A A A A Автор Тема: Заряд, падающий в заряженную черную дыру для внешнего наблюдателя  (Прочитано 1756 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 620
  • Благодарностей: 15
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Хотел бы выяснить такой момент для заряженной (электрич.) черной дыры.

Пусть есть ЧД с ненулевым зарядом Q и внешний наблюдатель. Пусть в ЧД падает заряд (для наглядности) -Q (противооложного знака).

С точки зрения сопутствующего наблюдателя заряд -Q достигнет горизонта и соответственно первого заряда за конечное время. Когда это произойдет, для внешнего наблюдателя электростатическое поле должно измениться (исчезнуть), сам горизонт также увеличится.

Вопрос - когда для внешнего наблюдателя это произойдет?

- Если в бесконечном будущем, то получается что можно добавлять множество зарядов в уже заряженную ЧД но ее поле будет по-прежнему выглядеть как будто начальный заряд все еще не провзаимодействовал;
- Если за конечное время то тогда получается, что внешний наблюдатель может получать информацию о внутреннем строении ЧД (т.е. электростатическое поле не подвержено гравитации).

- ?

Спасибо за возможные ответы.

PS Полагаю что подобный вопрос уже задавали в косвенном виде - как изменится гравитационное поле при добавлении массы и т.п.

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 9 054
  • Благодарностей: 140
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
С точки зрения сопутствующего наблюдателя заряд -Q достигнет горизонта и соответственно первого заряда за конечное время.
Горизонта - да, но первый заряд улетит к центру ЧД. Может какое-то взаимодействие будет.
Цитата
Когда это произойдет, для внешнего наблюдателя электростатическое поле должно измениться (исчезнуть), сам горизонт также увеличится.
Для внешнего наблюдателя это произойдёт за бесконечное время. Я так думаю, может ошибаюсь.
Цитата
Вопрос - когда для внешнего наблюдателя это произойдет?

- Если в бесконечном будущем,
Полагаю так будет по ОТО.
Цитата
то получается что можно добавлять множество зарядов в уже заряженную ЧД но ее поле будет по-прежнему выглядеть как будто начальный заряд все еще не провзаимодействовал;
Скорее всего, но наверняка некоторые "надповерхностные" эффекты были бы заметны издалека например по особенностям аккреции вещества на такую ЧД. Особенно если вещество обладает электрическим зарядом.
Хотя откуда ему (заряду) взяться?
Всем пока, до лучших времён.

Онлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 5 752
  • Благодарностей: 263
    • Сообщения от LV46
Для начала хотелось бы узнать, каким образом вы измерите заряд ЧД.
Но даже если предположить, что заряд у ЧД всё же есть, обнаружит он себя только под горизонтом, не раньше.
Вопрос - когда для внешнего наблюдателя это произойдет?
Одновременно с исчезновением самого тела.
- Если в бесконечном будущем, то получается что можно добавлять множество зарядов в уже заряженную ЧД но ее поле будет по-прежнему выглядеть как будто начальный заряд все еще не провзаимодействовал;
В ЧД вы можете добавлять всё что угодно и в любом количестве, от этого ей плохо не станет и внешних изменений вы также не обнаружите, кроме увеличения массы.
Зачеркнуто то, что никакого поля вы не обнаружите. См. первую строчку.

p.s. Чтобы увидеть заряд в бесконечном будущем, вам понадобится прибор с бесконечной чувствительностью.  :)
« Последнее редактирование: 04 Июл 2017 [01:13:56] от LV46 »
Ячейка общества: array[5 345 567 987]

Оффлайн victorpetrov

  • *****
  • Сообщений: 1 281
  • Благодарностей: 28
  • Рожденных ползать летать научим!
    • Сообщения от victorpetrov
    • Темная материя и темная энергия
Чтобы увидеть заряд в бесконечном будущем, вам понадобится прибор с бесконечной чувствительностью.
А чтобы не в бесконечном будущем, а послезавтра, школьный вольтметр подойдет?
Вселенная возникла из ничего с соблюдением законов сохранения

Оффлайн Geen

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 11 178
  • Благодарностей: 171
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Пусть есть ЧД с ненулевым зарядом Q и внешний наблюдатель.
А давайте начнём без черной дыры - вот есть два заряда разных знаков, и они падают друг на друга - что будет с полем?
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

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

Онлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 5 752
  • Благодарностей: 263
    • Сообщения от LV46
Чтобы увидеть заряд в бесконечном будущем, вам понадобится прибор с бесконечной чувствительностью.
А чтобы не в бесконечном будущем, а послезавтра, школьный вольтметр подойдет?
Ну, это надо считать по формуле гравитационного замедления времени для Т = 172800 секунд, а затем уже проверять, сможет ли школьный прибор, что-нибудь уловить и на каком расстоянии.
http://dxdy.ru/topic9576.html
Вам и карты в руки  ;D
Ячейка общества: array[5 345 567 987]

Оффлайн Geen

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 11 178
  • Благодарностей: 171
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
это надо считать по формуле гравитационного замедления времени
Какое отношение это имеет к теме?
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

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

Онлайн LV46

  • *****
  • Сообщений: 5 752
  • Благодарностей: 263
    • Сообщения от LV46
Извините, не удержался.
Ячейка общества: array[5 345 567 987]

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 620
  • Благодарностей: 15
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Скорее всего, но наверняка некоторые "надповерхностные" эффекты были бы заметны издалека например по особенностям аккреции вещества на такую ЧД. Особенно если вещество обладает электрическим зарядом.
Хотя откуда ему (заряду) взяться?

По идее, аккрецирующее вещество - это сильно нагретая плазма (полагают что ЧД излучают в рентгене), в достаточно сильном электрическом поле возможна поляризация/etc.
А вот с "надповерхностными" эффектами имхо сложнее:

- Внешний наблюдатель "видит" собственно первичный заряд бесконечно долго пересекающим горизонт;
- Второй заряд также будет (для внешнего) бесконечно долго приближаться к горизонту но не достигая первого заряда. С этой точки зрения электростатическое поле будет обнулено только на бесконечности т.е. ЧД как бы создает виртуальный заряд. Но тут есть особенность:
- При достижении вторым зарядом первого внутри горизонта внешний горизонт ЧД должен увеличть свои размеры (превратиться в ЧД Шварцшильда если заряды равны) и это по-идее будет видеть внешний наблюдатель - таким образом для него бесконечно долго приближающийся к горизонту заряд(ы) внезапно? окажется точно за горизонтом.

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 620
  • Благодарностей: 15
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Но даже если предположить, что заряд у ЧД всё же есть, обнаружит он себя только под горизонтом, не раньше.

Почему так? Насколько мне известно - в ОТО ЧД может иметь (внешнее) электростатическое поле. Или Вы имели в виду что-то другое?

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 620
  • Благодарностей: 15
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
А давайте начнём без черной дыры - вот есть два заряда разных знаков, и они падают друг на друга - что будет с полем?

Для наблюдателя поле в любой момент времени - суперпозиция полей отдельных зарядов, сами изменения (движение с ускорением зарядов к друг другу) он будет видеть с задержкой ~r/c, поскольку есть ускорение зарядов то должна быть э/м волна.

Оффлайн Geen

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 11 178
  • Благодарностей: 171
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
суперпозиция полей отдельных зарядов
Ну вот они сближаются и сближаются неторопливо - что там будет с полем у далёкого наблюдателя?

И сразу можно следующий шаг - заряженная сверхпроводящая сфера и на неё падает заряд?...
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

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

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 9 054
  • Благодарностей: 140
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
Для начала хотелось бы узнать, каким образом вы измерите заряд ЧД.
Но даже если предположить, что заряд у ЧД всё же есть, обнаружит он себя только под горизонтом, не раньше.
Кстати да. Хотя меня всегда удивляло, что сама масса ЧД не уменьшается до нуля для удалённого наблюдателя (за время коллапса звезды например). Слабоват я в такой математике.
Всем пока, до лучших времён.

Оффлайн Klapaucius

  • *****
  • Сообщений: 9 054
  • Благодарностей: 140
  • Илья
    • Сообщения от Klapaucius
А вот с "надповерхностными" эффектами имхо сложнее:

- Внешний наблюдатель "видит" собственно первичный заряд бесконечно долго пересекающим горизонт;
В том то и дело, что он видит теоретически. Реально быстро перестанет что-то видеть, кроме аккреции стороннего вещества на гравитирующую массу.
Цитата
- Второй заряд также будет (для внешнего) бесконечно долго приближаться к горизонту но не достигая первого заряда. С этой точки зрения электростатическое поле будет обнулено только на бесконечности т.е. ЧД как бы создает виртуальный заряд.
Извините, не понял что и как ЧД создаёт таким способом. Особенно для наблюдателя, который это никогда не увидит.
Цитата
Но тут есть особенность:
- При достижении вторым зарядом первого внутри горизонта внешний горизонт ЧД должен увеличть свои размеры (превратиться в ЧД Шварцшильда если заряды равны) и это по-идее будет видеть внешний наблюдатель - таким образом для него бесконечно долго приближающийся к горизонту заряд(ы) внезапно? окажется точно за горизонтом.
Нет, внешний наблюдатель ничего не увидит. Не успеет увидеть до конца времён. Впрочем если есть излучение Хокинга как физическое явление, то оно может и  покажет, что у испарившейся ЧД был электрический заряд. Хотя я не знаю как.
Всем пока, до лучших времён.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 130
  • Благодарностей: 659
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Хотел бы выяснить такой момент для заряженной (электрич.) черной дыры. Пусть есть ЧД с ненулевым зарядом Q и внешний наблюдатель. Пусть в ЧД падает заряд (для наглядности) -Q (противооложного знака). С точки зрения сопутствующего наблюдателя заряд -Q достигнет горизонта и соответственно первого заряда за конечное время. Когда это произойдет, для внешнего наблюдателя электростатическое поле должно измениться (исчезнуть), сам горизонт также увеличится.
- Если в бесконечном будущем, то получается что можно добавлять множество зарядов в уже заряженную ЧД но ее поле будет по-прежнему выглядеть как будто начальный заряд все еще не провзаимодействовал;
- Если за конечное время то тогда получается, что внешний наблюдатель может получать информацию о внутреннем строении ЧД (т.е. электростатическое поле не подвержено гравитации).
Спасибо за возможные ответы.
PS Полагаю что подобный вопрос уже задавали в косвенном виде - как изменится гравитационное поле при добавлении массы и т.п.
При добавлении массы понятно, что будет: масса ЧД возрастёт. То же и с зарядом. Ваш -Q вычтется из исходного Q ЧД. Ваше предположение, которое Вы предлагаете нам здесь подтвердить или опровергнуть, основано на представлении, что заряд сигнализирует о своём присутствии реальными электромагнитными волнами. А фотоны-то заряда и е-р-пары - они же виртуальные. И горизонт событий им не преграда. Как и гравитации. Только индетерминированный электромагнитный сигнал не может выйти из под горизонта событий. Если, представим себе, сквозь горизонт ЧД провалился работающий передатчик и не скончался при этом, то его суммарный заряд-то равен нулю, и он никак себя не проявит для наблюдателя над горизонтом. Заряженное же тело - вполне проявит. Самый любопытный опыт - это представить себе некую сверхпрочную антенну, один конец которой над горизонтом, а второй - под ним. Казалось бы парадокс? Ан нет. ЭДС наводится источником энергии. Так как электроны в антенне через горизонт туда-сюда не проползут, то никаких сигналов она передать не сможет. А если спросится, куда же денется энергия, которую хотели потратить на создание ЭДС - то всё просто: она пойдёт на тепловой нагрев источника питания. Передачи не будет.

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 620
  • Благодарностей: 15
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Ну вот они сближаются и сближаются неторопливо - что там будет с полем у далёкого наблюдателя?

И сразу можно следующий шаг - заряженная сверхпроводящая сфера и на неё падает заряд?...

У далекого наблюдателя поле, после некоторых изменений E(t) !=0  будет ноль (когда заряды аннигилируют и сигнал дойдет до наблюдателя).

Для заряженной сферы при приближении к нему заряда противоположного знака заряд на сфере будет собираться в точке, максимально близкой к приближающемуся заряду - что-то вроде аналога двух зарядов т.е. сводится к первому случаю.

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 620
  • Благодарностей: 15
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Извините, не понял что и как ЧД создаёт таким способом. Особенно для наблюдателя, который это никогда не увидит.

Пусть для внешнего наблюдателя коллапсирует заряженное вещество. Он видит поле этого заряда и бросает заряд -Q в дыру. Этот заряд по его данным также никогда не пересечет горизонт НО также никогда не достигнет первого заряда (положим, он может "видеть" застывшее вещество на горизонте). Получается что он должен видеть отличное от нуля поле (которое исчезнет только на бесконечности) - несмотря на формально равный нулю (Q-Q=0) суммарный заряд.

Впрочем если есть излучение Хокинга как физическое явление, то оно может и  покажет, что у испарившейся ЧД был электрический заряд.

Можно принять что масса ЧД велика и эффект Хокинга пренебрежимо мал ... впрочем на бесконечности заряд должен себя проявить - кстати интересно как - ведь будут ~излучаться пары частица-античастица (сохранение заряда?).

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 620
  • Благодарностей: 15
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Если, представим себе, сквозь горизонт ЧД провалился работающий передатчик и не скончался при этом, то его суммарный заряд-то равен нулю, и он никак себя не проявит для наблюдателя над горизонтом. Заряженное же тело - вполне проявит.

Извините, не понял Ваш аргумент. Заряженное тело - вполне проявит - это начальное состояние ЧД с зарядом Q; когда в ЧД упадет заряд -Q ее внутренне? состояние превратиться в "передатчик" те ЧД перестанет себя проявлять - для внешнего наблюдателя это будет сигнал о соединении зарядов.

Изменения просто статического поля для внешнего наблюдателя вполне достаточно - не обязательно это должна быть волна (фотон), хотя этот момент не вполне ясен с точки зрения электродинамики.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 130
  • Благодарностей: 659
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Изменения просто статического поля для внешнего наблюдателя вполне достаточно
Не достаточно. Здесь нет дополнительной информации о том, чего бы наблюдатель заранее не знал. То есть о факте падения заряда на ЧД. Это не передача некоей новой информации из-под горизонта.

Оффлайн Geen

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 11 178
  • Благодарностей: 171
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
после некоторых изменений E(t) !=0  будет ноль
Не совсем - поле равномерно убывает по мере сближения зарядов.
Для заряженной сферы при приближении к нему заряда противоположного знака заряд на сфере будет собираться в точке, максимально близкой к приближающемуся заряду
Т.е. в данном случае поле будет обнуляться (причем быстрее чем в первом случае) по мере приближения заряда к поверхности сферы.... так?

Ну так вот электрическое поле вокруг ЧД устроено так, как если бы горизонт был сверхпроводящей поверхностью...
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

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