет прошло согласно ОТО?
 

[Skipper_NORTON]

Если Вася перед падением в ЧД,  захочет  обхитрить Петю, и всё таки вернуться обратно,  то он может  сделать это в любое время,
хоть  через триллион лет по Петиному времени.   
Вася просто включает свои  двигатели   корабля, у горизонта ЧД,  и чем ближе к горизонту он их включит,  тем позже вернётся к Пете,  т.е.
он это может сделать  даже после того как у Пети  пройдут  те же 10^1000 лет , хотя для Васи пройдёт, понятно,  только  ненамного больше 1 часа.
 
PS  О практической стороне подобных экспериментов не говорим (для подобного, понятное дело потребуется сверхгигантская чёрная дыра, скажем,  в 100 миллиардов солнечных. Иначе нужных двигателей чтобы вернуться , Вася не найдёт. Ну и т.п. проблемы с практической реализацией ).  Говорим только  о теоретических основах.