Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Заряд, падающий в заряженную черную дыру для внешнего наблюдателя  (Прочитано 2168 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
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.

Тут есть разница которую я хотел бы подчеркнуть - не просто факт падения на ЧД, а факт аннигилляции с первичным зарядом. Таким образом (если) внешний наблюдатель может измерить время падения пробного заряда до центральной сингулярности (например).

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Т.е. в данном случае поле будет обнуляться (причем быстрее чем в первом случае) по мере приближения заряда к поверхности сферы.... так?

Конечно. Поле будет асимптотически уменьшаться к нулю в любом из "моих" "сценариев" - даже если наблюдатель видит первичный и пробный заряды "застывшими" на горизонте.

Ну так вот электрическое поле вокруг ЧД устроено так, как если бы горизонт был сверхпроводящей поверхностью...

Этот момент непонятен, прошу пояснить. Заряд ЧД находится в центре ЧД (сингулярности), вместе с коллапсирующей материей, верно? Таким образом он не может двигаться к/по поверхности (горизонту) и там взаимодействовать с падающим зарядом.

Хотя с другой стороны - рассуждая по аналогии - энергия вращения ЧД может быть отобрана у ЧД а стало быть находится вне горизонта.

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Заряд ЧД находится в центре ЧД (сингулярности)
К слову, у заряженной ЧД сингулярность не в центре...
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

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

Оффлайн Незван

  • *****
  • Сообщений: 3 003
  • Благодарностей: 63
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Незван
Заряд ЧД находится в центре ЧД
Цитата: Munin
ЧД не тело

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
К слову, у заряженной ЧД сингулярность не в центре...

Не понял ... насколько мне позволяет судить прочитанный материал - в ~середине. Внутри заряженной ЧД образуется внутренний горизонт (~Коши), внутри этого горизонта геодезические опять время-подобные. Этот внутренний горизонт образуется в результате противодействия гравитации и электрической силы - а иначе если сингулярность (и заряд) не в центре - как это возможно?

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
К слову, у заряженной ЧД сингулярность не в центре...

Не понял ... насколько мне позволяет судить прочитанный материал - в ~середине. Внутри заряженной ЧД образуется внутренний горизонт (~Коши), внутри этого горизонта геодезические опять время-подобные. Этот внутренний горизонт образуется в результате противодействия гравитации и электрической силы - а иначе если сингулярность (и заряд) не в центре - как это возможно?
Это я что-то не то сказал. Прошу прощения.

Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

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

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Тут есть разница которую я хотел бы подчеркнуть - не просто факт падения на ЧД, а факт аннигилляции с первичным зарядом. Таким образом (если) внешний наблюдатель может измерить время падения пробного заряда до центральной сингулярности (например).
Здесь есть одна тонкость, которая не позволит наблюдать извне внутреннего распределения заряда в ЧД, которое уже можно было бы воспринять как факт передачи информации. Так как происходит замена пространственноподобных координат времениподобными, распределение материи и заряда внутри становится ненаблюдаемым. Для внешнего наблюдателя, любая масса и любой заряд, сразу после соприкосновения с горизонтом ЧД как бы сразу, мгновенно оказываются в её "центре". То есть, если говорить языком классической физики, их "силовые линии" (то есть форма поля из виртуальных частиц вовне ЧД) вне ЧД распределяются так, что исходят из "геометрического центра" ЧД, где бы они ни "находились" для внутреннего наблюдателя в ЧД. Если не вдаваться в координаты Крускала-Шекереса, а говорить на уровне общепонятных аналогий, весь горизонт событий для внешнего наблюдателя это как бы одна точка (та самая мнимая сингулярность на горизонте), которая для внешнего наблюдателя видна как протяжённый горизонт.  Горизонт таким образом как бы  "подменяет" центральные сингулярности поля Ньютона и Кулона из классической физики. Горизонт "заменяет" центральную сингулярность полей классической физики для внешнего наблюдателя (это в.р.и.о. центральной сингулярности). :) Здесь надо отметить, что в модели "чёрной звезды" Симона Лапласа (первой модели ЧД XVIII века) внутреннее распределение масс и зарядов было бы косвенно наблюдаемым, при помощи гравиметров и электроскопов, размещённых вокруг  "звезды, прекратившей лучеиспускание", так как его модель построена на базе классической физики Ньютона и Кулона. У него сингулярность была только центральная, а чёрный горизонт не был горизонтом событий и мнимой сингулярностью, а был просто порогом, ниже которого скорость света оказывалась ниже второй космической скорости убегания. То есть, из ЧД Лапласа нельзя было бы передать никакой электромагнитный сигнал наружу, как и из ЧД Эйнштейна, но проделать с ней пролётную гравиметрию (ну и электроскопию, как Вы хотели), как зонд "Кассини" проделал с Титаном и Энцеладом, и узнать её послойное строение  - было бы можно.

P.S. Почему я об этом вспомнил? Потому что половина участников темы всё-таки воспринимает ЧД немного по-классически, по-лапласовски, не чувствуя модельной разницы. А вот из наглядного сравнения этих моделей становится яснее, почему всё вот так. В эйнштейновской ЧД для внешнего наблюдателя не существует ничего "под радиусом", поскольку для него там нет пространства, с его точки зрения. А в лапласовской ЧД там есть привычное абсолютное ньютоново пространство, которое доступно конечно не прямому, но косвенному наблюдению внешнего наблюдателя, а не только внутреннего, если разместить аппаратуру вокруг, не залезая под радиус.
« Последнее редактирование: 06 Июл 2017 [13:15:06] от bob »

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
... Для внешнего наблюдателя, любая масса и любой заряд, сразу после соприкосновения с горизонтом ЧД как бы сразу, мгновенно оказываются в её "центре". То есть, если говорить языком классической физики, их "силовые линии" (то есть форма поля из виртуальных частиц вовне ЧД) вне ЧД распределяются так, что исходят из "геометрического центра" ЧД, где бы они ни "находились" для внутреннего наблюдателя в ЧД. Если не вдаваться в координаты Крускала-Шекереса, а говорить на уровне общепонятных аналогий, весь горизонт событий для внешнего наблюдателя это как бы одна точка (та самая мнимая сингулярность на горизонте), которая для внешнего наблюдателя видна как протяжённый горизонт.  Горизонт таким образом как бы  "подменяет" центральные сингулярности поля Ньютона и Кулона из классической физики.

Аргумент не очевиден:

- Действительно, сразу под внешним (sic!) горизонтом для заряженной ЧД геодезические пространственно-подобны (как у ~Шварцшильдовской дыры) и время-координата "меняется" местами. Т.е. для тела время как бы заменено на координату и не течет, но вот почему из этого следует что для внешнего наблюдателя это время также равно нулю?...
- Предположим что (выше) верно. Но для заряженной ЧД есть внутренний горизонт под которым геодезические опять время-подобны и изменение времени есть - таким образом "мгновенного" падения заряда от горизонта до сингулярности быть не должно;
- Предположим тем не менее что (пусть) время для внешнего наблюдателя за которое заряд движется от горизонта (внешнего) до центральной сингулярности - ноль. По-прежнему, если внешний наблюдатель может видеть изменение электрического поля не в бесконечном будущем то он может быть уверен что пробный заряд достиг именно сингулярности и может измерять это конечное время.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Но для заряженной ЧД есть внутренний горизонт под которым геодезические опять время-подобны и изменение времени есть - таким образом "мгновенного" падения заряда от горизонта до сингулярности быть не должно;
- Предположим тем не менее что (пусть) время для внешнего наблюдателя за которое заряд движется от горизонта (внешнего) до центральной сингулярности - ноль. По-прежнему, если внешний наблюдатель может видеть изменение электрического поля не в бесконечном будущем то он может быть уверен что пробный заряд достиг именно сингулярности и может измерять это конечное время.
Не берусь утверждать точно. Мой пример касался сравнения простых ЧД Шварцшильда и ЧД Лапласа. У вращающейся заряженной ЧД в Керре-Новикове есть разные слои, есть эргосфера. Возможно, что в ходе прохождения эргосферы ещё и можно отследить движение заряда, но уже косвенно, как в моём примере про ЧД Лапласа. Но, однако, центральная её часть всё равно вполне по Шварцшильду выстроена и по Крускалу-Шекересу. Там точно не должно быть способов разглядеть размещение и перемещение зарядов и масс.

P.S. Вопрос сложный. Во всяком случае спор о том, что у "ЧД нет волос или они есть" доказательного решения до сих пор не имеет, хоть Хокинг однажды и заявил, что он его, дескать, "проиграл":
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BE%D0%B1_%D0%BE%D1%82%D1%81%D1%83%D1%82%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B8_%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D1%81
У простых ЧД Шварцшильда "волос" точно нет, как я и продемонстрировал выше. У сложных - чёрт его знает.
Есть "волосы" на самом деле или нет, можно долго искать и думать. Во всяком случае, это вряд ли может быть предметом осмысленной дискуссии просто на околонаучном форуме. Если у Вас есть какой-то собственный теоретический подход, делитесь, если не жалко. (Но подход должен быть продуманным и хорошо математизированным, иначе модераторы раздела из Вас дуршлаг сделают - см. правила раздела.)
« Последнее редактирование: 06 Июл 2017 [18:55:00] от bob »

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
А давайте начнём без черной дыры - вот есть два заряда разных знаков, и они падают друг на друга - что будет с полем?
Всё зависит от того, что за заряды. Если это электрон и позитрон - они аннигилируют, произойдёт коллапс волновой функции и не будет заряда. А если электрон и протон, то ничего не будет с зарядом. Либо снова разойдутся, рассеются друг на друге, либо будет водород.
Вопрос же топикстартера, что будет, если электрон попадёт в коллапсар, где, допустим, протоны преобладают над численностью электронов. Тогда суммарный положительный заряд коллапсара на единичку уменьшится, но фокус в том, что электрон для внешнего наблюдателя как бы исчезнет на гравитационном радиусе, а заряд мгновенно уменьшится у центрального источника поля коллапсара. Сразу. Без всяких задержек, если пользоваться моделью Шварцшильда (кстати заметьте, насколько это похоже и на первый случай с позитроном, и на второй с протоном, одновременно). Или электрон сначала надолго зависнет в эргосфере, как в модели заряженной вращающейся чёрной дыры. И либо там останется, либо провалится внутрь, но не известно, когда.
Кроме того, при сближении электронов с протонами заряд "падает" только с точки зрения внешнего наблюдателя, стоящего на большом расстоянии от точки их столкновения. С точки зрения наблюдателя, связавшего свою систему отсчёта с облаком электронов или протонов, налетающие встречные заряды неограниченно растут, в зависимости от энергии столкновения. Помните про перенормировку? Чем меньше виртуальная "шуба" из виртуальных пар между зарядами, тем сильнее действует заряд. Грубо говоря заряд вообще бесконечен, а его действие до уровня заряда низкоэнергичной частицы в вакууме ограничивается плотностью этой "шубы" между зарядами. Плюс пондеромоторика (самодействие электромагнитного поля) - половина динамической массы электрона порождается ею (см. фейнмановские лекции). Так что всё не так просто, и следствия из подобных вопросов не тривиальны.
« Последнее редактирование: 07 Июл 2017 [01:18:39] от bob »

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Заранее спасибо за ответ.
Должны быть тождественны. Вы когда-нибудь видели электрон, не тождественный электрону? Я не видел. Вы, наверное, путаете с задачей "неограниченного черпания энергии из чёрной дыры ведром" из учебника Мизнера, Уилера и Торна. Но там они играют на несохранении энергии-импульса. Это надо "ведро" на гравитационный радиус поместить и убрать. Если касания нет, то и эффекта нет (если он вообще есть, и это не игра нашей математики).

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Всё зависит от того, что за заряды.
Ну зачем такие сложности - поле диполя пропорционально его величине, а она пропорциональна расстоянию между зарядами...
А для случая ЧД расстояние надо считать до горизонта (электрическое поле не может иметь тангенциальную составляющую на горизонте => горизонт эквивалентен сверхпроводящей поверхности <= подробнее сказать не могу - надо Новикова перечитывать...)
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

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

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
надо Новикова перечитывать...
Новикова с Керром полезно перечитывать, как и Уилера с Торном. Но точного ответа на вопрос на самом деле не существует. Это всё нелинейные дифуры, не имеющие аналитических решений. Только численные, при некоторых упрощениях и предположениях. По логике всё, вроде, должно быть, как выше написано, а как оно реализуется на практике - шут знает. Теорема про "волосы" не имеет точного доказательства, как выше и написано.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
горизонт эквивалентен сверхпроводящей поверхности
Таки-да. Сверхпроводящая поверхность тоже себя ведёт как единый квантовый объект, обладая при этом большой протяжённостью.

Оффлайн bob

  • *****
  • Сообщений: 32 032
  • Благодарностей: 664
  • Carthago delenda est
    • Сообщения от bob
Таки нет, уважаемый, bob.
Можно, конечно, ( тоже ) надуться и запеть типа про квантовую некомутативность скалярного поля в перекрученном минисуперспейсе горизонте событий ... но зачем, если просто вспомнить, что у сверхпроводящей поверхности есть какая-никая глубина проникновения ( т.е. по-правильному она таки оболочка ), а у чёрной дыры горизонт событий - поверхность по определению
Разница действительно в том, что Вы описали. Потому что физические причины этого подобного поведения поверхностей принципиально различны.

Оффлайн NukeOsom

  • ****
  • Сообщений: 252
  • Благодарностей: 67
  • we need u have what u need
    • Сообщения от NukeOsom
временное сообщение

Потому что физические причины этого подобного поведения поверхностей принципиально различны.
Причина определена только для сверхпроводящей оболочки.
Для поверхности ГС (вырожденного объёма для двух 3-сферных пространств ) с коэффициентом компактности, равным единице, такой причины нет ( хотя придумано и придумывается непрерывно ) ... но если Вам так хочется иметь причину, пусть она будет и станет Вашей личной.
Спасибо за общение

временное сообщение
Когда ты умер, ты об этом не знаешь, только другим тяжело. То же самое, когда ты тупой.

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Если у Вас есть какой-то собственный теоретический подход, делитесь, если не жалко.

Я не теоретик - экспериментатор - поэтому мне в первую очередь интересны моменты которые хотя бы в принципе можно проверить. Так если "внутренний горизонт" крайне маловероятно можно было бы пощупать - будь хоть ЧД в соседней Альфа-Центавра - то вот простые эффекты типа этого могут? быть доступны.

Т.е. сейчас измерение параметров ЧД - таких как спин - делают на основании теории Керра - теоретическая механика для аккрецирующего вещества в поле вращающейся ЧД без заряда. Мне интересны простые элементы этого процесса (например, я задал вопрос "Черная дыра или почти сколлапсировавшая материя с большим спином?"), которые еще не? пытались (sic!) на опыте изучать.

Оффлайн victorpetrov

  • *****
  • Сообщений: 1 337
  • Благодарностей: 28
  • Рожденных ползать летать научим!
    • Сообщения от victorpetrov
    • Темная материя и темная энергия
Для поверхности ГС
Это же точка, вывернутая наизнанку. У нее нет толщины.
сейчас измерение параметров ЧД
Такие параметры измеряются?
Вселенная возникла из ничего с соблюдением законов сохранения

Оффлайн PSR1257Автор темы

  • *****
  • Сообщений: 672
  • Благодарностей: 16
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от PSR1257
Цитата: PSR1257 от Вчера в 23:49:28
сейчас измерение параметров ЧД
Такие параметры измеряются?

Измеряют спин и массу. См. например https://arxiv.org/abs/1307.3246 "The Spin of Supermassive Black Holes" (для AGN - сверхмассивных ЧД в центрах активных галактик). Интересно, что по данным (статистика небольшая, ~20 ЧД) спин SMBH как правило очень большой (a>=0.9) или достаточно большой (a>0.6).

Оффлайн victorpetrov

  • *****
  • Сообщений: 1 337
  • Благодарностей: 28
  • Рожденных ползать летать научим!
    • Сообщения от victorpetrov
    • Темная материя и темная энергия
Измеряют спин и массу.
Спин и массу чего?
Вселенная возникла из ничего с соблюдением законов сохранения