Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: КПД чёрной дыры :)  (Прочитано 7708 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн felis manul

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 13 023
  • Благодарностей: 406
  • Андрей
    • Сообщения от felis manul
    • Ростовъ и Земли Войска Донскаго изъ вѣка въ вѣкъ
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #20 : 07 Авг 2008 [01:09:21] »
Цитата
Автор: DEL
Цитата
"Но при этом чёрная дыра испарится без остатка, следовательно полностью исрасходует запасённую энергию."
Обьясните пожайлуста вкратце дилетанту, как происходит испарение ЧД? Я ни как ни магу понять, как у субстанции с такой гравитацией может происходить испарение?
Если вблизи поверхности черной дыры образуется виртуальная пара частица - античастица, то, согласно принципу неопределенности, одна из частиц может образоваться под горизонтом событий, другая над ним. В этом случае они не аннигилируют. Одна из частиц улетит в пространство унося с собой энергию.
Черная дыра массой порядка 106г. имеет температуру порядка 1017К и испаряется взрывообразно с выделением энергии порядка 106килотонн тротилового эквивалента. Поэтому использование карликовых черных дыр в качестве источника энергии проблематично, во всяком случае на Земле.

Оффлайн DEL

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 2
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от DEL
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #21 : 07 Авг 2008 [05:05:35] »
"Если вблизи поверхности черной дыры образуется виртуальная пара частица - античастица, то, согласно принципу неопределенности, одна из частиц может образоваться под горизонтом событий, другая над ним. В этом случае они не аннигилируют. Одна из частиц улетит в пространство унося с собой энергию."
     А почему считается, что частица образовавшаяся над горизонтом событий должна улететь? Что ей мешает последовать за своей "напарницей" под горизонт событий?

bob

  • Гость
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #22 : 07 Авг 2008 [07:43:18] »
Может улететь. А может и не улететь, с вероятностью 1/2.

Оффлайн ivanij

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 25 078
  • Благодарностей: 565
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ivanij
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #23 : 07 Авг 2008 [09:14:17] »
Может улететь. А может и не улететь, с вероятностью 1/2.

 Но это, видимо, в том случае, если скорость всё время постоянна. А если распределение скоростей по Гауссу - будет также?
Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат. А.Шопенгауэр.
   Лучше совсем не браться за дело, чем исполнить его дурно. А.П.Романов.

Оффлайн ivanij

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 25 078
  • Благодарностей: 565
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ivanij
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #24 : 07 Авг 2008 [09:32:19] »
  А можно ли "прикинуть" КПД чёрной дыры из следующего: Пусть не учитывается испарение аннигиляцией частица-античестица на границе событий. Тогда чёрная дыра. как и считалось ранее, замкнутый объект. Частица падающая на чёрную дыру ускоряется до почти световой скорости и пропадает, но не совсем, а только для внешнего наблюдателя. На самом деле она проваливается в другую Вселенную через, которая ТАМ кажется "белой дырой". Об этой гипотезе (Н.С.Кардешев) впервые я прочитал в книге Шкловского "Вселенная.Жизнь.Разум." 3-е издание. М.1973 г (стр.315-316). Не здесь ли истоки популярной ныне гипотезы "кротовых нор"?
 Применительно к обсуждаемой теме частица проходящая в другую Вселенную имеет некий запас энергии и "по дороге" эта энергия, по-видимому, должна рассеиваться. Подсчитав, энергию этой частицы в конце пути, т.е. на выходе ТАМ из "белой дыры", и отнеся её к начальному значению, получим КПД чёрной дыры.

 Однако, "белых дыр" в нашей Вселенной пока не наблюдается, в то время как чёрные дыры, видимо, всё-таки имеются и в значительном количестве. Возможно, здесь существует какая-то асимметрия. Грубо говоря, то, что уходит за горизонт событий ЗДЕСЬ - ТАМ не появляется. Что, возможно, косвенно может служить подтверждением того, что на пути ТУДА рассеяние энергии происходит и КПД чёрной дыры - меньше единицы.

 Разумеется, здесь только фантазия, и я прошу г.г. модераторов уж очень сильно не ругаться и надеюсь на их снисходительность, хотя к любым замечаниям со стороны руководства - готов. 
Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат. А.Шопенгауэр.
   Лучше совсем не браться за дело, чем исполнить его дурно. А.П.Романов.

Оффлайн dan bv

  • ****
  • Сообщений: 317
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от dan bv
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #25 : 07 Авг 2008 [12:08:19] »
"Если вблизи поверхности черной дыры образуется виртуальная пара частица - античастица, то, согласно принципу неопределенности, одна из частиц может образоваться под горизонтом событий, другая над ним. В этом случае они не аннигилируют. Одна из частиц улетит в пространство унося с собой энергию."
     А почему считается, что частица образовавшаяся над горизонтом событий должна улететь? Что ей мешает последовать за своей "напарницей" под горизонт событий?
Еще:а почему в дыру падает античастица,которая аннигилирует с дырой и уменьшает ее массу
"The only way to win World War III is to prevent it"-
Dwight Eisenhower.

Оффлайн zverolovlevАвтор темы

  • ****
  • Сообщений: 380
  • Благодарностей: 2
  • Подпись под аватаром
    • Сообщения от zverolovlev
    • Алексей Звероловлев ЖЖ
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #26 : 07 Авг 2008 [13:07:07] »
zverolovlev:
"Если я правильно понял, то макрообъекты разрывает приливными силами, частицы из которых они состоят сталкиваются друг с другом на околосветовой скорости при этом выделяется электромагнитное излучение."

А разве у частиц падающего тела скорости относительно друг
друга будут околосветовыми?

Если чёрная дыра очень большая, то наверное нет, т.к. её гравитационное поле вблизи горизонта событий в хорошем приближении однородно. Я имел ввиду что если чёрная дыра маленькая, даже может быть меньше падающего на неё объекта, то тогда за счёт того что гравитационное поле всё-таки радиально, частицы падающего тела могут преобрести относительно друг друга значительную скорость. На практике, конечно, одиночные предметы на ЧД падают редко - газ, пыль - всё это разгоняется и светится.

Оффлайн zverolovlevАвтор темы

  • ****
  • Сообщений: 380
  • Благодарностей: 2
  • Подпись под аватаром
    • Сообщения от zverolovlev
    • Алексей Звероловлев ЖЖ
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #27 : 07 Авг 2008 [13:12:43] »
Цитата
Автор: DEL
Цитата
"Но при этом чёрная дыра испарится без остатка, следовательно полностью исрасходует запасённую энергию."
Обьясните пожайлуста вкратце дилетанту, как происходит испарение ЧД? Я ни как ни магу понять, как у субстанции с такой гравитацией может происходить испарение?
Если вблизи поверхности черной дыры образуется виртуальная пара частица - античастица, то, согласно принципу неопределенности, одна из частиц может образоваться под горизонтом событий, другая над ним. В этом случае они не аннигилируют. Одна из частиц улетит в пространство унося с собой энергию.
Черная дыра массой порядка 106г. имеет температуру порядка 1017К и испаряется взрывообразно с выделением энергии порядка 106килотонн тротилового эквивалента. Поэтому использование карликовых черных дыр в качестве источника энергии проблематично, во всяком случае на Земле.

У упомянутого мной в топике Джона Варли в качестве источника энергии используются ЧД массой с достаточно крупный астеройд, они так быстро не должны испаряться. Кстати, формулу для испарения дыр не подскажите? Время испарения как функция от начальной массы.

Оффлайн T101

  • *****
  • Сообщений: 4 693
  • Благодарностей: 71
  • Михаил
    • Сообщения от T101
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #28 : 07 Авг 2008 [13:54:03] »
Если чёрная дыра очень большая, то наверное нет, т.к. её гравитационное поле вблизи горизонта событий в хорошем приближении однородно. Я имел ввиду что если чёрная дыра маленькая, даже может быть меньше падающего на неё объекта, то тогда за счёт того что гравитационное поле всё-таки радиально, частицы падающего тела могут преобрести относительно друг друга значительную скорость. На практике, конечно, одиночные предметы на ЧД падают редко - газ, пыль - всё это разгоняется и светится.
По идее, для вращающейся дыры всё полетит в одну сторону. Вот тут такой вопрос: а реликтовые дыры не должны вращаться?

Цитата
У упомянутого мной в топике Джона Варли в качестве источника энергии используются ЧД массой с достаточно крупный астеройд, они так быстро не должны испаряться. Кстати, формулу для испарения дыр не подскажите? Время испарения как функция от начальной массы.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation#Black_hole_evaporation
Фёдор Михайлович Достоевский:
— Ежели русский вам скажет, что не любит Родину, не верьте ему, он не русский.

Оффлайн recarrion

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 2 395
  • Благодарностей: 30
  • SW 80ED, HEQ5Pro, ZWO 2600MC, DS 80X400, ZWO 178MC
    • Skype - recarrion
    • Сообщения от recarrion
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #29 : 07 Авг 2008 [19:23:27] »
"Если вблизи поверхности черной дыры образуется виртуальная пара частица - античастица, то, согласно принципу неопределенности, одна из частиц может образоваться под горизонтом событий, другая над ним. В этом случае они не аннигилируют. Одна из частиц улетит в пространство унося с собой энергию."
     А почему считается, что частица образовавшаяся над горизонтом событий должна улететь? Что ей мешает последовать за своей "напарницей" под горизонт событий?
Еще:а почему в дыру падает античастица,которая аннигилирует с дырой и уменьшает ее массу

Да, ведь один раз упадёт античастица, но затем может упасть и частица?
Астрономия-наука совершенно необходимая, и изучать её надо с детства.

«Мы являемся свидетелями процессов определенного рода потому, что другие процессы протекают без свидетелей». [Зельманов, 1970].

Если вы кинете кирпич в ЧД, то ему плевать на эддингтоновский предел. (с)Борис Штерн

Оффлайн zverolovlevАвтор темы

  • ****
  • Сообщений: 380
  • Благодарностей: 2
  • Подпись под аватаром
    • Сообщения от zverolovlev
    • Алексей Звероловлев ЖЖ
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #30 : 07 Авг 2008 [19:43:20] »
Эээ... Я думал уменьшает массу та частица которая улетает, а не та которая падает.

PS Что-то мы на околочёрнодырный оффтоп постепенно съезжаем. Давайте попробуем сначала ответить на вопрос топика без учёта эффекта испарения дыры.

Оффлайн EvilShurik

  • *****
  • Сообщений: 1 320
  • Благодарностей: 43
    • Сообщения от EvilShurik
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #31 : 07 Авг 2008 [20:03:58] »
Эээ... Я думал уменьшает массу та частица которая улетает, а не та которая падает.

PS Что-то мы на околочёрнодырный оффтоп постепенно съезжаем. Давайте попробуем сначала ответить на вопрос топика без учёта эффекта испарения дыры.
Тогда чем мельче - тем КПД выше - при размерах ЧД сравнимых с атомом, но массой астероида, падающие на неё атомы будут на горизонте нехило сталкиваться - горизонт-то величиной с саму элементарную частицу. Так что ситуация похожа на ситуацию с тёмной звездой Митчелла, обладающей поверхностью. Падающие с противоположных сторон частицы, в простейшем случае, на горизонте нехило столкнуться.

Оффлайн Kostyrko

  • *****
  • Сообщений: 3 809
  • Благодарностей: 93
    • Сообщения от Kostyrko
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #32 : 07 Авг 2008 [21:53:41] »

Многие затронутые в теме теоретические моменты достаточно подробно освещены в (http://www.astronet.ru/db/msg/1188232).

Оффлайн zverolovlevАвтор темы

  • ****
  • Сообщений: 380
  • Благодарностей: 2
  • Подпись под аватаром
    • Сообщения от zverolovlev
    • Алексей Звероловлев ЖЖ
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #33 : 07 Авг 2008 [22:16:50] »
- при размерах ЧД сравнимых с атомом, но массой астероида, падающие на неё атомы будут на горизонте нехило сталкиваться - горизонт-то величиной с саму элементарную частицу. Так что ситуация похожа на ситуацию с тёмной звездой Митчелла, обладающей поверхностью. Падающие с противоположных сторон частицы, в простейшем случае, на горизонте нехило столкнуться.

Для Весты Rш = 0.4 мкм.

Многие затронутые в теме теоретические моменты достаточно подробно освещены в (http://www.astronet.ru/db/msg/1188232).
Спасибо, очень интересно! Жаль что по самой теме топика ничего нет. Главное и как подступиться к такому расчёту непонятно. Квантово-релятивистский сопромат практически :)
« Последнее редактирование: 07 Авг 2008 [22:20:22] от zverolovlev »

farvam

  • Гость
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #34 : 08 Авг 2008 [22:02:14] »
Цитата
Черная дыра массой порядка 106г. имеет температуру порядка 1017К и испаряется взрывообразно с выделением энергии порядка 106килотонн тротилового эквивалента. Поэтому использование карликовых черных дыр в качестве источника энергии проблематично, во всяком случае на Земле.
  Это как то наблюдалось или проверено экспериментом?  Знаю что нет. Поэтому удивляет уверенность писавшего, что что-то испаряется взрывообразно.  Я перестану сильно удивляться если такое предположение хотя бы подкрепится гипотезой о механизме освобождения энергии, необходимой для взрыва.

Оффлайн felis manul

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 13 023
  • Благодарностей: 406
  • Андрей
    • Сообщения от felis manul
    • Ростовъ и Земли Войска Донскаго изъ вѣка въ вѣкъ
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #35 : 09 Авг 2008 [00:33:07] »
Цитата
Это как то наблюдалось или проверено экспериментом?  Знаю что нет. Поэтому удивляет уверенность писавшего, что что-то испаряется взрывообразно.  Я перестану сильно удивляться если такое предположение хотя бы подкрепится гипотезой о механизме освобождения энергии, необходимой для взрыва.
Теория квантового испарения черных дыр была разработана Хокингом еще в 70-х г. 20 века. Согласно теории с падением массы температура дыры нарастает, следовательно скорость испарения растет, а площадь поверхности уменьшается. Последний этап испарения продолжается доли секунды. Считать ли это взрывом зависит от того, что вкладывается в понятие взрыва.
Экспериментально это проверено быть не может, так как искусственных черных дыр пока нет. Не наблюдалось. Считается, что карликовые черные дыры, образовавшиеся на начальных стадиях развития Вселенной уже прекратили свое существование, а черным дырам звездного происхождения или образовавшимся в ядрах галактик суждена еще долгая жизнь. Согласно теории черная дыра массой порядка 3 солнечных должна существовать 1069лет.
Теория не опровергнута и, насколько мне известно, признана большинством специалистов.

Оффлайн dan bv

  • ****
  • Сообщений: 317
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от dan bv
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #36 : 09 Авг 2008 [09:28:23] »
Цитата
Это как то наблюдалось или проверено экспериментом?  Знаю что нет. Поэтому удивляет уверенность писавшего, что что-то испаряется взрывообразно.  Я перестану сильно удивляться если такое предположение хотя бы подкрепится гипотезой о механизме освобождения энергии, необходимой для взрыва.
Теория квантового испарения черных дыр была разработана Хокингом еще в 70-х г. 20 века. Согласно теории с падением массы температура дыры нарастает, следовательно скорость испарения растет, а площадь поверхности уменьшается. Последний этап испарения продолжается доли секунды. Считать ли это взрывом зависит от того, что вкладывается в понятие взрыва.
Экспериментально это проверено быть не может, так как искусственных черных дыр пока нет.
ничего,скоро будут на БАКе
"The only way to win World War III is to prevent it"-
Dwight Eisenhower.

farvam

  • Гость
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #37 : 10 Авг 2008 [00:14:31] »
Цитата
Теория квантового испарения черных дыр была разработана Хокингом еще в 70-х г. 20 века.

  Это все известно и ничего нового Вы не сказали. Проблема в том, что то что Вы назвали теорией на самом деле чистой воды гипотеза. Притом совершенно не логичная. Несомненно математически она выверена. ведь Хоукинг математик. А вот с физической точки зрения уменьшение массы ну никак не может нести экзотермические следствия.
Цитата
следовательно скорость испарения растет, а площадь поверхности уменьшается.

 Ну, сплошные противоречия!  Прежде всего поверхности у ЧД, согласно господствующим теориям нет! Ну допустим Вы имеете в виду площадь горизонта событий, то ее уменьшение уменьшает вероятность образования т.н. виртуальных пар и скорость этого, с позволения сказать испарения, уменьшается. Температура под горизонтом событий никак не может влиять на образование виртуальных пар. Тоесть тепература не может влиять на скорость ненастоящего испарения.
Цитата
Теория не опровергнута и, насколько мне известно, признана большинством специалистов.
  Знаете, некоторые очевидные несуразности очень непросто опрвергнуть, особенно если не хочется. Вот когда она будет признана всеми специалистами, вот тогда я "сниму шапку".
Гипотеза о испарении ЧД построена на множестве предположений и как известно. если хотя бы одно из ни будет ошибочным, то вся работа становится далекой от истины. Так, что вероятность истинности вышеупомянутой гипотезы невелика.

Оффлайн EvilShurik

  • *****
  • Сообщений: 1 320
  • Благодарностей: 43
    • Сообщения от EvilShurik
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #38 : 10 Авг 2008 [00:26:21] »
Во-первых всё что вывели о чёрных дырах в рамках классической ОТО, должно критически рассматриваться. ИМХО, когда в теории появляются бесконечности или предельные переходы - это дефект теории, и за ним может скрываться что угодно. Я сильно сомневаюсь в том, что горизонт событий реален. Скорее всего ЧД - сгусток гравитационного поля, и для корректного анализа свойств ЧД нужно скорректировать ОТО, учесть квантовые закономерности и возможно что-то ещё, пока неочевидное.

bob

  • Гость
Re: КПД чёрной дыры :)
« Ответ #39 : 10 Авг 2008 [02:25:00] »
Скорее всего ЧД - сгусток гравитационного поля
Материи, конечно. Но насчёт борьбы с сингулярностями ещё сам Эйнштейн предупреждал. Конечно, со временем, модели коллапсаров будут уточняться. Мнимость сингулярности на радиусе Шварцшильда была устранена координатами Крускала. Дальше дело за развитием квантовой теории поля.