Падіння в чорну діру - Чорні діри
Уявімо собі, як має виглядати падіння в шварцшільдовскую чорну діру. Тіло, вільно падаюче під дією сил гравітації, знаходиться в стані невагомості. Падаюче тіло буде відчувати дію приливних сил, що розтягують тіло в радіальному напрямку і стискають - у тангенціальному. Величина цих сил зростає і прагне до нескінченності при ~ R to 0. У деякий момент власного часу тіло перетне горизонт подій. З точки зору спостерігача, що падає разом з тілом, цей момент нічим не виділено, проте повернення тепер немає. Тіло виявляється в горловині (її радіус в точці, де знаходиться тіло і є ~ R ), Стискається настільки швидко, що відлетіти з неї до моменту остаточного схлопування (це і є сингулярність) вже не можна, навіть рухаючись зі швидкістю світла.
Розглянемо тепер процес падіння тіла в чорну діру з точки зору віддаленого спостерігача. Нехай, наприклад, тіло буде світиться і, крім того, буде посилати сигнали тому з певною частотою. Спочатку віддалений спостерігач буде бачити, що тіло, перебуваючи в процесі вільного падіння, поступово розганяється під дією сил тяжіння у напрямку до центру. Колір тіла не змінюється, частота детектіруемих сигналів практично постійна. Проте, коли тіло почне наближатися до горизонту подій, фотони, що йдуть від тіла, будуть відчувати усе більше і більше гравітаційне червоне зміщення. Крім того, через гравітаційного поля всі фізичні процеси з точки зору віддаленого спостерігача будуть йти все повільніше і повільніше гравітаційного уповільнення часу): годинник, закріплені на радіальній координаті r без обертання ( r = const, theta = const, varphi = const ), Будуть йти повільніше нескінченно віддалених в 1 / sqrt {1-r_s / r} разів. Буде здаватися, що тіло - у надзвичайно сплющеному вигляді - буде сповільнюватися, наближаючись до горизонту подій і, врешті-решт, практично зупиниться. Частота сигналу буде різко падати. Довжина хвилі випускається тілом світла буде стрімко рости, так що світло швидко перетвориться на радіохвилі і далі в низькочастотні електромагнітні коливання, зафіксувати які вже буде неможливо. Перетину тілом горизонту подій спостерігач не побачить ніколи і в цьому сенсі падіння в чорну діру буде тривати нескінченно довго. Є, однак, момент, починаючи з якого вплинути на падаюче тіло віддалений спостерігач вже не зможе. Промінь світла, посланий слідом цьому тілу, її або взагалі ніколи не наздожене, або наздожене вже за горизонтом. Крім того, відстань між тілом і горизонтом подій, а також "товщина" сплющенного (з точки зору стороннього спостерігача) тіла досить швидко досягнуть планковской довжини і (з математичної точки зору) будуть зменшуватися і далі. Для реального фізичного спостерігача (провідного вимірювання з планковской похибкою) це рівнозначно тому, що маса чорної діри збільшиться на масу падаючого тіла, а значить радіус горизонту подій зросте і падаюче тіло виявиться "всередині" горизонту подій за кінцевий час.
Аналогічно буде виглядати для віддаленого спостерігача і процес гравітаційного колапсу. Спочатку речовина кинеться до центру, але поблизу горизонту подій воно стане різко сповільнюватися, його випромінювання піде у радіодіапазон, і в результаті віддалений спостерігач побачить, що зірка згасла.
Похожие статьи
-
Властивості чорних дір - Чорні діри
Поблизу чорної дірки напруженість гравітаційного поля така велика, що фізичні процеси там можна описувати тільки за допомогою релятивістської теорії...
-
Чорна діра - область простору, в якій гравітаційне тяжіння настільки сильно, що ні речовина, ані випромінювання не можуть цю область покинути. Для що там...
-
Історія ідеї про чорні діри - Чорні діри
Англійська геофізик і астроном Джон Мічелл припустив, що в природі можуть існувати настільки масивні зірки, що навіть промінь світла не здатний покинути...
-
Термодинаміка і випаровування чорних дір - Чорні діри
Уявлення про чорну діру як про абсолютно поглинає об'єкті були скориговані С. Хокінгом в 1975 році. Вивчаючи поведінку квантових полів поблизу чорної...
-
Пошуки чорних дір - Чорні діри
Розрахунки в рамках ЗТВ вказують лише на можливість існування чорних дір, але аж ніяк не доводять їх наявності в реальному світі, відкриття чорної діри...
-
Висновок, Список літератури - Чорні діри
Таким чином, всі "елементарні об'єкти" можна розділити на елементарні частинки (їх довжина хвилі більше їх гравітаційного радіуса) і чорні діри (довжина...
-
Структура чорної діри - Еволюція зірок
Вдалині від чорної діри простір-час майже плоске, і там світлові промені поширюються прямолінійно. Це - важливий факт. Промені світла, що проходять...
-
У наш час важко знайти людину, яка не чула б про чорні діри. Разом з тим, мабуть, не менш важко відшукати того, хто зміг би пояснити, що це таке. Втім,...
-
Види чорних дір, Надмасивні чорні діри, Первинні чорні діри, Квантові чорні діри - Чорні діри
Надмасивні чорні діри Розрослися дуже масивні чорні діри, за сучасними уявленнями, утворюють ядра більшості галактик. У їх число входить і масивна чорна...
-
Формування чорних дір - Чорні діри
Найбільш очевидний шлях утворення чорної діри - колапс ядра масивної зірки. Поки в надрах зірки не виснажився запас ядерного палива, її рівновага...
-
Випромінювання чорної діри - Еволюція зірок
Чорна діра народжує частинки. Порівняно великі чорні діри масою в декілька сонячних мають настільки низькою температурою, що можуть робити тільки...
-
Падение в черную дыру - Черные дыры
Представим себе, как должно выглядеть падение в шварцшильдовскую черную дыру. Тело, свободно падающее под действием сил гравитации, находится в состоянии...
-
Орбиты спутников Траектория движения искусственного спутника Земли называется его орбитой. При выключенных маршевых реактивных двигателях свободное...
-
Форма Луны - Характеристика Луны
Форма Луны очень близка к шару с радиусом 1737 км, что равно 0,2724 экваториального радиуса Земли. Площадь поверхности Луны составляет 3,8 * 107 км2, а...
-
СФЕРИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ СВЕТИЛ - Основные понятия сферической геометрии
Горизонтная система координат. Находящийся на Земле наблюдатель всегда может с помощью отвеса определить направление отвесной /вертикальной/ линии. Эта...
-
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ СФЕРИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ - Основные понятия сферической геометрии
1/ Сфера - тело, ограниченное поверхностью, все точки которой одинаково удалены от одной точки называемой центром. 2/ Большой круг /Б. К./ - след от...
-
Уравнения движения МКА Рассмотрим невозмущенное движение материальных точек М и m в некоторой инерциальной системе координат. Движение совершается под...
-
Безопорное движение&;nbsp; - Двигатель космолета на эффекте гравитационного самоускорения
Такое "вытягивание" потенциала, зависящего от скорости удаления Солнца, наводит на интересную мысль. А что, если "получатель потенциала", скажем,...
-
Форма Луны - Характеристика Луны как небесного тела
Форма Луны очень близка к шару с радиусом 1737 км, что равно 0,2724 экваториального радиуса Земли. Площадь поверхности Луны составляет 3,8 * 107 Км2, а...
-
Виды Магнитного Поля - Магнитное поле Земли
1. Однородное магнитное поле, т. е. поле, в любой точке которого сила действия на магнитную стрелку одинакова по модулю и направлению. Пример: Рассмотрим...
-
Форма луны - Луна как спутник Земли
В некоторые дни Луна совсем не видна на небе. В другие дни она имеет вид узкого серпа, полукруга и полного круга. Луна подобно Земле является темным,...
-
Свойства черных дыр - Понятие о черной дыре
Вблизи черной дыры напряженность гравитационного поля так велика, что физические процессы там можно описывать только с помощью релятивистской теории...
-
Фізика - Німецький астроном Фрідріх Кеплер
Саме Кеплер ввів у фізику термін інерція як природжена властивість тіл чинити опір прикладеній силі. Заразом він, як і Галілей, формулює в ясному вигляді...
-
Форма Луны очень близка к шару с радиусом 1737 км, что равно 0,2724 экваториального радиуса Земли. Площадь поверхности Луны составляет 3,8 * 107 км 2, а...
-
Перша космологічна модель була побудована А. Ейнштейном в 1917 р. незабаром після створення ним Загальної теорії відносності. Як і все тоді, він вважав,...
-
Влияние Луны на Землю - Исследование явления удаления Луны от Земли
Луна спутник земля На протяжении многих столетий человечество интересовалось Луной. Первые оптические инструменты, типа галлилеевской трубы, направленные...
-
При старте с круговой орбиты заданной высоты, вывод на которую осуществляется с определенного космодрома, диапазон характеристик орбиты вокруг точки L2,...
-
Нестационарная космология Фридмана - Космологические модели Вселенной
Фридмана как математика не удовлетворило полученное решение Эйнштейна, так как он получил одно из всех возможных решений системы уравнений тяготения,...
-
Общие сведения о небесных сферах, Элементы небесных сфер - Общие сведения о небесных сферах
Элементы небесных сфер Из-за малых размеров Земли, в сравнении с расстояниями до звезд, наблюдателей, расположенных в разных местах земной поверхности,...
-
Форма Луны - Характеристика особенностей Луны
Форма Луны очень близка к шару с радиусом 1737 км, что равно 0,2724 экваториального радиуса Земли. Площадь поверхности Луны составляет 3,8 * 107 Км2, а...
-
Почему ранняя Вселенная была такой горячей? - Эволюция вещества во Вселенной
Почему Вселенная так однородна в больших масштабах? Почему она выглядит одинаково во всех точках пространства и во всех направлениях? В частности, почему...
-
Вселенная как Большая Система - Геометрия физического пространства
С предыдущим вопросом тесно связана и другая тема. Открытость, не изолированность и взаимное перекрытие "квантов пространства-времени" дальнодействующими...
-
"У черных дыр нет волос" - Черные дыры во вселенной
Что произойдет, если две черные дыры столкнутся друг с другом? Образуют ли они новую, более массивную черную дыру? Астрофизик Дэвид Меррит полагает, что...
-
Высота светил в кульминации - Общие сведения о небесных сферах
Рисунок 3.1 Высота светил в кульминации Особый интерес представляет высота светила во время кульминаций. Наибольшая высота (90) будет в верхней...
-
Тайна прецессии земной оси - Тайна прецессии Земной оси
Известно, что свободный гироскоп, каким является Земля, может прецессировать только при наличии опрокидывающего момента внешней силы. Исключений из этого...
-
Введение - Строение Солнечной системы
Важную роль в формировании представлений о строении Солнечной системы сыграли также законы движения планет, которые были открыты Иоганном Кеплером...
-
Вращение небесных сфер - Общие сведения о небесных сферах
В экваториальной системе координат главная ось - это ось мира, проходящая через полюса мира P и P' (рисунок 1.3), а главная плоскость - перпендикулярная...
-
"Рождение звезды" - Особенность эволюции звезд
Эволюция звезды начинается в гигантском молекулярном облаке (звездная колыбель). Молекулярное облако имеет плотность около миллиона молекул на см3. Масса...
-
Соціологічні підходи до вивчення особистості та її ролі в суспільстві - Шпаргалки з соціології
Особистість вивчається соціологією з позиції її соціально типових якостей, як суб'єкта соціальних дій. Існує два підходи щодо вивчення і визначення...
-
Форма Луны - Исследования Луны
Форма Луны очень близка к шару с радиусом 1737 км, что равно 0,2724 экваториального радиуса Земли. Площадь поверхности Луны составляет 3,8 * 107 кмІ, а...
Падіння в чорну діру - Чорні діри