Популярная статья в Вокруг Света о ЧД

[xd]

Потому что понятие второй космической скорости - это приближение ньютоновой механики для малых скоростей. Если теперь более аккуратно провести остальные выкладки, то всё будет нормально.

[ulitkanasklone]

Не знаю, здесь ли задаю вопрос - но вроде тема о ЧД, а в "горизонты" я лезть не рискую

Объект, падающий с "бесконечности" на массивное тело, должен приобрести вторую космическую скорость. Для чёрной дыры она равна или даже больше скорости света.
Получается, что любой шалавый электрон, прилетевший, допустим, с другой галактики, падает на ЧД как минимум со скоростью света. Но тогда его энергия и масса должны быть бесконечны. Следовательно, либо должна быть вспышка, спалящая всю вселенную, либо масса ЧД должна вырасти до бесконечности. Этого очевидно не происходит. Почему?

С точки зрения далекого наблюдателя тело сначала набирает скорость, а затем снижает до 0 около горизонта.
Но надо смотреть не кординатную, а физическую скорость. Ее измеряют локально, то есть надо расположить неподвижных наблюдателей радиально , которые фиксируют скорость пролетающего тела вплоть до горизонта. . Они заметят, что скорость действительно растет и стремится к скорости света при приближении к горизонту. Если бы на пути была твердая поверхность , то удар привел бы к сильному энерговыделению, но не бесконечному. Но у ЧД нет поверхности. На самом горизонте нет неподвижных тел, так устроена эта геометрия Черной Дыры. Чтобы зафиксировать локально скорость пересекающего горизонт тела, надо второго наблюдателя с лабораторией пустить параллельно ему. Мы тут делали давно расчеты и оказалось, что в другой падающей Системе отсчета (например Леметра), физическая скорость тела всегда меньше \( c \) на горизонте.
И достигает скорости света уже в сингулярности. А что там дальше - никому неведомо.

[Novosedoff]

А вот у меня, если позволите в этой теме, вопрос касательно связи Черных дых и Тёмной материи. Всё таки у них разная природа, или существуют какие-то обоснования (кроме общности гравитационного воздействия) в пользу их объединения?

Насколько я понимаю, единственным наблюдаемым явлением, свидетельствующим в пользу существования Чёрных дыр, до сих пор остаются вроде как Квазары. А в пользу Тёмной материи вроде как говорит распределение скоростей звёзд на краях галактик.

При этом про Тёмную материю утверждается, что она состоят из частиц анти-вещества, которое аннигилируется при взаимодействии с обычным веществом. Тогда как в контексте дискуссий вокруг Чёрных дыр аннигилирующий эффект обычно не упоминается 


 

[Geen]

в пользу их объединения?

Не существует таких оснований.

Насколько я понимаю, единственным наблюдаемым явлением, свидетельствующим в пользу существования Чёрных дыр, до сих пор остаются вроде как Квазары.

Вы неправильно понимаете. Есть много разных свидетельств - грав.волны от столкновений, орбиты звёзд около нашей СМЧД, "пара фотографий" аккреционных дисков и т.д.

А в пользу Тёмной материи вроде как говорит распределение скоростей звёзд на краях галактик.

Даже исторически первым было распределение скоростей галактик в скоплениях. А ещё есть первичный нуклеосинтез. И линзирование света на скоплениях галактик. И ещё много чего.

При этом про Тёмную материю утверждается, что она состоят из частиц анти-вещества, которое аннигилируется при взаимодействии с обычным веществом.

Вот кто такую ерунду утверждает, с того и спрашивайте.

[Novosedoff]

Вы неправильно понимаете. Есть много разных свидетельств - грав.волны от столкновений, орбиты звёзд около нашей СМЧД, "пара фотографий" аккреционных дисков и т.д.

Да, я наверно просто отстал  По старинке ориентируюсь на цитаты из книжки С.Попова "Суперобъекты" 5-летней давности, в которой гравитационные волны причислили к "грядущим открытиям" в самой последней главе (см. аттач)

Вот кто такую ерунду утверждает, с того и спрашивайте.

Причём не поверите: таких фриков-псевдообъединителей кошмарное множество развелось  Несколько примеров
Link between antimatter and dark matter probed
Uniting Dark Matter and Antimatter to answer science’s most fundamental questions
Could the mysteries of antimatter and dark matter be linked?

[Geen]

Слово link никогда ещё не переводилось как "состоит"...

[ulitkanasklone]

Причём не поверите: таких фриков-псевдообъединителей кошмарное множество развелось

Число фриков пополнилось? А чего антивещество не аннигилировало в спиральных галактиках?

[Novosedoff]

Вообще мне нравится современная астрономия: объясняют одни вещи, существование которых ещё не подтверждено, другими вещами, существование которых тоже ещё не подтверждено. Получают за это научные степени и гранты. Хотел бы я такую работу доброго сказочника-балагура 

[Geen]

Хотел бы я такую работу

Да какие проблемы - 5 лет универа + 5 лет аспирантуры - если всё выучите, то сможете подаваться на гранты...

[Митрич]

Не знаю, здесь ли задаю вопрос - но вроде тема о ЧД, а в "горизонты" я лезть не рискую

Объект, падающий с "бесконечности" на массивное тело, должен приобрести вторую космическую скорость. Для чёрной дыры она равна или даже больше скорости света.
Получается, что любой шалавый электрон, прилетевший, допустим, с другой галактики, падает на ЧД как минимум со скоростью света. Но тогда его энергия и масса должны быть бесконечны. Следовательно, либо должна быть вспышка, спалящая всю вселенную, либо масса ЧД должна вырасти до бесконечности. Этого очевидно не происходит. Почему?

С точки зрения далекого наблюдателя тело сначала набирает скорость, а затем снижает до 0 около горизонта.
Но надо смотреть не кординатную, а физическую скорость. Ее измеряют локально, то есть надо расположить неподвижных наблюдателей радиально , которые фиксируют скорость пролетающего тела вплоть до горизонта. . Они заметят, что скорость действительно растет и стремится к скорости света при приближении к горизонту. Если бы на пути была твердая поверхность , то удар привел бы к сильному энерговыделению, но не бесконечному. Но у ЧД нет поверхности. На самом горизонте нет неподвижных тел, так устроена эта геометрия Черной Дыры. Чтобы зафиксировать локально скорость пересекающего горизонт тела, надо второго наблюдателя с лабораторией пустить параллельно ему. Мы тут делали давно расчеты и оказалось, что в другой падающей Системе отсчета (например Леметра), физическая скорость тела всегда меньше \( c \) на горизонте.
И достигает скорости света уже в сингулярности. А что там дальше - никому неведомо.

Спасибо за ответ, всегда с удовольствием читаю Ваши посты. Хотелось бы услышать Ваше мнение ещё по таким вопросам:
1) В статьях о ЧД постоянно упоминается, что для стороннего наблюдателя ничто не может пересечь горизонт событий. Но как же тогда вообще образуется ЧД?
2)Кажется весьма странным, что ближайший кандидат в ЧД обнаружен(и то совсем недавно) лишь в тысяче св. лет, тогда как звёзды-предшественники(типа Бетельгейзе, Ригеля, Антареса и т.п.) находятся от нас в разы ближе.

[xd]

Вообще мне нравится современная астрономия: объясняют одни вещи, существование которых ещё не подтверждено, другими вещами, существование которых тоже ещё не подтверждено. Получают за это научные степени и гранты. Хотел бы я такую работу доброго сказочника-балагура 

Комментарий модератора

А это уже серьёзная претензия на пункт 3.1ж

[leon10010]

Вообще мне нравится современная астрономия: объясняют одни вещи, существование которых ещё не подтверждено, другими вещами, существование которых тоже ещё не подтверждено. Получают за это научные степени и гранты. Хотел бы я такую работу доброго сказочника-балагура 

А это уже серьёзная претензия на пункт 3.1ж

Наверное, тоже с пользой такие работы проходят. Математические наработки, потом пригодятся в другом месте. Даже если чд не подтвердятся.

[ulitkanasklone]

Спасибо за ответ, всегда с удовольствием читаю Ваши посты. Хотелось бы услышать Ваше мнение ещё по таким вопросам:
1) В статьях о ЧД постоянно упоминается, что для стороннего наблюдателя ничто не может пересечь горизонт событий. Но как же тогда вообще образуется ЧД?
2)Кажется весьма странным, что ближайший кандидат в ЧД обнаружен(и то совсем недавно) лишь в тысяче св. лет, тогда как звёзды-предшественники(типа Бетельгейзе, Ригеля, Антареса и т.п.) находятся от нас в разы ближе.

На второй вопрос не могу ответить, лучше обратиться к профессионалам-астрофизикам.
На первый можно попробовать.
Рассматривая коллапс вещества, Ландау называет такие объекты "коллапсарами", Сергей Попов - компактными телами без границы, иногда попадается - "замороженные объекты", при вручении Нобелевской премии про массивные ЧД упоминалось о  сверхмассивных компактных объектах.
В реальности мы имеем шар в трехмерном пространстве со своей структурой, у которого слои медленно движутся в центральную область и время почти замороженно с точки зрения удаленного наблюдателя. "Время стоит". Это означает, что сигнал из такой области имеет такое большое красное смещение, что
не может быть зафиксирован земной аппаратурой. И так будет и через 100 лет и через 100 000.
Такой объект предсказывается основной теорией гравитации ОТО, которая описывает вселенную сразу во многих системах отсчета. 
Так вот, в другой системе отсчета - сопуствующей падающему веществу, переход через условную границу - гравитационный радиус - проходит безболезненно, как переход через экватор на Земле. И далее вещество достигает сингулярной области за конечное собственное время. Но этот процесс не видим для внешнего наблюдателя. Тут получается такая картина, что реальность зависит от системы отсчета.
Поскольку на данный момент нет причин для остановки коллапса, то такая картина считается наиболее правильной, хотя труднопроверяемой.
Есть правда отдельные маргиналы и альтернативщики, которые считают, что Черных дыр не существует и должен  быть механизм остановки.

 В этой распространенной картине есть два момента, которые усложняют понимание.
Во-первых, вещество должно пройти стадию, когда его плотность сильно превышает наблюаемую, например в 10 раз больше
чем в нейтронной звезде. И каким свойством должно обладать такое вещество , сказать трудно. Может быть здесь разгадка ЧД и возможно
состояние , когда проявится антигравитация.
Второй момент, это  само понятие сингулярности, когда возникают бесконечно большие приливные силы, которые уничтожают вещество и
его квантовые характеристики. Возникают бесконечные плотность, давление и скалярная кривизна.
Что это такое никто из теоретиков описать не может. И эти вопросы фактически игнорируются в работах.
Вначале было несколько публикаций, что возникает червоточина и вещество после падения начинает расширение , образовывая другую вселенную.
Дело в том, что уравнения (метрика) коллапса и уравнение расширения  по Фридману фактически одно и то же,
только в одном случае масштабный фактор уменьшается , а в другой увеличивается.
Значит космологическая сингулярность и сингулярность в ЧД имеют много схожего.
Но в последнее время я стал скептически относиться к такой идеи. Если вещество непрерывно падает в сингулярность, значит
по идее мы должны видеть генерацию вещества в удаленной по времени области вселенной, которая возникла 14 млрд лет назад. Но похоже этого
не происходит.
Собственно вот.

[Митрич]

На первый можно попробовать.

Плюсик за мной.
По Вашему ответу созрел ещё один вопрос: если для наблюдателя вещество ЧД никогда не уходит под ГС(да собственно получается, что и ГС не образуется) - следовательно, мы никогда не сможем зафиксировать излучение Хокинга?

[ulitkanasklone]

На первый можно попробовать.

Плюсик за мной.
По Вашему ответу созрел ещё один вопрос: если для наблюдателя вещество ЧД никогда не уходит под ГС(да собственно получается, что и ГС не образуется) - следовательно, мы никогда не сможем зафиксировать излучение Хокинга?

Почему , сможем, если оно есть.
Наблюдения как раз все ближе к горизонту событий.
Поляризация вакуума не зависит от образования самого горизонта. 

[Митрич]

На первый можно попробовать.

Плюсик за мной.
По Вашему ответу созрел ещё один вопрос: если для наблюдателя вещество ЧД никогда не уходит под ГС(да собственно получается, что и ГС не образуется) - следовательно, мы никогда не сможем зафиксировать излучение Хокинга?

Почему , сможем, если оно есть.
Наблюдения как раз все ближе к горизонту событий.
Поляризация вакуума не зависит от образования самого горизонта.

Я попробую всё это переварить, хотя, честно говоря, ЧД представляются очень противоречивыми штучками даже мне, дилетанту.
С одной стороны теоретики рассуждают о ЧД и ГС, как о вполне реальных объектах - а с другой стороны утверждают, что для удалённого наблюдателя ни то, ни другое за конечное время возникнуть не может - следовательно, сейчас не может быть таких наблюдаемых объектов. Есть от чего сломать мозг

[dr_magneto]

2)Кажется весьма странным, что ближайший кандидат в ЧД обнаружен(и то совсем недавно) лишь в тысяче св. лет, тогда как звёзды-предшественники(типа Бетельгейзе, Ригеля, Антареса и т.п.) находятся от нас в разы ближе.

Если вопрос в том, почему ближайший кандидат находится далековато, - одиночные дыры трудно обнаружимы, наверняка, со временем найдут и поближе

Ближайшая к нам Чёрная дыра очень далеко

Из пока обнаруженных. Попов в книге "Все формулы мира" дает оценку 1 дыра на 5000 пк³ или около 10 пк до ближайшей ЧД.

[ulitkanasklone]

сейчас не может быть таких наблюдаемых объектов. Есть от чего сломать мозг

Есть предположение о первичных черных дырах, возникших вместе с большим взрывом, это как раз чистая геометрия без вещества. Только надо найти способ отличить такой объект от коллапсара.

[Pan Muldgaard]

При этом про Тёмную материю утверждается, что она состоят из частиц анти-вещества, которое аннигилируется при взаимодействии с обычным веществом. Тогда как в контексте дискуссий вокруг Чёрных дыр аннигилирующий эффект обычно не упоминается 
 

А. В. Засов «Тёмная материя-мифы и реальность» 24.02.2016 «Малая трибуна ученого»