Насколько я понимаю, время замедляется и приближается к остановке при приближении к горизонту событий черной дыры. Я видел это объяснил несколько мест, в том числе краткое объяснение в последнем абзаце под: http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole#General_relativity , цитируется ниже:
Оппенгеймер и его соавторы интерпретировали особенность на границе радиуса Шварцшильда как указание на то, что это была граница пузыря, в котором время остановилось. Это правильная точка зрения для внешних наблюдателей, но не для сторонних наблюдателей. Из-за этого свойства свернутые звезды были названы «замороженными звездами» [17], потому что внешний наблюдатель мог видеть поверхность звезды, застывшую во времени, в тот момент, когда ее коллапс принимает ее внутри радиуса Шварцшильда.
Значит ли это, что материя фактически не падает в черную дыру (кроме, возможно, того, что было там при ее образовании)? Означает ли это также, что материя накапливается за пределами горизонта событий? Насколько я понимаю, это будет перспектива извне черной дыры. Если это так, мне интересно, если бы мы наблюдали огромное количество вещества, окружающего горизонт событий, но это было бы чрезвычайно красным смещением?
Редактировать:
Я заметил, что ответ на другой вопрос, особенно в последней части, также дает некоторое представление здесь: https://astronomy.stackexchange.com/a/1009/1386
Редактировать:
Эти видео на YouTube, которые кто-то собрал, очень хорошо объясняют концепцию и, похоже, указывают на то, что эта идея набирает обороты!
https://www.youtube.com/watch?v=yZvgeAbrjgc&list=PL57CC037B74307650&index=118 https://www.youtube.com/watch?v=b1s7omTe1HI
Редактировать:
Это новое видео на YouTube очень хорошо описывает эту идею и описывает, как работают черные дыры!
источник
Ответы:
Да, вы абсолютно правы, с НАШЕЙ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ это так.
Из книги Кипа Торна «Черные дыры и временные перекосы: возмутительное наследие Эйнштейна».
«Как камень, упавший с крыши, поверхность звезды сначала падает медленно (сжимается внутрь), а затем все быстрее и быстрее. Если бы законы тяготения Ньютона были верны, это ускорение взрыва продолжалось бы неумолимо до тех пор, пока звезда, лишенная какого-либо внутреннего давления, не будет раздавлена до точки с высокой скоростью. Это не так согласно релятивистским формулам Оппенгеймера и Снайдера. Вместо этого, когда звезда приближается к своей критической окружности, ее усадка замедляется до ползания. Чем меньше становится звезда, тем медленнее она взрывается, пока не замерзнет точно на критической окружности. Независимо от того, сколько времени вы ждете, если вы находитесь в состоянии покоя за пределами звезды (то есть в состоянии покоя в статической внешней системе отсчета), вы никогда не сможете увидеть, как звезда взорвется через критическую окружность.
«Это замораживание взрыва вызвано какой-то неожиданной, общей релятивистской силой внутри звезды? Нет, совсем нет, поняли Оппенгеймер и Снайдер. Скорее это вызвано гравитационным замедлением времени (замедление потока времени) около критической окружности. Время на поверхности взрывающейся звезды, видимое статическими внешними наблюдателями, должно течь все медленнее, когда звезда приближается к критической окружности, и, соответственно, все, что происходит на звезде или внутри звезды, включая ее взрыв, должно казаться замедленным, а затем постепенно замерзать ».
«Каким бы странным это ни казалось, еще более странным было еще одно предсказание, сделанное формулами Оппенгеймера и Снайдера: хотя, как показывают статические внешние наблюдатели, имплозия замерзает на критической окружности, она вообще не замерзает, если смотреть на наблюдателей, едущих внутрь. на поверхности звезды. Если звезда весит несколько солнечных масс и начинается с размера Солнца, то, как видно из ее собственной поверхности, она взрывается до критической окружности примерно через час, а затем продолжает разрушаться, преодолевая критичность, и постепенно уменьшается. окружности «.
«Глядя на формулы Оппенгеймера и Снайдера с точки зрения наблюдателя на поверхности звезды, можно определить детали взрыва даже после того, как звезда утонет в своей критической окружности; то есть можно обнаружить, что звезда хрустит до бесконечной плотности и нулевого объема, и можно определить детали искривления пространства-времени на хрусте ». P217-218
Итак, с нашей точки зрения, все дело будет сосредоточено вокруг критической окружности, а не дальше. Это нормально, эта оболочка в теории может оказывать все силы, необходимые для внешней вселенной, такие как гравитационное притяжение, магнитное поле и т. Д. Точка, подобная сингулярности, которая находится в неопределенном будущем черной дыры, (с нашей точки зрения) действительно в неопределенное будущее самой вселенной не могло оказать таких сил на эту вселенную. Эта особенность только «достигается», когда наблюдатель проезжает мимо критической окружности и через процесс замедления времени достигает конца вселенной.
Это, очевидно, область активных исследований и размышлений. Некоторые из величайших умов на планете подходят к этому вопросу по-разному, но до сих пор не достигли консенсуса, но интригующе, похоже, консенсус начинает появляться.
http://www.sciencealert.com/stephen-hawking-explains-how-our-existence-can-escape-a-black-hole
Стивен Хокинг заявил на конференции в августе 2015 года, что он считает, что «информация хранится не во внутренней части черной дыры, как можно было бы ожидать, а на ее границе, горизонте событий». Его комментарий относится к разрешению «информационного парадокса», давней дискуссии по физике, в которой Хокинг в конце концов признает, что материал, попадающий в черную дыру, не разрушается, а скорее становится частью черной дыры.
Узнайте больше на: http://phys.org/news/2015-06-surface-black-hole-firewalland-nature.html#jCp
В середине 90-х годов американские и голландские физики Леонард Сасскинд и Джерард'т Хофт также обратились к информационному парадоксу, предложив, что когда что-то засасывается в черную дыру, его информация оставляет своего рода двумерный голографический отпечаток на горизонте событий. Это своего рода «пузырь», содержащий черную дыру, через которую все должно пройти.
То, что происходит на горизонте событий черной дыры, очень трудно понять. Что ясно и что вытекает из Общей теории относительности, так это то, что с точки зрения внешнего наблюдателя в этой вселенной любая падающая материя не может пройти дальше критической окружности. Большинство ученых затем меняют точку зрения, чтобы объяснить, как, с точки зрения падающего наблюдателя, они будут действовать в очень короткий период времени, чтобы встретить особенность в центре черной дыры. Это породило представление о том, что в центре каждой черной дыры есть особенность.
Однако это иллюзия, поскольку время, необходимое для достижения сингулярности, для нас во внешней вселенной практически бесконечно.
Тот факт, что вопрос не может пройти дальше критической окружности, возможно, не иллюзия, но вполне реальный. Вопрос из НАШЕЙ ВИДОВОЙ ТОЧКИ должен стать «оболочкой», окружающей критическую окружность. Он никогда не провалится, пока мы остаемся в этой вселенной. Поэтому говорить о сингулярности внутри черной дыры неверно. Это еще не произошло.
Путь через горизонт событий приводит к сингулярности в каждом случае, но это бесконечно далеко в будущем во всех случаях. Если мы находимся в этой вселенной, сингулярность еще не сформировалась. Если он еще не сформирован, где масса? Масса оказывает влияние на эту вселенную, верно? Тогда это должно быть В этой вселенной. С нашей точки зрения это должна быть именно эта сторона горизонта событий.
Удивительно, что это может оказаться возможным доказать это. Недавнее объявление гравитационных волн, обнаруженных при слиянии двух черных дыр, сопровождалось непроверенным, но потенциально совпадающим гамма-всплеском из той же области неба. Это необъяснимо с общепринятой точки зрения, согласно которой вся материя будет сжата до сингулярности и не сможет снова появиться.
Если две черные дыры сливаются и испускают гамма-лучи ... приведенное выше, безусловно, является объяснением, которое также согласуется с общей теорией относительности. Масса так и не прошла через горизонт событий (с нашей точки зрения) и была взволнована огромным насилием слияния, некоторым из которого удалось спастись. Это может быть глубокая гравитационная скважина, но очень мощный гамма-луч должен быть в состоянии убежать при правильном ударе (притяжение приближается еще более крупной черной дырой).
Дальнейшие более точные наблюдения за подобными событиями, которые могут быть достаточно частыми, могут предоставить больше доказательств. Там вряд ли будет какое-либо другое заслуживающее доверия объяснение.
источник
То, что вы описываете, - это в основном интерпретация «черных дыр» «рухнувшей звезды» (англ.) Или «застывшей звезды» (рус), которая была распространена до конца середины 1960-х годов. Это было ошибкой.
Предположим, вы далеки и неподвижны относительно черной дыры. Вы увидите, как падающая материя асимптотически приближается к горизонту, становясь все слабее по мере его красного смещения. Означает ли это, что материя «сгущается» вокруг горизонта? Чтобы выяснить это, представьте, что вы бросаетесь к черной дыре, пытаясь поймать то, что видите. То, что вы найдете, это то, что он упал в черную дыру давно.
Другими словами, самый разумный способ ответить на вопрос о том, сгущается ли вихрь материи на горизонте, - это смотреть на ситуацию с точки зрения этого падающего вещества. И там, это ясно: нет, это не комок, поскольку он пересекает горизонт за конечное время. (Кроме того, для черной дыры Шварцшильда падение из покоя является в точности ньютоновским по радиальной координате Шварцшильда и собственному времени.)
«Сопутствующая точка зрения» была признана Оппенгеймером и Снайдером в 1939 году, но только в 1960-х годах, благодаря работе Зельдовича, Новикова и др., Она была в целом признана действительно значимой в обществе. В 1965 году Пенроуз ввел конформные диаграммы, основанные на координатах Эддингтона-Финкельштейна (1924/1958), которые ясно показали, что коллапс звезды не замедляется, а вместо этого продолжается до сингулярности. Для обзора истории этого изменения точки зрения, ср. Кип Торн и др., Мембранная парадигма (1986). Эти темы обычно освещаются во многих учебниках относительности.
Хорошо, но так как это все еще занимает бесконечное количество времени в кадре, приспособленном для стационарного удаленного наблюдателя, означает ли это, что горизонт никогда не формируется в этом кадре? Это действительно формирует: основополагающее предположение в аргументе, что это не будет либо то, что падающая материя должна достичь центра горизонта, чтобы сформировать, либо пересечь уже существующий горизонт, чтобы заставить его расширяться. Но это предположение просто не соответствует действительности.
Горизонт событий определяется с точки зрения будущей светоподобной бесконечности, грубо говоря, с точки зрения того, выходят ли световые лучи, если кто-то ждет бесконечное количество времени. Это означает, что расположение горизонта в любое время зависит не только от того, что произошло, но и от того, что произойдет в будущем. В кадре удаленного стационарного наблюдателя, когда вещество падает к горизонту событий, оно замедляется к асимптотическому приближению ... но горизонт также расширяется, чтобы встретить его. Точно так же исходная коллапсирующая материя не должна коллапсировать полностью до центра, чтобы сформировался горизонт событий.
Нет необходимости: [править], что конкретная временная координата не охватывает весь коллектор, является ошибкой координатной диаграммы, а не пространства-времени [/ edit]. Из каждого события отправляйте всенаправленный локус идеализированных световых лучей. Горизонт событий - это граница области пространства-времени, из которой ни один из этих световых лучей не уходит в бесконечность. На этот вопрос есть объективный ответ - для любого данного светового луча он либо сбежит, либо нет.
Внешнему наблюдателю нужно будет ждать бесконечно долго, чтобы точно знать, где находится горизонт событий, но это совсем другая проблема. При излучении Хокинга черная дыра сжимается, но это не меняет того факта, что световые лучи от некоторых событий не смогут вырваться, и, следовательно, горизонт событий будет существовать.
Вот диаграмма Пенроуза сферически коллапсирующей звезды, образующей черную дыру, которая впоследствии испаряется:
Теперь предположим, что на этой диаграмме вы рисуете подобные времени кривые, которые упрямо держатся в стороне от горизонта, и вы настаиваете на использовании параметра вдоль них в качестве временной координаты. Нужно ли согласовывать тот факт, что вы выбрали координаты, исключающие горизонт, с фактическим существованием горизонта событий? Решение простое: если вы хотите поговорить о горизонте, прекратите использовать координаты, которые исключают его.
источник
Нам нужно подумать о том, где происходит эффект замедления времени. Затем, подумав о наблюдениях с каждой точки зрения, то есть свободно падающего объекта и внешнего наблюдателя, мы можем прийти к соглашению только с тем, что происходит, а не с тем, что, кажется , происходит.
Опыт времени
Мы должны помнить, что объект, движущийся с определенной скоростью, будет путешествовать во времени (или 4-м измерении) с меньшей скоростью. Это не означает, что он движется медленнее, иначе он, очевидно, не будет двигаться «с определенной скоростью».
Там, где время замедляется, это тиканье физических процессов самого объекта. Другими словами, мои часы будут тикать вдвое медленнее, чем вы, когда я пролетал мимо вас со скоростью света 87%. Я бы обычно махал руками, но, по вашему мнению, я, кажется, махал руками в два раза медленнее, а также, казалось бы, сжал в размерах (на самом деле это не имеет значения).
Точка зрения падающего объекта
Если бы вы были объектом, падающим в черную дыру, вы бы ускорились по мере приближения к горизонту событий, но вам потребовалось бы все больше и больше времени, чтобы отреагировать на приближение до такой степени, что вы упадете в черную дыру совсем быстро. , С вашей точки зрения, ваш подход к горизонту событий будет экспоненциально быстрее.
Другими словами, вы невероятно быстро упали бы в черную дыру, но вы бы едва заметили это в своем уме, потому что у вас просто не было достаточно времени из-за относительности.
Точка зрения стационарного наблюдателя
Теперь стационарный наблюдатель вне влияния черной дыры будет наблюдать что-то совсем другое. Свет (или, точнее, информация) о вашем происхождении будет становиться все более и более красным, но также потребуется все больше и больше времени, чтобы фактически достичь их глаз.
Это означает, что, по мнению наблюдателя , падающий объект замедлится до остановки на горизонте событий и исчезнет.
Так что же на самом деле "случилось"?
источник
Логическим следствием является то, что горизонт событий не может образоваться, поскольку первая частица асимптотически замедляется до нуля, как раз перед тем, как формируется горизонт событий ( бесконечный спуск Ферма ).
Поэтому появление горизонта событий занимает бесконечное время, видимое извне. Но благодаря излучению Хокинга черная дыра существует только конечное время. Следовательно, горизонт событий не формируется.
Расстраивает то, что вы должны быть как минимум Стивеном Хокингом , чтобы не называться выродком.
Текущий основной способ обойти этот парадоксон состоит в том, чтобы переключиться на чисто общую релятивистскую геометрию падающего пространства-времени, которая не имеет горизонта событий. Таким образом, вы избегаете горизонта событий как полюса, но вы получаете сингулярность в центре черной дыры, которой еще предстоит исследовать физические законы квантовой гравитации.
источник
Мысль, провоцирующая космологов!
Я опаздываю к этой дискуссии, так как вижу, что она продолжается буквально годы, и не знаю, есть ли еще кто-нибудь, кто следит за этой веткой, но здесь все идет.
Я изучал астрофизику в Калифорнийском университете в Беркли в конце 80-х, так что, возможно, моя информация немного устарела, если да, то извиняюсь заранее. Последние 30 лет я много размышлял над этой проблемой и выдвинул пару идей.
Во-первых, эти предположения основаны на предположениях:
Если это правда, то гипотеза:
Извиняюсь за ужасно длинные многословные комментарии здесь. Я уверен, что идея имеет больше дырок, чем швейцарский сыр. Именно так начинает выглядеть вселенная со всеми этими маленькими карманными вселенными, с которыми мы не можем взаимодействовать!
Вопрос и ответ, который может быть использован на следующем уровне понимания этих концепций, заключается в следующем:
Может ли горизонт событий изменить форму?
Если материя связана с замедлением времени на горизонте событий, она не может двигаться (относительно EH). Если падающая материя может стать свидетелем конца вселенной или даже очень долгого времени, тогда материя ограничена по времени по определению. Если он НЕ заблокирован по TD, то падающий наблюдатель НЕ ДОЛЖЕН УВИДЕТЬ ВСЕГО БЫСТРОГО ВОЗРАСТА ЗА НИМИ.
Тогда, если EH может изменить форму, либо:
Я думаю, что ответ лежит прямо на LIGO и более мощных версиях этого инструмента, которые будут доступны в будущем. Наблюдение за изменениями, временем прибытия, сравнением спектра и, в конечном итоге, направлением гравитационных волн и связанных с ними гамма-всплесков от сливающихся черных дыр поможет нам точно определить, что происходит, когда сталкиваются горизонты событий!
Спасибо, что нашли время, чтобы рассмотреть эти идеи!
источник
*this text*
так что это будет курсивом . 2) 3 масс Солнца недостаточно для создания черной дыры. 3) Время останавливается на EH только для дальних наблюдателей, объекты, падающие в EH, ничего не испытывают, проходя его. 4) Все заглавные тексты выглядят не очень хорошо, я предлагаю использовать курсивное форматирование (или двойные звезды делают ваш текст жирным ).Было дано несколько замечательных, но технических ответов, и я не могу ничего добавить к этим очень хорошим ответам, объясняющим, почему бесполезно думать, что черные дыры «замерзают» на горизонте событий. Но я могу дать ответ с более существенно полезной философской точки зрения, которая заключается в том, что центральным уроком относительности является то, что реальность включает в себя множество вещей, происходящих в разных местах и временах, поэтому реальность является чем-то локальным. Таким образом, если вы хотите знать, что произошло в каком-то месте и времени (независимо от того, как вы решили дать числа этому месту и времени, это все равно, что выбирать, как координировать поверхность Земли), тогда вам следует спросить кого-то, кто был в том месте и времени!
Согласно этому простому правилу, мы должны представить, что кто-то падает за горизонт событий, образовалась черная дыра или нет. Они скажут, что это так, и они скажут, что доберутся до этой центральной черной дыры за конечное время. Получить вам это сообщение или нет - более сложный вопрос, но они все равно скажут это, потому что где-то происходит реальность, и мы всегда можем представить, что кто-то там испытает это - и спросит их . Или, по крайней мере, представьте что они скажут в тех случаях, когда общение становится трудным или невозможным.
Если вы будете следовать этому одному простому правилу, то все эти очевидные координаты парадоксов немедленно исчезнут. Координаты являются полезным языком для проведения расчетов, но они не являются полезным языком для утверждений о том, «что есть». Это проблема для наблюдения, и все наблюдения являются локальными - никто никогда не наблюдает координату, и слишком много делается из произвольного выбора координат.
источник
Наблюдатель, падающий в черную дыру, не видит, как он беспрепятственно падает в сингулярность. Черная дыра всегда будет испаряться до бесконечности, поэтому падающий наблюдатель упадет в центр испаренной черной дыры и не найдет ничего особенного, кроме универсальной тепловой смерти.
источник