Чем черная дыра взаимодействует с окружающим миром?

[Алекс636363]

Глупейший вопрос, но нигде не читал ответа. Черная дыра обладает столь мощным притяжением, что ничто материальное не может покинуть область внутри горизонта событий: ни фотоны, ни другие объекты, т.к. вторая космическая скорость превышает скорость света. Хотелось бы узнать подробнее, каким образом осуществляется гравитационное и электромагнитное взаимодействия черной дыры с окружающим миром, если переносчики этих взаимодействий не могут ее покинуть. Почему материя - не может, а поля - могут?

[bAD_iDEA]

Глупейший вопрос, но нигде не читал ответа. Черная дыра обладает столь мощным притяжением, что ничто материальное не может покинуть область внутри горизонта событий: ни фотоны, ни другие объекты, т.к. вторая космическая скорость превышает скорость света. Хотелось бы узнать подробнее, каким образом осуществляется гравитационное и электромагнитное взаимодействия черной дыры с окружающим миром, если переносчики этих взаимодействий не могут ее покинуть. Почему материя - не может, а поля - могут?

А что вы понимаете под переносчиками этих взаимодействий? Переносчик гравитационного взаимодействия сама ткань протранства, которая имеет огромную кривизну вблизи от дыры, а ЭМ взаимодействие ни как не выходит из под горизонта, и свет тому пример, он как никак и есть ЭМ излучение..

А вот если вы имеете в виду - почему на искревлённой ткани пространства все тела приходят в движение, и падают в дыру, или каким же образом действует сила гравитации, то я не могу ответить на этот вопрос, и боюсь никто сейчас не сможет этого сделать..

[dims]

На расстоянии, гравитация чёрной дыры массой в 100 солнц ничем не отличается от гравитации звезды массой 100 солнц. Поэтому, по гравитации нельзя сказать, схлопнулась звезда уже в чёрную дыру или ещё нет -- гравитация не меняется. Иными словами, гравитация не исходит из чёрной дыры, а как была до схлопывания, так и остаётся.

[slonougam]

Возможно попробовать вопрос Алекс636363 сформулировать иначе.
 Может ли квант гравитации - гравитон покинуть чёрную дыру?

[Raptar]

Возможно попробовать вопрос Алекс636363 сформулировать иначе.
 Может ли квант гравитации - гравитон покинуть чёрную дыру?

Тут появляется другой вопрос. А есть ли гравитон?

Единственное что может вырваться из этой дыры - это излучения Хокинга.

[bAD_iDEA]

Возможно попробовать вопрос Алекс636363 сформулировать иначе.
 Может ли квант гравитации - гравитон покинуть чёрную дыру?

Тут появляется другой вопрос. А есть ли гравитон?

Единственное что может вырваться из этой дыры - это излучения Хокинга.

Дело в том что излучение Хокинга исходит не из под горизонта а образуется около него, во время квантовой генерации частица-античастица, и когда античастица падает под горизонт, то частица улетает в космос, но масса дыры от этого не должна уменьшиться, т.к. античастица попав под горизонт, и допустим даже если с-анигилирует с частицой, то всё равно родившиеся гамма кванты остануться под горизонтом..

На счёт гравитона, если эта частица и есть, то она никак не вписывается в ОТО, где гравитация является не действием каких то частиц, и свойством пространства-времени.

[cmyk83]

bAD_iDEA
Это уш Вам не здесь надо обсуждать а лично с Хокингом
 

[konstkir]

Дело в том что излучение Хокинга исходит не из под горизонта а образуется около него, во время квантовой генерации частица-античастица, и когда античастица падает под горизонт, то частица улетает в космос, но масса дыры от этого не должна уменьшиться, т.к. античастица попав под горизонт, и допустим даже если с-анигилирует с частицой, то всё равно родившиеся гамма кванты остануться под горизонтом..

По Хокингу ЧД испаряется (т.е. масса уменьшается)

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%A5%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0

[bAD_iDEA]

Там говориться что античастица имеет отрицательную энергию, и когда она падает под горизонт то общая энергия системы уменьшается, но при этом масса то ни куда не должна исчезать, античастица так же имеет массу,  если она не анигилирует то прибавляет массу системе, может я не так понял, но энергия и масса всё таки не одно и то же..

[konstkir]

Эйнштейна не уважаете?

[Ricki-ticki-tavy]

Там говориться что античастица имеет отрицательную энергию, и когда она падает под горизонт то общая энергия системы уменьшается, но при этом масса то ни куда не должна исчезать, античастица так же имеет массу,  если она не анигилирует то прибавляет массу системе, может я не так понял, но энергия и масса всё таки не одно и то же..

античастица не может иметь "ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ" энергию. Это как-то Вы ошиблись. пара частиц, порожденных на границе, для порождения требуют некое количество энергии. Далее одна из частиц покидае объект, а вторая на него падает. Таким образом улетевшая частица уносит с собой часть энергии (читай массы) ЧД.

А энергия и масса - это одно и то же. E = mc² + кинетическая энергия
полная энергия -  m₀c² / sqrt(1 - v²/с²)
с ростом скорости частицы будет расти её эквивалентная масса. Но при этом гравитирующая масса (м₀ она же масса покоя) останется неизменной

[Алекс636363]

Возможно попробовать вопрос Алекс636363 сформулировать иначе.
 Может ли квант гравитации - гравитон покинуть чёрную дыру?

Можно и так. ЧД, говорят астрофизики, не имеют волос, т.е. единственные их характеристики - масса и электрический заряд. Ну так вопрос в том, почему мы чувствуем эти характеристики, если гравитационное и электромагнитное взаимодействие передается со скоростью света. Может, из-за того, что по часам внешнего наблюдателя ЧД никогда не приблизится к горизонту событий (сжатие длится бесконечно долго?).

[Ricki-ticki-tavy]

Пока не известно чем обусловлено гравитационное взаимодействие. Есть только масса теорий и предположений. Посему ответить на Ваш вопрос врядли кто сможет. 

[bAD_iDEA]

античастица не может иметь "ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ" энергию. Это как-то Вы ошиблись. пара частиц, порожденных на границе, для порождения требуют некое количество энергии. Далее одна из частиц покидае объект, а вторая на него падает. Таким образом улетевшая частица уносит с собой часть энергии (читай массы) ЧД.

Погодите, а почему она уносит энергию ЧД? На границе, или даже вернее до границы с горизонтом генерируются 2 противоположные частицы, т.е. они создаются не за счёт массы ЧД, а за счёт квантовых эффектов возникновения частиц, из-за сильной кривизны пространства, при этом закон сохранения энергии не нарушается т.к. эти частицы противоположны и в сумме дают 0, но отдельно они имеют массу и энергию.. и не совсем понимаю как, какая либо энергия может покинуть ЧД?

[Ricki-ticki-tavy]

античастица не может иметь "ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ" энергию. Это как-то Вы ошиблись. пара частиц, порожденных на границе, для порождения требуют некое количество энергии. Далее одна из частиц покидае объект, а вторая на него падает. Таким образом улетевшая частица уносит с собой часть энергии (читай массы) ЧД.

Погодите, а почему она уносит энергию ЧД? На границе, или даже вернее до границы с горизонтом генерируются 2 противоположные частицы, т.е. они создаются не за счёт массы ЧД, а за счёт квантовых эффектов возникновения частиц, из-за сильной кривизны пространства, при этом закон сохранения энергии не нарушается т.к. эти частицы противоположны и в сумме дают 0, но отдельно они имеют массу и энергию.. и не совсем понимаю как, какая либо энергия может покинуть ЧД?

В сумме они не могут давать ноль ибо их суммарная масса покоя отлична от нуля. А как я писал ранее масса = энергия (вернее это одна из форм существования ЭМ, грубо говоря, энергии). Энергия, превратившаяся в частицы не может взяться из ни откуда. ЧД в данном случае является тем самым источником, сама при этом получая энергию за счет акреции окружающего вещества. Раз одна из частиц ушла, то кол-во энергии, а значит и массы, ЧД уменьшилась на её значение.

[Garik]

Вот у меня тут на столе книга Хокинга "Краткая история времени". Вольный пересказ:
В силу принципа неопределенности в пустом пространстве величина электромагнитного и гравитационного поля не может быть равна ТОЧНО нулю, как не может быть ТОЧНО равна нулю и скорость его изменения со временем. А потому должна быть неопределенность в величине полей - квантовые флуктуации. А именно, в пустом пространстве эти флуктуации представлены как пары частиц, которые вместе возникают, расходятся, сближаются и аннигилируют. Эти частицы - виртуальные, т.е. их нельзя зарегистрировать, но можно измерить производимый ими эффект. Поскольку энергию нельзя создать из ничего, один из членов пары будет обладать положительной энергией, а другой - отрицательной. Тот, чья энергия отрицательна - обязан быть короткоживущей виртуальной частицей, потому как в нормальных ситуациях энергия реальной частицы всегда положительна.
И такие рождения и исчезновения пар частиц в вакууме будут всегда и везде. Хотя энергия будет равна нулю. Но вблизи черных дыр этот нулевой баланс нарушается...
Допустим, в пространстве около ЧД рождается пара частиц. Та, что с отрицательной энергией, запросто может провалиться за горизонт событий, и тогда она не обязана аннигилировать со своим партнёром. Покинутый партнёр, обладая положительной энергией, может сделать то, что не мог сделать другой, который с отрицательной. А именно, частица с положительной энергией может потратить свою энергию на удаление от ЧД и удалившись, превратиться в реальную частицу, например в фотон. Потому виртуальные частицы будут отнимать энергию, а значит и массу. Если масса ЧД в несколько масс солнца, то удалённому наблюдателю покажется, что такая ЧД излучает как тело с температурой 0.0000001⁰ К. Т.е заведомо ниже, чем тем фоновое микроволновое реликтовое излучение. Потому изолированная ЧД будет РАСТИ за счет этого излучения. А когда вселенная расширится, температура реликтового излучения упадёт ниже указанного значения, и тогда ЧД начнет терять массу. И терять массу она будет в течении примерно 10⁶⁰лет.

[konstkir]

В сумме они не могут давать ноль ибо их суммарная масса покоя отлична от нуля. А как я писал ранее масса = энергия (вернее это одна из форм существования ЭМ, грубо говоря, энергии). Энергия, превратившаяся в частицы не может взяться из ни откуда. ЧД в данном случае является тем самым источником, сама при этом получая энергию за счет акреции окружающего вещества. Раз одна из частиц ушла, то кол-во энергии, а значит и массы, ЧД уменьшилась на её значение.

 Желательно  чаще вставлять ИМХО.
 Ув. bAD_iDEA старательно излагал Вики, а та популярное изложение Хокинга. Вопросы положительной и отрицательной энергии виртуалных частиц в сильнейшем гравиполе популярному изложению не поддаются, также как и доскональное объяснение испарения ЧД. (по-моему )
Чуть проще исходить из законов термодинамики. S > 0, значит ЧД есть температура, а значит каким-то образом ЧД должна излучать. Например, ЧД массой с небольшую гору имеет температуру 100000000000^оК.
А микро-ЧД, имея еще больше T, могут излучать весь спектр ЭЧ, включая все непознанные.
Этого с нетерпением ждут на БАКе.

[Garik]

Да-да, вот именно, не получается у меня представить виртуальную частицу, да тем более с отрицательной энергией! Но это не значит, что таких частиц нет...

[Ricki-ticki-tavy]

Как Вы себе представляете ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ энергию ? ? ? Это что-то новое. Что касается частиц и античастиц, то почитайте ядерную физику что-ли...

[bAD_iDEA]

А чем вам не нравиться Отрицательная Масса например, она вполне может существовать, и взаимодействовать с обычной массой с точностью до наоборот - отталкиваться. Если по Эйнштейну масса прогибает ткань нашего пространства создавая воронку как бы вниз, то антимасса будет прогибать её вверх, и соответственно там где для обычной массы будет яма, для антимассы будет гора, с которой она будет скатываться в сторону более пологого пространства. Возможно такие объекты даже есть во вселенной, но мы пока не обладаем приборами которые могут их зафиксировать..