Путь света, когда он проходит между двумя черными дырами

Что произойдет со светом, проходящим через узкое пространство между горизонтами событий двух черных дыр одинаковой массы? Будет ли он отклоняться или следовать прямому пути?

Равная масса не означает, что они генерируют одинаковую гравитацию, важен и их радиус.
@iharob для черных дыр Шварцшильда, той же массы <-> того же радиуса (и таких же всех других свойств).
Важной особенностью общей теории относительности является то, что если ситуация нереалистична, в соответствующем пространстве-времени обязательно будут какие-то патологии. Например, если вы рассмотрите набор из двух статических черных дыр (которые на самом деле немедленно коллапсируют друг на друга), в пространстве между ними и на пути луча света, проходящего через них, будет так называемая «коническая сингулярность». коническая особенность будет нечеткой. Поэтому, если вы хотите получить точный ответ, вы должны сначала указать, какова именно ситуация со статичностью, точным положением луча света и т. д.
@Void Вы имеете в виду, что если две черные дыры находятся достаточно далеко, чтобы не схлопнуться, они вообще не будут отклонять световой луч, потому что гравитационный эффект будет незначительным в области, через которую проходит световой луч? Если да, то не будет ли предела, когда луч отклонится к одной из черных дыр, если он не пройдет точно через середину? Извините за этот вопрос, я мало знаю об общей теории относительности, но я знаю, что симметрия, связанная с этой компоновкой, подразумевает отсутствие отклонения.
я имел в виду, что есть две черные дыры, имеющие одинаковую массу и радиус, расположенные очень близко друг к другу, и луч света проходит через центр линии, соединяющей центр двух черных дыр перпендикулярно, надеюсь, теперь вы поняли картину @пустота
@iharob: не так симметрично: такой статической пары BH не существует. Чтобы вычислить сгенерированную кривизну в середине °, ожидайте некоторых сложных начальных условий. (° середина? Каково точное определение середины?)
Пространство-время не будет стационарным, так что же именно прямо? В каком разделении 3+1?

Ответы (3)

Я думаю, что ответ очень прост, если вы зададите другой вопрос, вы подразумеваете, что обе черные дыры создают одинаковую гравитацию и что свет проходит точно посередине между ними, поэтому вопрос в следующем.

  • Если свет отклонится, то куда он отклонится?

Поскольку в данных условиях нельзя дать ответ на этот вопрос, значит, он не будет отклоняться.

но будет ли свет следовать прямым путем? @ихароб
Да почему бы и нет. Если он не может решить, к какой дыре идти, нет другого выхода, кроме прямой линии.
тогда как насчет воздействия гравитации на свет?
Они нейтрализуются гравитацией другой черной дыры, это не связано с эффектом, но я действительно не знаю, как пишется по-английски simetry ? -> симетрия на испанском языке.
Английское написание «симметрия».

Я предполагаю, что вы имеете в виду, что свет распространяется точно по центральной линии между отверстиями, как это сделал Ихароб.

Такого рода вопрос о симметрии очень распространен в физике. Вот аналогичный вопрос в классической электродинамике. «Если я помещу положительный заряд в центр идеального равностороннего треугольника с равными отрицательными зарядами, будет ли он двигаться?» Допустим, он движется, тогда мы можем нарисовать вектор направления силы на центральные точки заряда. Но если мы повернем голову на 120 градусов и посмотрим на ситуацию под другим углом, все заряды будут в одной и той же конфигурации, но сила теперь направлена ​​в другом направлении. Как это может быть? Мы вынуждены заключить, что силы на самом деле не существует. Нет последовательного направления, в котором он мог бы указывать! Аналогичные рассуждения применимы к квадрату зарядов, пятиугольнику и т. д.

В ситуации с черной дырой, скажем, луч света изгибается к одной из черных дыр. Теперь встаньте на голову или посмотрите на ситуацию в зеркало. Поскольку массы черных дыр равны, физическая ситуация идентична, но теперь кажется, что свет изгибается в сторону другой черной дыры. Так почему же он не сделал этого с самого начала? Мы вынуждены еще раз заключить, что путь света не изгибается ни к одной из черных дыр.

Что произойдет со светом, проходящим через узкое пространство между горизонтами событий двух черных дыр одинаковой массы? Будет ли он отклоняться или следовать прямому пути?

Как сказали iharob и JohnnyMo1, свет идет прямо. Но с ним происходит что-то еще. Посмотрите на этот скриншот оригинальной статьи Ирвина Шапиро:

введите описание изображения здесь

Видите, где он сказал, что скорость света зависит от гравитационного потенциала? Свет идет прямо, но и медленнее . Также см. книгу профессора Неда Райта «Отклонение и задержка света» , где вы можете прочитать это: «В самом прямом смысле задержка света, проходящая через массивный объект, ответственна за отклонение света».

введите описание изображения здесь

Эйнштейн говорил почти то же самое здесь : «искривление световых лучей происходит только в пространствах, где скорость света пространственно переменна» . Также см. Баэз . Это как легкий поворот , как машина поворачивает, когда сталкивается с грязью на обочине дороги. Однако, когда свет проходит между двумя массивными объектами, он не замедляется больше с одной стороны, чем с другой, поэтому чистое отклонение равно нулю.

Я думаю, что оценка, что «свет движется медленнее», является искажением расчетов, где он принимает за c скорость света и использует уравнения ОТО для получения задержки. «Эффект можно рассматривать как частный случай гравитационного замедления времени». en.wikipedia.org/wiki/Shapiro_delay . Свет следует геодезическим общей теории относительности со скоростью c , меняется пространство-время en.wikipedia.org/wiki/Geodesics_in_general_relativity
@anna v: извините, но это неправильно. См. раздел ОТО этой статьи Баэза или просмотрите электронные документы Эйнштейна : «Однако автор этих строк придерживается мнения, что теория относительности все еще нуждается в обобщении в том смысле, что принцип постоянства от скорости света следует отказаться» . NB: скорость слова должна быть скоростью.
Я думаю, вы неправильно понимаете раздел GR Баэза. Свет следует геодезическим со скоростью света. в GR они могут быть изогнуты.
@anna v: нет. В статье Баеза даже не упоминается геодезическая. Свет не искривляется, потому что он «следует за геодезической». Посмотрите Википедию и обратите внимание, что геодезическая — это мировая линия в пространстве-времени. Но, как сказал Бен Кроуэлл , объекты не перемещаются в пространстве-времени. Вместо этого свет искривляется, потому что скорость света пространственно изменчива. См. статью Неда Райта: «в самом прямом смысле задержка света, проходящего через массивный объект, ответственна за отклонение света» .
Смотрите, «мировая линия» в Баезе — это геодезическая. В ньютоновской физике измерение частицы со скоростью v в начале и в конце линии и деление на время даст меньшую скорость, если предположить, что она прямая, если реальная линия искривлена, поскольку она проходит большее расстояние. В ОТО само пространство искривлено, поэтому ДОЛЖНО измерять скорость вдоль кривой. Выход за пределы кривой меняет систему отсчета и не имеет смысла, так как свет следует кривой в пространстве со скоростью c. все остальное кажется противоречием, но это просто смешение инерциальных систем отсчета.
@anna v: при всем уважении, в ОТО пространство-время искривлено. См. эту статью Baez: «Примечание: кривизна не пространства, а пространства-времени. Различие имеет решающее значение» . Пространство «ни однородно, ни изотропно» . Представьте, что вы посылаете луч света между двумя соседними звездами. Идет прямо. И идет медленнее . Пожалуйста, не стесняйтесь, чтобы начать новый вопрос об этом. Боюсь, то, чему вас учили, в некоторых отношениях неверно.
Путь света, когда он проходит между двумя черными дырами
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v