Musta aukko ja sen muoto, tapahtumahorisontti

Aloittaja Lorelei, 09.05.2015, 09:50:04

« edellinen - seuraava »

mistral

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 25.03.2016, 17:50:12
Hyvähän on pohtia. Schwarzschildin geometrian mukaan mustan aukon säde ilmoitetaan kuin avaruus olisi laakea eli se on kaukaisen havaitsijan mittakaavaa. Aukkoon putoavan kannalta mittakaava on venynyt säteen suunnassa, ei lyhentynyt.

Tarkoittaako Schwarzschildin geometria sitä että säteen pituus kasvaa samassa suhteessa kuin aika hidastuu? Eli jos aika pysähtyy, säde kasvaa äärettömyyteen?

Eusa

Lainaus käyttäjältä: mistral - 25.03.2016, 18:01:20
Tarkoittaako Schwarzschildin geometria sitä että säteen pituus kasvaa samassa suhteessa kuin aika hidastuu? Eli jos aika pysähtyy, säde kasvaa äärettömyyteen?
Schwarzschildin yleisen suhteellisuusteorian ratkaisu on lineaariapproksimaatio tensoriteoriasta. Siinä säde kuvaa mustan aukon sädettä laakean avaruusajan projektiona. Paikallisessa tilanteessa tapahtumahorisontin lähellä ei voi mitata etäisyyttä edes tapahtumahorisonttiin, koska mittakeppinä on valo. Kiertoradalta mitattuna etäisyys lähestyy ääretöntä kuta lähemmäs tapahtumahorisonttia mitataan. Tosin kiertoratoja voi olla vain yli 1,5-kertaisen Schwarzschildin säteen etäisyydellä aukon keskustasta.

Tuo ratkaisu on kovin ilmeisesti hyvin väärä, kun huomioidaan, että kvanttimekaniikankin tulee toteutua noissa oloissa...

mistral

Lainaus viestistä 106:

If an external observer sees me slow down asymptotically as I fall, it might seem reasonable that I'd see the universe speed up asymptotically—that I'd see the universe end in a spectacular flash as I went through the horizon.  This isn't the case, though.

Tässä Matt McIrvin kuvaa ylivalonnopeudella tapahtuvaa loppuleimahdusta (jonka ilmeisesti kiistää). Mutta mikä estää olettamasta ylivalonnopeutta? Siis samalla tavalla kuin valo jäätyy horisontissa, eli menee alivalonnopeutta, voisiko samaa ajattelua myös soveltaa ylivalonnopeuteen? Kuitenkaan siinä ei rikota postulaattia omassa koordinaatistossa. Postulaatti siis rikkoutuu sekä ali- että ylinopeuden suhteen toisessa koordinaatistossa. Jos ylinopeus sallitaan, voidaan mielestäni sen avulla ymmärtää loppuleimahdus horisontissa, silloinhan avaruuden äärilaidalta tulevat fotonit ehtii samaan ruuhkaan, eli sekunnin murto-osassa horisontti ruuhkautuu materiasta ja fotoneista.

Ja jos ylinopeutta vielä miettii, ei se ole ylinopeutta fotonin tai kiven omassa koordinaatistossa, niissä liikutaan tutuissa ES:n puitteissa.

mistral

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 27.03.2016, 10:37:53
a) loppu tulee kosmoksen pimentymisenä mikäli etäisyys jolta valon ennättää tulla putojan näkyviin lyhenee tapahtumahorisonttia lähestyttäessä. Samankaltainen asia kuin kosmoksen horisontin läheneminen kosmoksen loppunäytöksessä, eli olisi kosmoksen loppunäytös putoajan koordinaatistossa. Ei leimahdusta tms ruuhkaa horisontin tienoilla.

Totta, jos astronautti menee vauhdilla alaspäin, vaikuttaa doplerin ilmiö eli punasiirtymä sen että kosmos pimenee, ainakin liikesuunnassa. Eikä ruuhkaakaan välttämättä ole edessä, sensijaan takana sitä on koska koko universumin historia pakkautuu lähiavaruuteen, siis se osa historiasta joka sattuu aikojen saatossa juuri siihen avaruuden kolkkaan.

mistral

#79
Lainaus käyttäjältä: Joksa - 14.04.2016, 14:48:06
Hologrammimassa ei reagoisi enää gravitaatioon (se kun on vaan 'informaatiota') eikä siten painuisi kvanttifysiikan kammoamaksi informaation kadottavaksi singulariteetiksi, ja koska hologrammimassa edelleen sisältäisi informaation hiukkastensa gravitaatiovaikutuksista niin hologrammistuneen aineen gravitaatiovaikutus ulkoiseen aika-avaruuteen ei katoasi.

Aina silloin tällöin puhutaan informaatiosta, itselle se on kuitenkin vain ilmassa leijuva asia, en tiedä mikä sen tarkoitus on. Siis mitä väliä on informaatiolla? Jos yhteen pölyhiukkaseen sisältyy enemmän informaatiota kuin teran kovalevyyn, ketä se hyödyttää?

Eli onko ideana säilyttää katkeamaton syy/seuraus ketju?

mistral

Tosiaan mustan aukon sisällä jopa kvarkitkin olisi pysähtyneet. Näin myös gravitonit olisi pysähtyneet eikä ne voisi siirtää vuorovaikutusta. Voisiko tämän ongelman kiertää heittämällä gravitonit roskikseen  :grin: ja käyttää vanhaa mallia avaruuden kaareutumisesta jossa massaenergia tunnistaa kaareutumisen mikä johtaa samaan lopputulokseen kuin gravitonit.

Eusa

Lainaus käyttäjältä: mistral - 16.04.2016, 19:44:08
Tosiaan mustan aukon sisällä jopa kvarkitkin olisi pysähtyneet. Näin myös gravitonit olisi pysähtyneet eikä ne voisi siirtää vuorovaikutusta. Voisiko tämän ongelman kiertää heittämällä gravitonit roskikseen  :grin: ja käyttää vanhaa mallia avaruuden kaareutumisesta jossa massaenergia tunnistaa kaareutumisen mikä johtaa samaan lopputulokseen kuin gravitonit.
Gravitonit, jotka signaloivat gravitoivasta kohteesta ulospäin, on tuhoontuomittu viritys.

Yksinkertainen toimiva malli gravitoneista on esimerkiksi sellainen, jossa gravitonit ovat tilakvantteja ja liikkuvat tilasta gravitoivaan kohteeseen (valonnopeudella c ilman liikemäärää). Gravitaatioaaltojen seisova (pallokuorityyppinen) pitkittäisaallokko voi kulkea gravitoivan kohteen mukana ohjaamassa kvantteja kohti kohdetta. Jos gravitoiva kohde muuttuu, seisovassa aallokossa siirtyy muutoshäiriö nopeudella c korjaten seisovan aallokon muuttuneen gravitoivan muodon mukaiseksi.

Tuo esimerkki on oma johdokseni yleisen suhteellisuusteorian mekanismiksi.

mistral

Katsoin vielä uudestaan Kumpulan videon gravitaatioaalloista. Nyt tuli tenkkapoo ajan hidastumisesta. Kun kaksi noin 30 auringonmassaista kappaletta kiertää toisiaan sekunnin osissa, tässä ei ole ongelmaa. Ongelma on ajan hidastumisessa eli kun kappaleet menee lähemmäs toisiaan, on niiden yhteinen gravitaatiokaivo syvenevä ja jokainen kierros tapahtuu hitaammin aikadilataation takia. Toki kappaleen "omasta mielestä" kierrokset vaan nousee, tämä selvä, mutta jos aikadilataatio menee äärettömyyteen, voittaa se kierrosten nousun. Tämä  tarkoittaisi sitä että Ligon signaalin pitäisi olla taajuudeltaan laskeva. Kuvista päätellen taajuus ei ainakaan laske.

mistral

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 20.04.2016, 22:18:24
Aukkojen osalta mieltäisin tilanteen niin että 'ainetoimintojen' (esim radioaktiivinen puolittuminen ym) aika on sisäinen, hidastuva aikaa kun kiertoliike käyttääkin ulkoista aikaa.

Kun ajatellaan pyörimätöntä mustaa aukkoa, on vielä helppoa tajuta kuinka se kasvaa miljardien vuosien aikana kerrostumalla. Mutta kun mennään Ligon havaintoon jossa kaksi aukkoa pyörivät toistensa ympäri monta kierrosta sekunnissa, ollaan villissä tilanteessa. Aukkojen ajan hidastumisen vuoksi niiden pitäisi kiertää toistensa ympäri ääretöntä vauhtia. Tai jos ajatellaan "avaruusalus" joka pysyisi horisontin pinnassa niin sen näkökulmasta ympäröivä avaruus kiertäisi aukkoparia äärettömällä kierrosnopeudella äärettömän lyhyen hetken. Eikö tässä olla mahdottomassa todellisuudessa? Toisaalta fotoninkin todellisuus on mahdoton kun sillä ei ole aikaa, siis fotonikin värähtelee esim 10 potenssiin 30 värähdystä nollassa sekunnissa, sehän on mahdotonta.

mistral

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 22.04.2016, 08:50:21
Schwarzildin aukon osalta on ollut helpompaa hahmotella pelkän gravitaation vaikutuksia, oikeiden fyysisten pyörivien aukkojen osalta on lisäksi huomioitava ne erilaiset pyörimisliikkeen aiheuttamat vaikutukset. Tutkijoille riiitää töitä ennenkuin kokonaisuus on hallinnassa.

Kun kaksi mustaa aukkoa kieppuu toistensa ympäri, jossain vaiheessa niiden tapahtumahorisontit yhtyy, ensin pienellä sillalla mutta kuitenkin ovat pysähtyneen ajan mielessä "yhtä puuta". Eli samoin kuin horisontit on jähmettyneet, on myös kieppuminen jähmettynyt. Tässä tullaan kummalliseen tilanteeseen, jos kieppuminen pysähtyy niin miksi yksinäisen mustan aukon liike avaruudessa ei pysähdy? Kyse on kuitenkin molemmissa tapauksissa liikkeestä, siis miksi pyörivää liikettä ei sallita mutta suoraviivainen sallitaan. Esimerkki suoraviivaisesta liikkeestä on kahden galaksin kolari. Kun molemmissa on todennäköisesti keskusaukko, niin niidenhän täytyy liikkua avaruudessa. Yhtäältä jos niiden aika on pysähtynyt, niiden ei pitäisi liikkua. Toisaalta koska galaksit liikkuu, pysyy aukot mukana vauhdissa ja näin liikkuvat. Eli teoria ja havainnot ei pidä yhtä...


Eusa

Lainaus käyttäjältä: mistral - 24.04.2016, 15:08:36
Kun kaksi mustaa aukkoa kieppuu toistensa ympäri, jossain vaiheessa niiden tapahtumahorisontit yhtyy, ensin pienellä sillalla mutta kuitenkin ovat pysähtyneen ajan mielessä "yhtä puuta". Eli samoin kuin horisontit on jähmettyneet, on myös kieppuminen jähmettynyt. Tässä tullaan kummalliseen tilanteeseen, jos kieppuminen pysähtyy niin miksi yksinäisen mustan aukon liike avaruudessa ei pysähdy? Kyse on kuitenkin molemmissa tapauksissa liikkeestä, siis miksi pyörivää liikettä ei sallita mutta suoraviivainen sallitaan. Esimerkki suoraviivaisesta liikkeestä on kahden galaksin kolari. Kun molemmissa on todennäköisesti keskusaukko, niin niidenhän täytyy liikkua avaruudessa. Yhtäältä jos niiden aika on pysähtynyt, niiden ei pitäisi liikkua. Toisaalta koska galaksit liikkuu, pysyy aukot mukana vauhdissa ja näin liikkuvat. Eli teoria ja havainnot ei pidä yhtä...
Ongelmasi on, että sekoitat havaintosuhteellisuuden ja avaruusajan keskenään. Se on valitettavan yleistä. Esimerkiksi monet ihmettelevät kuinka valo voi edetä, vaikka fotoni näyttäisi omassa kehyksessään olevan täysin ilman aikaa. Ratkaisu on, ettei fotoni hiukkasena etenekään, vain sen vaikutus siirtyy emissiosta absorptioon. Samoin voi ajatella mustasta aukosta. Se ei ole aineellista vaan vain eräänlainen avaruusajassa esiintyvä vaikutus.

Disclaimerina on heti omaan kvanttigravitaation tutkintaan perustuen todettava, ettei mielestäni tapahtumahorisontteja eli mustia aukkoja pääse syntymään tai jos syntyykin, ainetta tapahtumahorisontin sisälle ei jää. Singulariteetit eli avaruusajan epäjatkuvuuskohdat ovat kuin ovatkin lähinnä alkeishiukkasia. Ehkä eksoottisissa olosuhteissa voi syntyä erikosempia alkeishiukkasia ilman sisärakennetta... Mutta luonnollisesti näkemykseni, johon kuuluu kappaleiden pienetyminen ja etäisyyksien laajeneminen voimakkaassa gravitaatiokentässä, on vain yksi mielipide monien joukossa niin kauan kuin havainnot esim. neutronitähtien pinta-aloista puuttuvat.

jussi_k_kojootti

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 24.04.2016, 23:34:19
Disclaimerina on heti omaan kvanttigravitaation tutkintaan perustuen todettava, ettei mielestäni tapahtumahorisontteja eli mustia aukkoja pääse syntymään tai jos syntyykin, ainetta tapahtumahorisontin sisälle ei jää.

No mutta jotain kai kuitenkin on jäänyt 10:n auringon massaiseen aukkoon tuplasti enemmän kuin 5:n auringon massaiseen aukkoon?
jussi kantola / oulun arktos
CG-5 GOTO + KWIQ-guiding + SW80ED  // 10" dobson // canon eos 450d mod & 400d / ASI 120MM
http://astrobin.com/users/jussi_k_kojootti/
http://oulunarktos.fi/

Eusa

Lainaus käyttäjältä: ketarax - 26.04.2016, 00:05:22
No mutta jotain kai kuitenkin on jäänyt 10:n auringon massaiseen aukkoon tuplasti enemmän kuin 5:n auringon massaiseen aukkoon?
Siis ei aukkoa, massaenergia on edelleen aineellisessa muodossa, esim. useina pikkuaukkoina eli alkeishiukkasina eli avaruusajan singulariteetteina. Mutta tämä on siis vain yksi työhypoteesi.

http://arxiv.org/pdf/hep-th/9202014v1

Eusa

Lainaus käyttäjältä: Joksa - 26.04.2016, 15:27:17
Tapahtumahorisontin poisto on melko rankka oletus, aukkoteoriahan lähti siitä liikkelle... Siis irtonaisten alkeishiukkasten pallo ilman tapahtumahorisonttia? Aikatekijä ilmeisesti ei myöskään mene nollaan saakka, vai? Vastaako sipulimallia 2 jossakin kehitysvaiheessa, siinä oli niitä käänteis-bb:n kerrostumia positiivisessa aikakehyksessä? Mitä tuo tai-jos vaihtoehto tarkoittaisi?
Luonnollisestikaan "tapahtumahorisontin poisto" ei ole ollut minulla oletuksena, vaan olen saanut sen tuloksena. Muutaman vuoden olen selvittänyt missä tein virheen ja varmastikin sen löydän, kunhan opiskelen syvemmin...

Aikatekijä ei mene millään hitaalla aineella nollaan koskaan. Tapahtumahorisonttihan on Schwarzschildin ratkaisun jatkokehitysversiossa juuri sitä varten, että aikaa kokevat ainekset voivat ajautua eri (havaittaviin) kaikkeuksiin. Alunperin sileä ratkaisu päättyi asymptoottiseen aukkoreunaan, mutta mittakaava säilyen päädyttiin kuitenkin "mielenkiintoisempaan" tulkintaan, jossa aineksien välinen horisontti on. Vastaavasti horisontti on otettu helppona käyttöön laajenevan kaikkeuden kosmologiassa, vaikka saattaisi olla itseensä kaareutumisen arvioinnin paikka sielläkin...

mistral

Lainaus käyttäjältä: Eusa - 24.04.2016, 23:34:19

Disclaimerina on heti omaan kvanttigravitaation tutkintaan perustuen todettava, ettei mielestäni tapahtumahorisontteja eli mustia aukkoja pääse syntymään tai jos syntyykin, ainetta tapahtumahorisontin sisälle ei jää.

Miksei voi ajatella niin että tapahtumahorisontti kasvaa ja alle jäävä materia jää horisontin sisäpuolelle? Eikö näin tapahdukin? Jos ei niin vapaasta avaruudesta katsottuna materia ei ainoastaan pysähdy vaan alkaa peruuttamaan meitä kohti kun horisontti kasvaa.

Jos teoriassa on "kieltosääntö" joka sanoo ettei materia voi saavuttaa horisonttia vapaan avaruuden ikuisuudessa, niin sitten on uskottava että se "peruuttaa" ulospäin.