Сейчас я читаю «Семь кратких уроков физики» Карло Ровелли и нахожу их весьма увлекательными. Конечно, книга дает в основном обзор современной физики, не вдаваясь слишком в детали, уравнения и тому подобное, делая больший акцент на путешествии по физике, которое мы предприняли в прошлом веке.
Однако в книге Ровелли объясняет, что исследования термодинамики и статистической механики «были распространены на электромагнитные и квантовые явления. Расширение, включающее гравитационное поле, однако, оказалось проблематичным. Как ведет себя гравитационное поле при нагревании, до сих пор не решено. проблема." (стр. 57-58) Затем он описывает, как тепло заставляет электромагнитные волны в электромагнитном поле вибрировать, но добавляет, что неизвестно, как тепло влияет на гравитационное поле. Поскольку гравитация, согласно общей теории относительности Эйнштейна, по сути является искривлением пространства-времени, нагревание гравитационного поля также приведет к нагреванию времени. Однако, как утверждает Ровелли, «что такое вибрирующее время?» (стр. 58)
Однако позже в книге Ровелли упоминает, что Стивен Хокинг подсчитал, что «черные дыры всегда «горячие». Они излучают тепло, как печь». (стр. 63) С моей точки зрения, не могло ли тепло, излучаемое черной дырой, влиять на ее гравитационное поле? Насколько мне известно, черные дыры обладают огромным гравитационным полем, которое не позволяет свету вырваться из его хватки, а время в черной дыре, по сути, останавливается. Мне кажется, что здесь действуют две вещи: гравитационное поле черной дыры и тепло черной дыры. Поскольку тепло, по-видимому, может воздействовать на гравитационное поле (таким образом, который в настоящее время неизвестен),возможно ли, что время, наблюдаемое вблизи черной дыры (где оно по существу останавливается), является результатом гравитации черной дыры, ее тепла или того и другого? Может ли это также добавить к нашему пониманию того, как тепло влияет на гравитационное поле?
Примечание: мои знания о черных дырах довольно ограничены, как и о современной физике, поэтому требуется критика моей логики, а также уточненное понимание любого неправильного представления, которое у меня может быть.
1. Космологическая черная дыра — это (заряженная) вращающаяся черная дыра с аккреционным диском, в котором материя в состоянии плазмы излучает тепловое излучение, в основном электромагнитное излучение, генерируемое тепловым движением заряженных частиц. Затем излучение Хокинга, объясняемое квантовыми эффектами вблизи горизонта событий, добавляет дополнительное излучение энергии от черной дыры. Однако этим последним можно пренебречь для массивных или сверхмассивных черных дыр.
2. СТО (специальная теория относительности) показывает, что энергия и инертная масса эквивалентны. Принципы эквивалентности Эйнштейна утверждают, что инерционная масса и гравитационная масса любого объекта равны (принцип слабой эквивалентности (WEP)) и что все формы негравитационной энергии и импульса тяготеют (принцип эквивалентности Эйнштейна (EEP)). Я упускаю из виду принцип сильной эквивалентности (SEP), поскольку он не нужен в этой аргументации.
Согласно 1. и 2., масса черной дыры, угловой момент (и заряд), тепловое излучение аккреционного диска и излучение Хокинга вблизи горизонта, все они тяготеют, а это означает, что они формируют геометрию окружающего пространства-времени. Если условия стационарны, метрический тензор не зависит от времени, в противном случае он может характеризоваться колебаниями. Следовательно, время, измеряемое удаленным наблюдателем, подвергается воздействию. Однако собственное время, например время, измеряемое часами на борту дерзкого космического корабля, приближающегося или даже пересекающего горизонт, не останавливается. Что же касается космического корабля, то кроме приливной силы горизонт не является особой областью пространства-времени.
Одна вещь, в которой вы (или, возможно, Ровелли) ошибаетесь в этой ситуации, - это «воспринимаемая» часть. Время, воспринимаемое вблизи черной дыры, никогда не останавливается. Вы можете двигаться как можно ближе к горизонту и никогда не замечать ничего странного, происходящего со временем (я не учитываю ваш рост и ширину и считаю вас точечным). Время только замедлится с точки зрения какого-то далекого наблюдателя. Глядя на вас, он увидит, что ваши часы (и ваше сердцебиение, и ваше дыхание, бла-бла-бла-бла) постепенно замедляются по мере того, как вы приближаетесь к горизонту.
безопасная сфера
StephenG - Помощь Украине