Общение Вселенная, Галактика, Космические объекты

Почему видны гравитац. волны от слияния черных дыр, ведь у них время для нас замедляется до нуля - Добавить тему

комментарии
1
MikhailKarp15 · 06-09-2019

И все таки черные дыры при сближении касаются горизонтами событий, при этом с точки зрения нас, наблюдателей, это соприкосновение не должно наблюдаться, так как время в месте прикосновения стремится к нулю по теории относительности. Так почему мы наблюдаем сближение черных дыр при помощи гравитационных волн за вполне короткое время? По идее они должны застыть при соприкосновении и процесс слияния для нас должен идти бесконечно долго!

2
Leonid3138 · 07-09-2019

MikhailKarp, во-первых: при вращении вокруг друг друга относительная скорость их не превышает первую космическую, которая на расстоянии соприкосновения горизонтов событий не превышает ~212 тысяч км/сек (вторая космическая равна скорости света, а первая в корень из двух меньше).
Во-вторых: даже при слиянии БЕЗ вращения их относительные скорости на момент соприкосновения горизонтов не превышает ~0.8 скорости света из-за увеличения инерционной массы по знаменитой формуле
M = Mo/(1 - V^2/C^2)^0.5
На такой скорости пересекают горизонт событий все тела, падающие в ЧД по радиусу, а не застывают для внешнего наблюдателя на горизонте. Такое застывание может происходить ПОД горизонтом, но нам убедиться в этом нет возможности, оттуда никакой информации не вырывается :-))

3
elena141 · 10-09-2019

Возможно у нас время для них тоже замедляется и мы вместе оказываемся в зоне видимости?

4
Leonid3138 · 10-09-2019

elena, нет, "для них" наше время ускоряется и пересекший горизонт событий космонавт в последнюю секунду своей жизни увидит ВСЮ историю нашей вселенной до самого её окончания :-))

5
MikhailKarp15 · 10-09-2019

Так при чем здесь скорость сближения черных дыр, и их релятивистское увеличение массы? Я говорю об увеличении времени из-за присутствия вблизи массивного тела по положениям ОТО. Если черные дыры не пересекли взаимно свои горизонты событий, значит они и не слились. Но если мы говорим о слиянии, значит одна ЧБ проникла в другую, то есть горизонт событий пересечен. Ну тогда они должны для нас застыть во времени, полность не слившись. Я имел в виду это противоречие - слияние полное для нас наблюдать невозможно, однако мы судим об их слиянии через гравитационные волны.

6
Leonid3138 · 11-09-2019

MikhailKarp, не надо волноваться, гравитационные волна излучаются ДО "слияния" :-)
Вспомните графики гравитационных волн: нарастание амплитуды и частоты происходит можно сказать по экспоненте, а затем резко обрывается -- т. е. слияние таки происходит, несмотря на ОТО и её формулу по красному смещению фотонов в гравитационных полях:
Zg = (1/(1-(2*G*M/(R*c^2))^0.5)-1)
Действительно при расстояниях равных горизонту событий ЧД по формуле волновое число Z стремится к бесконечности. В любой теории при появлении бесконечности означает её предел применимости, надо теорию менять. Так при расстояниях >>горизонта применяется простая формула Zg = G*M/(R*c^2).
Красное смещение фотонов здесь интерпретируется как замедление времени при неизменной частоте излучателя. Растяжение пространства (а оно имеет место, ведь гравитационные волны существуют) тоже может влиять на длину волны, но не принимается во внимание в приведённой формуле. Так что гравитационное замедление времени совсем не обязательно достигает БЕСКОНЕЧНЫХ величин, скорее наоборот, далеко от бесконечности, но эту формулу мы ещё не знаем :-))

7
MikhailKarp15 · 11-09-2019

Ну вот, теперь вы подвергаете сомнению, что время у горизонта событий замедляется близко к бесконечности. А если все таки замедляется сильно, то обрыв частоты гравитационных колебаний может сигнализировать о том, что ЧД сблизились и застыли, коснувшись горизонтами событий, но не слились.

8
Leonid3138 · 12-09-2019

MikhailKarp, вот небольшая табличка: Расстояние в радиусах горизонта -- волновое число по формуле Эйнштейна (приводил выше)
R [гр. рад.] Zg
1.01000 9.049875621
2.00000 0.414214
5.00000 0.118034
10.0000 0.054093
20.0000 0.025978
Проанализируйте и сравните с графиком гравитационных волн. Последние два-три оборота, когда амплитуда волн росла и уменьшалось время оборота происходили на расстоянии менее двух радиусов, по формуле замедление времени по формуле более двух раз, фиксируемое нами время одного оборота должно бы начать увеличиваться, а оно уменьшается :-(

9
Sqwair77761 · 12-09-2019

Леонид, стало быть уже в последние моменты, слияние идет уже не по спирали, а прямо по радиусу. Интересный момент!

10
Leonid3138 · 12-09-2019

Sqwair777, нет, исключительно по спирали, иначе вращающий момент девать некуда :-)

11
Sqwair77761 · 12-09-2019

Leonid3, ну, так вопроса, куда девается вообще момент вращения, после слияния, почему-то вообще не возникает! :) Да и с точки зрения ОТО, вообще получается, что сливаются, два искривленных пространства, которые в пространстве же и движутся! Вообще шикарно! :))
И всё же, на вопрос "куда девается момент вращения", думаю и сами бы ответили - "на излучение грав.волн. :) Пик приходится, когда происходит соприкосновение горизонтов событий, т.е. непосредственный момент слияния. :)

12
Leonid3138 · 13-09-2019

Sqwair777, гравитационные волны по своей природе в ОТО не могут переносить импульс. Вот если помирятся гравитация Эйнштейна и Квантовая теория, то могут появиться и варианты :-))

13
Sqwair77761 · 13-09-2019

Leonid3, а если они не могут переносить импульс, как тогда они меняют положение детекторов? Как придают импульс телу? И вообще, корректнее использовать понятие не импульса, а скорости! Тогда всё встает на свои места - тело обладает массой, гравитация придает скорость и ускорение, следовательно за счет грав.воздействия, при слиянии (и до момента слияния) тела приобретают импульс, скорость, ускорение - неважно как обозвать эти динамические характеристики. В общем виде - энергия. Которая высвобождается при слиянии в виде грав.волны. :)
И даже более более того - грав.волна меняет даже некоторые квантовые характеристики, в частности детекторов, о чем здесь на астроньюсе как-то была статья. :)

14
Leonid3138 · 15-09-2019

Sqwair777, пропустил ваш комментарий :-(
(Весьма не удачная сортировка тем в разделе "Общение", создаётся впечатление, что она, сортировка, случайная, как Бог на душу положит :-))
Положение детекторов ПОСЛЕ прохождения волны не меняется, суммарное воздействие равно "0".
По мнению большинства учёных ЧД для внешнего наблюдателя имеет всего три свойства -- масса, электрический заряд и момент вращения.
Последний мне тоже не "по душе", если вы обратили внимание на мои комментарии по этому поводу. Но к сожалению, не знаю таких механизмов, которые могли бы унести этот момент полностью и обеспечить ныряние материи под горизонт по радиусу, хотя и есть "меньшинство" учёных, которые утверждают, что ВСЕ виды энергии материи, кроме направленной по радиусу, излучаются ДО пересечения горизонта и горизонт пересекается строго по радиусу.
И электромагнитное излучение (тепловое), и излучение гравитационных волн уменьшают скорость материи при вращении, радиус вращения уменьшается, а скорость за счёт потенциальной энергии увеличивается, момент вращения остаётся, хотя и в меньшем количестве, но до "0" в принципе не может упасть.

15
Sqwair77761 · 15-09-2019

Leonid3, суммарное воздействие.... Это как качнуть пружину, то бишь подействовать силой, а после остановки колебаний - пружина примет первоначальное положение. Или как, возили-катали кирпич по поверхности, и остановили в первоначальной точке... Вроде и энергии море затратили и усилий... Но, СУММАРНО, проделанная работа равна нулю! :))
Кстати, насчет заряда, ученые уже начинают по-тихоньку, поговаривать, что обособленный заряд, коим в теории характеризуются вращающиеся ЧД - бред. Впрочем, как и утверждение о вращении ЧД, причем, в аргумент приводится, чтр невозможно заглянуть под ГС, стало быть теорема об отсутствии "волос" еще более верна. Остается только масса.
А механизм простой, достаточно сделать акцент на слове "суммарно". Действие такое: вот жили-были две ЧД. Двигались себе относительно друг друга, не взаимодействуя... Суммарный импульс до взаимодействия - минимальный, т.к. зависит от скорости. Далее, начали гравитационно взаимодействовать - суммарный импульс начал расти, т.к. увеличилась скорость взаимного перемещения. Растет до определенной величины, ограниченной максимально возможной скоростью, ~200 тысяч с небольшим км/с, по вашим выкладкам. Это перед самым моментом слияния. В момент слияния, происходит выброс грав.волны с пиковым максимальным значением энергии. В итоге, имеем: грав.волна, определенной энергии и ЧД равную, массам двух первоначальных. Об импульсе говорить безсмысленно. Потому и безсмысленно рассуждать о том куда и как он девается. Да и нужно ли вообще? Проще, считать баланс энергий - до слияния и после. Так что тут остается только один очевидный вывод: импульс, скорость или еще что, что имелось до слияния, выделилось в виде грав.волны до и в момент слияния.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!