У черной дыры не должно быть гравитационного поля!

Смотрел американский ролик "Do Events Inside Black Holes Happen?". Частенько в таких случаях возникают вопросы, о которых не задумываешься при изучении, например, ОТО и квантовой электродинамики.

Итак вопрос "на пальцах". Черная дыра, вторая космическая скорость больше c. Частицы, включая фотоны, не могут покинуть черную дыру. А гравитоны?

Если гравитоны тоже не могут покинуть ее, то нет гравитационного взаимодействия с внешними объектами. Как быть с таким противоречием?

0

Решить его.
1) Разобраться с проблемами квантования гравитационного поля.
2) Выявить гравитоны.
3) ...
Получить нобелевскую премию.

1

На премию я, естественно, согласен. Однако...

Вы хотите сказать, что гравитационное взаимодействие не осуществляется посредством обмена частицами. Однако недавно читал "сенсационное" экспериментальное открытие гравитонов.

А может гравитоны могут распространяться со скоростью большей скорости света? Или имеют отрицательную инертную массу?

0

Ну что есть гравитон - это даже теоретики от физики заминают для ясности. Гравитация не есть некоторое поле в пространстве, как прочие поля. Она само пространство. Точки пространства как-то можно отличать друг от друга по искривление этого самого пространства. Дыра взаимодействует с Миром только гравитацией, т.е. искривлением этого пространства. Оно искривлено и вне радиуса Шварцшильда, из под которого уже ничего не выходит. Кривизну пространства можно мерить вне Дыры, и тем самым примерно оценить не рядом ли мы с Дырой.
Гравитон квант гравитации, т.е. как бы квант пространства. Кстати, и времени тоже. Что это такое я не врубаюсь. Вы не одиноки!
Всегда Ваш - Etien

0

Можно ссылку?

0

Извините, оговорился. Экспериментальное открытие гравитационных волн. Например, здесь https://ru.wikipedia.org/wiki/... онных_волн

Monsenior Etien! "Оно искривлено и вне радиуса Шварцшильда, из под которого уже ничего не выходит." Вот и непонятно: если ничего не выходит, то как "выходит" искривление пространства. Здесь, вероятно, зарыта очень большая собака. Надо бы на досуге внимательней присмотреться к уравнению Эйнштейна из ОТО.

0

Гравитационные волны это немного другая песня.
Статические массы порождают искривление пространства, т.е. само пространство. Эта кривизна привязана к массе, как напряженность электрического поля привязана к заряду его порождающему. Это статика. Кривизну гравитации (пространства) можно мерить, как и статическую напряженность поля электрического.
Если заряд, любой, а массу можно считать зарядом для пространства, двигать с ускорением, то соответствующее поле отрывается от порождающего объекта, и начинает жить своей личной жизнью. Порождается волна. Т.е. датчики напряженности поля отметят его изменение без видимых причин. Причины конечно есть, но они совсем не рядом, и волна-возмущение должна до датчиков еще дойти. Максимальная скорость перемещения любого сигнала по Эйнштейну равна скорости света, скорости перемещения электромагнитной волны.
Если приличные массы двигать с ускорением, то их гравитационное поле тоже должно оторваться от носителя (массы) и начать путешествовать самостоятельно. Очень приличными массами являются Черные Дыры, которые кружатся вокруг друг-друга. При этом они естественно движутся с ускорением. Условия для порождения волны соблюдены. Дыры кружатся, теряют энергию на излучение волны, тем самым сближаются и в конечном счете сливаются в единую Дыру, но большую.
Энергия переносимая гравитационной волной очень мала по сравнению скажем с электромагнитной. Поэтому техника для их экспериментального обнаружения очень не проста. Поэтому хотя работы ведутся давно, успех пришел не давно.
Скорость грав. волны не может превышать максимально допустимую в Мире скорость распространения сигналов, т.е. скорость распространения волны электромагнитной. Иначе рушится человеческие представления о пространстве, времени и принципе причинности. Причина всегда раньше следствия по времени. Эксперимент пока очень приблизительно но подтверждает равенство скорости гравитационной волны скорости света.
Гравитационная волна испускается не на микро (квантовом) уровне, поэтому о гравитонах как ее квантах пока говорить не приходится. И испускается она не из под сферы Шварцшильда, которая ничего наружу не выпускает. Испускает ее вся масса Черной Дыры, двигаясь с ускорением.
Увязать в какую общую картину эффекты релятивистские и квантовые теоретикам пока не удается.
Что означает гравитационная волна или волна пространства-времени и как она двигается в этом самом пространстве-времени я как уже говорил не врубаюсь. Но ведь и про электромагнетизм в свое время говорили - это возмущение чего? Эфира?
Извини. Сумбуроно. Твой Etien.

1

В целом все, о чем Вы написали, понятно. Однако не согласен с фразой: "Испускает ее вся масса Черной Дыры, двигаясь с ускорением" потому, что вся масса черной дыры расположена как раз под горизонтом событий.

Из всего вышесказанного следует неутешительный вывод: гравитационное поле ПРИНЦИПИАЛЬНО отличается от остальных фундаментальных полей. И нечего ломать копья, создавая общую теорию поля!

В качестве "алаверды": есть желание разобраться подробно с теорией струн. На качественном уровне я совсем не согласен с ее основами и выводами. Начал слушать лекции Саскинда в Стэнфордском университете. Может быть он что-нибудь прояснит.

0

Никак не быть, потому что никакого противоречия нет. Статическое гравитационное поле никаких гравитонов не излучает, потому им ничего покидать не требуется. Собственно, точно так же, например, как и статический электрический заряд фотонов не излучает, только движущийся с ускорением.

0

Без сомнения отличается. Даже в математическом описании. Классическое описание поля идет через описание его характеристик, ну напряженности, скажем, в точке пространства и момент времени. Гравитация сама есть свойство пространства, ну и никуда не деться - времени тоже. Наверное можно сказать, что гравитация и порождает пространство. Во всяком случае пространственные отношения между объектами Мира. Неплохо заодно было бы понять что есть собственно пространство, что есть размерность пространства, что есть время и как определить (измерить) его направление. Хорошо бы придумать как можно поставить эксперимент по определению размерности какой конкретной точки пространства. Почему оно целое число, и как понимать, если прибор-измеритель размерности пространства покачав своей стрелкой покажет не 3.0 , а скажем 3.14 +/-0.2 ? Что можно понимать под скоростью течения времени? При этом пока все вопросы имеют вполне классический характер, квантование в них пока не влазит. А если подумать, то что есть квант гравитации ( пресловутый гравитон ) и какие у него характеристики, и жестко связанное с пространством время и возможно его квант?
Дыра уж очень специфический объект. Вблизи любой массы (энергии) пространство искривляется. Ну известная аналогия - если пространство двумерно (поверхность), то масса прогибает его. Черная Дыра тоже масса, и она эту воронку прогибает в бесконечность. Вернее мы можем о чем-то говорить только до некоторого радиуса - радиуса Шварцшильда, за которую и из под которой никакая информации (сигнал) выйти уже не может. Что под ним даже старик Эйнштейн разводил руками. Но вся эта воронка, не обязательно Черная Дыра, а любая масса, если ее суметь встряхнуть с ускорением возмутит пространство, и это возмущение уйдет от источника в виде гравитационной волны - волны искажения пространственно-временных характеристик Мира. Сама Дыра здесь не при чем. Просто у них немалые массы и мощность волны от Дыры будет больше. Да и встряхнуть компактный объект вроде Дыры проще чем встряхнуть галактику.
Струны? Не знаю. Среди теоретиков говорить о них модно. Какие-то свойства Мира они описывают, но подробнее о струнах - это не ко мне. Ну и если есть возможность подучиться уму-разуму в Стенфорде - не стоит этим пренебрегать.
Всегда твой - Etien

0

Как же "не может"? А гравитационное возмущение? Если внутри дыры будет происходить, например, вращение двух масс вокруг общего центра, то мы это очень даже хорошо обнаружим.

Чем не информация?

0

gregsuslov,
Не обнаружим. Те гравитационные волны, которые мы обнаруживаем, происходят от вращения масс не под горизонтом событий.

0

И это следует из уравнения Эйнштейна? Странно очень: стационарная часть гравитационного поля фиксируется, а динамическая каким-то странным образом скрывается. Однако, если дыра движется ускоренно, как единое целое, то волну мы все-таки зафиксируем. Я даже не представляю, как такое возможно описать теоретически в виде уравнения.

0

Что "внутри" Дыры происходит никто не знает, и видимо принципиально знать не может. Сфера Щварцшильда это для внешнего мира и есть Черная Дыра.
Всегода твой -Etien

0

Ну, эта мантра мне понятна с университетских времен. А вот такой вопрос: если внутри черной дыры суммарный электрический заряд не будет равен нулю, то сможем ли мы фиксировать электростатическое поле?

0

Не знаю. Скорее всего не сможем. Электрическое поле описывается как поле в пространстве и времени. Нашем, внешнем относительно Дыры. Я кажется упоминал. Дыра "окуклила" внутри сферы Шварцшильда само пространство. О каком электрическом поле можно говорить? Существуют ли заряды и поле внутри Шварцшильда - это видимо навсегда останется предметом домыслов. Как выглядит пространство внутри Шварцшильда, куда и как идет, и идет-ли время - тоже. Что там, за горизонтом событий даже старик Эйнштейн не загадывал. Что Вы хотите от меня?
Всегда Ваш - Etien

0

Ну, что Вы! От Вас не имею права чего бы то ни было хотеть. Просто у меня возникла проблема и я пытаюсь в ней разобраться. К сожалению пока не получается.

Старик Эйнштейн ведь тоже мог ошибаться. По непонятным причинам еще больший старик Ньютон приписал на первый взгляд разным физическим величинам одну и ту же "буковку", старик Эйнштейн возвел это в постулат. Мы вроде бы имеем экспериментальные доказательства эквивалентности масс, но не понимаем, откуда ноги растут. Получилось искривление пространства-времени. Однако я знаю, что самое интересное кроется за сомнениями в истинности "железобетонных" законов. Вот и пытаюсь разобраться.

Изначально вопрос был о том, что, если масса находится за горизонтом событий, то мы не можем получать информацию о гравитационном поле дыры. Однако это противоречит наблюдаемой картине Мира.

0

Очень здорово, что разобраться. Правда вряд-ли вам удастся серьезно разобраться в очень не простых вопросах теоретической физики на компьютерной болталке.
Стоит начать разбираться с учебников. Да, с Ньютона. Там боль мень привычно, и потому кажется понятным. Стоит подумать что не устраивало физиков в теориях Ньютона? Что заставило Эйнштейна думать в эту сторону? Какие идеи он положил в основы своих теорий? Там все совсем не так примитивно, что захотелось - и придумал. Какие экспериментальные факты подтверждают его взгляды? Проверялись ли экспериментально теории Эйнштейна в последующем, и каковы результаты? Т.е. с какой точностью мы сегодня можем говорить, что наверное Эйнштейн на сегодняшний день все-же прав? Есть ли экспериментальные факты противоречащие теориям Эйнштейна?
Если вы достаточно уверенно себя чувствуете в современной математике, то стоит полистать и работы самого Эйнштейна. Это я конечно сгоряча. Энштейна читать очень тяжело. Но есть масса очень хороших работ его последователей. Если вы готовы посвятить жизнь теоретической физике - Добейтесь для себя понимания о чем там идет речь. Тогда возможно вы станете понимать где у Эйнштейна слабые места, и где стоит порыться собаке. Стоит познакомиться и с работами критиков Эйнштейна. Они многие из этих слабых мест уже нашли.
Ну а потом вы сами сможете консультировать на какой Инетной боллталке желающих разобраться.
Кстати, в Инете существуют специальные, как математические, так и физические научные форумы. Но туда стоит влезать если какая-то научная база за вами уже есть и вам уже важны детали. Успехов!
Всегда Ваш - Etien

0

Спасибо за Ваши наставления. Но я считаю, что вопрос был в другом.

По поводу математики и теоретической физики: я их усиленно изучал в самом начале 70-х. Потом неоднократно возвращался к изучению отдельных разделов, включая и ОТО. В частности ковариантные компоненты легко отличаю от контравариантных. И хотя моя узкая специальность - квантовая механика, ФТТ и физика сегнетоэлектриков, периодически читаю что-то помимо этого. Опять же кроме банального пересказа хорошо известных "истин", я ничего нового для себя не услышал.

Тем не менее большое спасибо за участие в дискуссии. Искренне Ваш!

0

Мы с вами почти коллеги.
Да, я знаю и сам таких авторов очень не люблю, которые утверждают - истина в том, что я сказал, не утруждая себя ни доказательствами, ни хотя бы описанием пути, приведшего к таким выводам. Там можно запомнить результат, ну типа до экзамена.
Если путь мысли повторил сам - это твое и навсегда.
Я сам ни релятивизмом, ни астрофизикой до того детально не занимался. Но жизнь - штука занятная, а физика - наука интересная. Похоже стоит. В математических хитросплетениях современных теорий разбираюсь настолько, чтобы суметь оценить стоит за выкладками какая-то физика, или это чисто математическая блажь и игра ума. Да, тоже читаю чего, в том числе пытался и Эйнштейна. Увы, плотность мысли старика сильно превышает мои скромные способности. Но например Фока читал, и вам рекомендую. Пробуйте сами разных авторов.
Основывать физические выводы на американских роликах точно не стоит.
Ну и на ваш конкретный вопрос постарался конкретно ответить в меру своих скромных знаний.
Всегда Ваш - Etien

0