 |
Czarna dziura - dlaczego nic nie może się z niej wyrwać? Ten wątek jest przedawniony Działy Forum » Nauka
| Napisano | Autor | Tytuł | | 23-05-2006 22:50 | Ocykan (3528 punktów) | Czarna dziura - dlaczego nic nie może się z niej wyrwać? | Czarna dziura, jak wiadomo, powstaje z pewnego typu gwiazdy, która na pewnym etapie swojej ewolucji zapada się w sobie. Twór taki charakteryzuje się ogromną grawitacją, tak wielką, że nic nie może się z niej wyrwać, nawet światło (stąd "czarna dziura"). Ale dlaczego nie może? Fakt, czarna dziura ma ogromną gęstość, zdążającą do nieskończoności. Ale siła grawitacji obiektu nie zależy przecież od jego gęstości lecz od masy. Tę zaś czarna dziura ma, przynajmniej na początku, dokładnie taką samą jak gwiazda z której powstała. Zaś gwiazdę, choćby namasywniejszą, światło opuścić przecież może. Zresztą nie tylko światło, w wyniku erupcji całe fontanny gwiezdnej materii są "wypluwane" w przestrzeń. Dlaczego zatem z czrną dzourą jest inaczej? | Autor wątku ma uprawnienia do usuwania wypowiedzi, jeżeli łamią regulamin Forum lub znacznie odbiegają od tematu.
| Balkowski (5685 punktów) | > Ale siła grawitacji obiektu nie zależy >przecież od jego gęstości lecz od masy. Błąd spowodowany zbyt dużym uproszczeniem. Pamiętasz wzór na siłę grawitacji? Jest tam nie tylko iloczyn mas dwóch obiektów, ale również całość jest dzielona przez kwadrat odległości. I o to z grubsza chodzi.
Po pierwsze, wzór dotyczy obiektów punktowych (albo oddalonych od siebie tak daleko że w porównaniu z tą odległością można je w przybliżeniu traktować jako punkty - czyli np. układ Ziemia-Księżyc). Natomiast jeśli chcesz policzyć np. z jaką siłą przyciągają się dwa bardzo dłuuugie pręty skrzyżowane jeden na drugim to natychmiast pojawia się pytanie jaką odległość zastosować we wzorze - bo np. środki tych prętów są od siebie oddalone o całkiem inną odległość niż końce. Można z tego wybrnąć operacją całkowania - jeśli wiesz o co chodzi to nie będę Ci tłumaczył, jeśli nie wiesz... to w zasadzie również nie będę, tylko przedstawię ogólną idee. Po prostu dzielisz oba obiekty na małe kawałeczki i sumujesz siły przyciągania między nimi.
Teraz można przejść np. do siły z jaką Ziemia przyciąga np. Ciebie. Jest oczywiste że Ziemi z perspektywy ok. 1m (Twój środek ciężkości) nie możesz traktować jako punkt i musisz podzielić na kawałki. A to dlatego że jedna tona tuż pod twoimi stopami (~1m odległości) przyciąga Cię duuużo słabiej niż jedna tona która znajduje się na antypodach (ponad 10 000 km). Jak również że Chiny przyciągają cię nieco w kierunku Chin, a Ameryka w kierunku Ameryki i spora część tych sił się znosi. No i w sumie otrzymujesz to co otrzymujesz. Myślę że nie muszę w tym momencie dodawać dlaczego to przyciąganie byłoby dużo efektywniejsze gdyby cała masa Ziemi skoncentrowała się tuż pod Twoimi stopami...
|
|
 | | Ocykan (3528 punktów) | >Błąd spowodowany zbyt dużym uproszczeniem. Pamiętasz wzór na siłę grawitacji? Jest tam nie tylko iloczyn mas dwóch obiektów, ale również całość jest dzielona przez kwadrat odległości. I o to z grubsza chodzi. Oczywiście, że jest dzielona przez kwadrat odległości. Ale dlaczego zakładasz, że w przypadku czarnej dziury kwadrat odległości jest zawsze mniejszy (i to wielokrotnie mniejszy) niż w przypadku gwiazdy?
|
|
|  | | Balkowski (5685 punktów) | > Oczywiście, że jest dzielona przez kwadrat odległości. Ale dlaczego zakładasz, że w przypadku czarnej dziury kwadrat odległości jest zawsze mniejszy (i to wielokrotnie mniejszy) niż w przypadku gwiazdy?Bo w pewnym sensie tak właśnie jest  Policz sobie promień Schwarzschilda dla jakiejś gwiazdy, powiedzmy o masie 2x10^30 kg (Słońce) - dostaniesz parę kilometrów. Jeśli sprasujesz gwiazdę w jeden punkcik to bez problemu możesz zbliżyć się do tego punkcika na kilometr i już nie wrócisz, nawet latarką nie ma sensu dawać sygnałów  Jeśli jej nie sprasujesz to gwiazda o tej samej masie jest dużo większa niż te parę kilometrów. Dlatego nawet znajdując się na jej powierzchni nie ma sensu sformułowanie "jestem parę kilometrów od masy 2x10^30kg" bo nie możesz traktować gwiazdy jako masy punktowej znajdującej się tuż pod nogami - bo większość z niej znajduje się dużo dalej niż wymienione parę kilometrów i w związku z tym przyciąga też dużo słabiej. Na tyle że sygnał z latarki się wydostanie (co prawda pewnie niezauważony, ale nie o to chwilowo chodzi).
|
|
| RudiMagx (280 punktów) | > Twór taki charakteryzuje się ogromną grawitacją...To nie do końca prawda. Czarna dziura charakteryzuje się ogromną gęstością a nie ogromną masą. Dlatego właśnie światło z dużej, bardzo ciężkiej gwiazdy odleci, a z małej czarnej dziury nie. Różnica w gęstości. Jak to działa? Krótko i węzłowato  Przestrzeń ugina się wokół masy. Im gęstość materii większa, tym ugięcie gwałtowniejsze. Można powiedzieć, że gdy tor ciała niebieskiego zakrzywia się w stronę mijanej masy, to nie dlatego, że ta masa je przyciąga, ale dlatego, że przestrzeń jest ugięta. Im większa masa i gęstość, tym większa prędkość ucieczki (prędkość potrzebna do opuszczenia układu). Dlaczego światło nie może opuścić czarnej dziury? Aspekt pierwszy: Gdy gęstość obiektu jest tak duża, że prędkość ucieczki z przestrzeni, która go otacza, jest równa prędkości światła, nawet światło wydostać się z takiej pułapki nie może. Aspekt drugi: Przestrzeń w ujęciu relatywistycznym to właściwie czasoprzestrzeń. W każdym jej punkcie czas płynie trochę inaczej. Im bliżej masy, tym wolniej. Nie są to wnioski tylko i wyłącznie z obliczeń. Obecnie produkowane zegary są tak czułe, że można zmierzyć, o ile czas na parterze biegnie wolniej niż na piętrze (parter jest bliżej środka masy Ziemi). Wyobraźmy sobie teraz zegarek wystrzelony w kierunku czarnej dziury. Jeśli będziemy obserwować to zdarzenie lecąc razem z zegarkiem, to po prostu wpadniemy do dołka w przestrzeni i po nas. Co będzie jednak, jeśli będziemy patrzeć na zegarek z bezpiecznej odległości? Nasz czas będzie biegł swoim tempem, ale zegarek będzie się znajdował coraz bliżej masy o wielkiej gęstości. Będzie tykał coraz wolniej. Gdy zegarek osiągnie taki punkt, że czas dla niego będzie biegł nieskończenie wolno, to powiemy, że osiągnął horyzont zdarzeń. Dla nas, oddalonych obserwatorów, jego czas się zatrzyma, a on sam będzie widoczny nieskończenie długo. Cały czas będzie wlatywał do czarnej dziury ale wciąż nie będzie mógł do niej wpaść. Z tego właśnie powodu z przestrzeni ograniczonej horyzontem zdarzeń nic do nas nie dotrze przez czas nieskończenie długi. Światło też. Zobaczyć możemy tylko to, co po naszej stronie kurtyny. Mam nadzieję, że udało mi się to maksymalnie uprościć. Temat fascunujący, więc zachęcam do obszerniejszej lektury. Pzdr serdecznie 
www.rudimagx.republika.pl
|
|
 | | Ocykan (3528 punktów) | >Obecnie produkowane zegary są tak czułe, że można zmierzyć, o ile czas na parterze biegnie wolniej niż na piętrze (parter jest bliżej środka masy Ziemi). To chyba nie całkiem tak. Tak naprawdę to zegar przecież czasu nie mierzy. On tylko generuje i zlicza pewną powtarzalną sekwencję. I to nie czas na parterze płynie wolniej tylko zegar umieszczony na parterze wolniej chodzi. Czas w ogóle nie "płynie", to tylko różne procesy przebiegają wolniej lub szybciej. Czas jako taki prawdopodobnie nie istnieje. Został wprowadzony jako wielkość pomocna przy opisie zmiennych procesów. Jest użyteczny jak niegdyś cieplik i eter. I tak jak one wyjdzie z użycia gdy poznamy prawdziwą naturę tego, co nazywamy czasoprzestrzenią.
|
|
|  | | RudiMagx (280 punktów) | > Czas w ogóle nie "płynie", to tylko różne procesy przebiegają wolniej lub szybciej. Czas jako taki prawdopodobnie nie istnieje...Pozwolę sobie się z tym nie zgodzić. Do niedawna faktycznie uważano, że nigdy nie sięgniemy myślą tam, gdzie nie było jeszcze czasu, czyli przed Wielki Wybuch. Obecnie rozwój matematyki, szczegónie geometrii nieprzemiennej, pozwala zajrzeć tam, gdzie nie ma jeszcze ani czasu, ani przestrzeni, ale coś jest. Pozwala wnioskować, że czas nie jest konieczny, by rzeczy się działy. To nie znaczy jednak, że czasu nie ma. Nie wiemy nawet czym dokładnie jest czas. To temat rzeka. Stawianie wniosku, że nie ma czegoś, czego natury nawet dokładnie nie rozumiemy i co dopiero usilnie staramy się poznać, to chyba zbyt śmiała hipoteza. Pzdr serdecznie 
www.rudimagx.republika.pl
|
|
| zima_bez_ciastka | Proponuję zapoznać się z pojęciem gęstości w kontekście masy i grawitacji. Pozdrawiam
|
|
jeyes (2281 punktów) (zablokowany) | Hawking chyba jeszcze w latach osiemdziesiątych wykazał, że czarne dziury wręcz muszą emitować cząstki. Zasada nieoznaczoności się kłania.
|
|
| Wilhelm | Czarna dziura to obszar, z ktorej predkosci ucieczki jest wieksza niz predkosci swiatla. Zachowanie sie swiatla w polu grawitacyjnym jest rownowazne z jego poruszaniem sie czyli z modyfikacja jego czestosci (ef. Dopplera). Swiatlo wysylane z zapadajacej sie gwiazdy do czasnej dziury staje sie coraz bedziej przesuniete ku czerwieni, az w pewnym momencie czestosc staje sie 0. Totez swiatlo staje sie "czarne". Mein PGP Schlüssel
|
|
| ariadna (352 punktów) | >Czarna dziura, jak wiadomo, powstaje z pewnego typu >gwiazdy, która na pewnym etapie swojej ewolucji zapada się >w sobie.
Z supernowej. Jednak jak dotąd nie ma żadnego przekonywującego dowodu na istnienie czarnych dziur we Wszechświecie. Dużo się o nich słyszy, zarówno w publikacjach naukowych jak i literaturze s-f. Czy w ogóle możliwe jest, aby można je było obserwować? Przecież - z definicji - żaden sygnał od nich nie może do nas dotrzeć. Hawking twierdzi, że przekształcają swoją masę w promieniowanie (tzw. promieniowanie Hawkinga).Ale to teoria.
|
|
| placownik (17853 punktów) |
Wszystkich zainteresowanych zachęcam do zajrzenia na stronę poświęconą teleskopowi Hubble'a , a na niej na podstronę traktującą o czarnych dziurach. Niestety tylko dla angielskojęzycznych. Pozdrawiam
Niech strój słów podkreśla urodę myśli
|
|
 | | aries | Podejrzewam , ze tajemnice zabral ze soba Pan Stanislaw Lem i niepredko sie uporamy z rozwiazaniem kwestii dziury czarnej...
|
|
Zaloguj przez OpenID.. Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..
Szukaj na Forum Przewodnik Regulamin i instrukcja obsługi Forum Kolegium Moderatorów 
|
 |
|