За какое время для внешнего наблюдателя образуется черная дыра?

Известная басня о космонавте, посылающем сигналы внешнему наблюдателю при падении к горизонту событий, гласит, что промежуток времени между такими сигналами становится больше, даже если космонавт посылает их периодически (судя по его инерциальной системе отсчета). Если смотреть с Земли и взвесить замедление времени из-за гравитационного поля коллапсирующей звезды, как возможно, что черная дыра может образоваться за конечное время (для любого внешнего наблюдателя), если требуется бесконечное количество времени, чтобы «увидеть» события, происходящие на горизонте событий?

Для наблюдателя на поверхности коллапсирующей звезды черная дыра образуется довольно быстро.
Верно... но как это допускает образование черных дыр для любого внешнего наблюдателя за конечное время?
Боюсь, это отход от метафизики (Если в лесу упадет дерево...). Либо горизонт находится в пространстве-времени, либо нет. Если это так, то какие-то мировые линии пересекают горизонт и заканчиваются на сингулярности независимо от любого внешнего наблюдателя, т. е. она объективно существует.
Это вовсе не метафизика... это явно физика, поскольку астрономы заявляют о существовании (здесь и сейчас) черных дыр. Кроме того, согласно ОТО, горизонт событий является допустимой границей. Итак, физика предсказывает определенный объект — мы должны иметь возможность его наблюдать — совсем не то, что ваше дерево.
Или физика теперь свободна от подкрепления теории экспериментальными данными?
Принятый ответ неприемлем ... в частности, «Такие коллапсары, возможно, могут стать ЧД на короткое время из-за квантовых флуктуаций и, таким образом, излучать излучение Хокинга». но квантовые флуктуации происходят за наблюдаемое конечное время ... это снова та же проблема ... (по какой-то причине другая ссылка на мой вопрос)
« Это явно физика, поскольку астрономы заявляют о существовании (здесь и сейчас) », «здесь и сейчас» — это просто событие в пространстве-времени, а не все пространство-время.
Что с монтажом Ника Стаунера?
Извините, Альфред, что-то странное только что произошло с моим сообщением - «здесь и сейчас» указывает на наблюдаемые события ... если событие ненаблюдаемо, то как оно может быть включено в физический закон?
Для формирования требуется 6.
«пунктуация, отсутствие избыточности [, грамматика, краткость]»
Пожалуйста, больше никаких откатов. Если есть еще, я закрою вопрос.
Я хотел бы вернуться в эпоху до вашего рождения... но, увы, это повлечет за собой нарушения правил...

Ответы (3)

Подобные вопросы возникали на этом сайте много раз, и дебаты вокруг них, как правило, бурны, потому что люди неправильно понимают использование друг другом таких слов, как « существовать» .

Один из уроков общей теории относительности состоит в том, что любой наблюдатель должен выбрать удобную локально систему координат, которая может быть неудобна глобально. Мы на Земле (вполне разумно) выбираем время, измеренное нашими часами, и расстояние, измеренное нашими линейками, и эти координаты известны как координаты Шварцшильда ( строго говоря, это координаты оболочки , но разница на орбитальном расстоянии Земли от Солнце ничтожно). Локально наши координаты работают очень хорошо, но когда центральным телом является черная дыра, координаты становятся все более искривленными по мере приближения к горизонту событий, а на горизонте событий они полностью терпят неудачу, что приводит к сингулярности координат .

Я сделал это похожим на математическую тонкость, но это вполне реально. Помните, что под временной координатой я подразумеваю время, которое мы измеряем на наших часах, а это означает, что в наших измерениях времени на горизонте событий существует сингулярность. Вот почему требуется бесконечное время, чтобы что-либо достигло горизонта событий, не говоря уже о том, чтобы пересечь его.

Вопрос в том, правильно ли поэтому говорить, что горизонт событий никогда не формируется . Совершенно верно, что ни вы, ни я, ни все, кто находится за пределами черной дыры, никогда не измерим время, в течение которого формируется горизонт событий, потому что это заняло бы бесконечное время. Однако существует множество систем координат, не имеющих сингулярности на горизонте, таких как координаты Гульстранда-Пенлеве , Эддингтона-Финкельштейна и Крускала-Секереса . Беда в том, что эти координаты несколько абстрактны и не совпадают с опытом любого человека-наблюдателя. Однако, поскольку такие координаты существуют, физики, как правило, вполне спокойно заявляют, что черные дыры образуются, даже если люди-экспериментаторы никогда не могли это наблюдать.

Разве это не устраняет роль экспериментального наблюдения, когда дело доходит до подтверждения теории? В частности, если теория предсказывает определенные вещи, то почему обоснованность этой теории не основана на данных (взятых нами, людьми, поскольку у нас нет данных от других разумных существ, относящихся к ОТО), которые свидетельствуют именно об этом?
@ jaskey13: GR предсказывает то, что мы не можем наблюдать. Однако он также предсказывает вещи, которые мы можем наблюдать, и мы видим, что ОТО делает правильные предсказания. Если мы всегда обнаруживаем, что ОТО верна в отношении вещей, которые мы можем наблюдать, то можно ли с уверенностью предположить, что она также верна в отношении вещей, которые мы не можем наблюдать? Это сложный вопрос, и даже мнения физиков расходятся. Однако я подозреваю, что большинство из нас считает, что ОТО надежен, даже если мы не можем подтвердить то, что он предсказывает.
Это не в духе ни научного метода, ни бритвы Оккама..... В частности, теория, делающая предсказания, которые никогда не могут быть подтверждены экспериментом, не является самой простой теорией... Как а) если предсказывает вещи, недоказуемые путем метод эксперимента и б) он включает в себя посторонние вещи, которые находятся за пределами экспериментальных данных
@jaskey13: вселенная не советовалась с нами до того, как решила существовать
ах-ха... значит ли это, что Вселенной присуща непостижимая глубина?
и как вселенная «решает» существовать? Есть ли сознательный принцип, о котором я не знаю?
@jaskey13: Нет, у нас есть теории, которые очень хорошо описывают вселенную (то, что мы можем видеть). Но эти теории предсказывают, что некоторые части Вселенной по своей природе ненаблюдаемы. Это не значит, что мы перестали пытаться. Например, некоторые теории огненного колодца предсказывают, что пространство-время просто заканчивается за горизонтом событий.
Итак, вернемся к моему вопросу... сколько времени требуется для формы горизонта? Может ли он сформироваться за конечное время для внешнего наблюдателя?
@jaskey13: Нет. Для внешнего наблюдателя горизонт событий никогда не формируется. Лучшее, что мы видим, это кажущийся горизонт .
Но кажущийся горизонт основан на идее о том, что времени (на которое ссылается внешний наблюдатель) недостаточно для распространения сигналов... Если Вселенная не "сжимается", то времени всегда будет достаточно... Верно?
@ jaskey13: Нет (Кажется, я начинаю все свои ответы с «Нет» :-). Весь смысл бесконечности в том, что вы никогда не сможете ее достичь. Когда мы говорим, что горизонт событий формируется бесконечно долго, мы имеем в виду, что никогда не будет достаточно времени, чтобы наблюдать за ним.
Можете ли вы объяснить мне, как идея видимого горизонта не предполагает, что существует ограничение на временную координату для внешнего наблюдателя — в частности, при достаточном количестве времени в любом кадре видимый горизонт сжимается, верно? Значит, мы все еще должны видеть рушащийся объект, но без барьера?
Координата времени в Гульстранде-Пенлеве — это собственное время наблюдателя, и поэтому легко понять, почему оно регулярно на горизонте.

Дело в том, что вы подразумеваете под словом «видеть». Даже для удаленного наблюдателя потребуется небольшое количество времени, чтобы эффект гравитационного красного смещения стал практически бесконечным. Если ваша коллапсирующая газовая звезда смещается в красную сторону до такой степени, что она не излучает ни одного фотона в возрасте Вселенной, возможно, технически она еще не «сдвинулась до нуля», но функционально она сдвинулась до нуля с точки зрения эксперимента. .

Реальная картина, которую видит внешний наблюдатель, согласуется с общей картиной, описываемой наивной интерпретацией — черный объект, не излучающий ничего, кроме (что для макроскопических дыр исчезающе малое количество) излучения Хокинга, которое будет поглощать предметы, попадающие в него. Я также должен добавить, что видимый горизонт коллапсирующей звезды будет двигаться наружу со скоростью, превышающей скорость света, что также решит проблему бесконечного красного смещения.

Я категорически не согласен. Я провёл вычисления несколько раз, и я уверен, что для образования нужно 6.
@dfg: Кажется, я видел тебя в кофейне на прошлой неделе: bitsocialmedia.com/wp-content/uploads/2013/07/…
Ха-ха, хорошо поиграли :)
Не означает ли сверхсветовая скорость формирования видимого горизонта событий, что гравитационное влияние распространялось также и сверхсветовым?
И также коллапсирующая звезда не просто внезапно схлопнется до такой степени, что она не сможет излучать излучение в пределах известного временного интервала Вселенной... На самом деле внешнему наблюдателю "коллапс" просто покажется замедляющимся... В проявятся любые сигналы промежутка времени... Эти промежутки времени просто станут дальше друг от друга... Если только вы не предложите Вселенной дату конца?
@ jaskey13: вы не можете передавать информацию из точки А в точку Б, расширяя кажущийся горизонт, поэтому нет нарушения причинно-следственной связи или влияния. А пространство-время — это то, что испускает излучение, и это происходит вблизи горизонта, а не на горизонте, так что нет передачи информации изнутри. Все, что падает в дыру, смещается в красную сторону в пределах произвольного допуска нулевой интенсивности в микросекундах.
Тогда как мы говорим, что формируется даже кажущийся горизонт, если никакая информация о его формировании не предоставляется любому наблюдателю, контактирующему с нами (тем, кто создает теоретические законы)?
а вы опять говорите "упасть в яму", как будто это событие, на которое можно ссылаться из экспериментальных данных, а не только из теории
но само пространство-время теоретически все еще находится в лоренцевской инвариантности, то есть оно каким-то образом не изменяется сверхсветовым путем, иначе гравитон не может быть флуктуацией пространственно-временного «поля», верно?
И хотя я подозреваю, что реакции могут быть намного короче, чем микросекунды, они все же должны быть удалены от нашей системы отсчета... так что даже наносекундные реакции и фемтосекундные реакции вносят свой вклад в наше наблюдение за этим коллапсирующим объектом... конечно, такие взаимодействия засвидетельствовано в замедленное время в нашем кадре ...
@ jaskey13: Я могу провести вас через расчеты, но я подозреваю, что у вас нет технических возможностей, чтобы действительно получить от них много. Достаточно сказать, что реальный опыт удаленного наблюдателя состоял бы в том, чтобы увидеть, как объект исчезает из-за красного смещения. Даже если они не увидят событие «пересечения», они БУДУТ видеть, как падающий объект исчезнет относительно любого возможного наблюдения, и это произойдет за конечное время относительно наблюдателя-оболочки.
Пожалуйста, покажите мне расчет, показывающий, что падающий объект исчезает за конечное время для внешнего наблюдателя... И следите за любой координатой, которая "уходит в бесконечность"
@JerrySchirmer Я все еще жду - я не «красное смещение в бесконечность» :)

Короткий ответ — бесконечность.

Модель упругого тела, возникшая в результате работы Майло Вольфа, Габриэля ЛаФреньера и Джеффа Йи, говорит, что элементарная частица представляет собой пульсирующий солитон в нелинейной среде. Нелинейная среда имеет абсолютную плотность (аналогично искривлению пространства-времени), а не чисто абстрактную амплитуду, и в ней действует закон Гука - она ​​реагирует на сжатие с противодействующей силой - это то, чего не хватает Эйнштейну. GTR, и это его самая большая ошибка в этом вопросе. То, что он сказал о GTR, мол, что GTR не является полным.

Ну а самая большая нелепость, вытекающая из этой теории — черные дыры — это как раз следствие неучета внутреннего давления пространства, являющегося очевидной составляющей каждого классического упругого тела.

Коллапсирующая звезда сначала разрушает давление внутри атомов, затем внутри нейтронов, пока не исчезнет в сингулярности. Однако большинство мыслителей не принимает во внимание тот факт, что то же самое давление, которое предотвращает коллапс атомов и нейтронов, также остановит коллапс всей звезды. Это потому, что и отдельные материальные частицы, и гравитационное поле вокруг звезды состоят из плотности одной и той же субстанции — пространства-времени у Эйнштейна, гибкого пространства у Вольфа, эфира у ЛаФреньера и Джеффа Йи.

Также мы должны помнить, что атомные и электромагнитные силы намного мощнее гравитационных сил.

Отмечая Харамейном, а затем Габриэлем ЛаФреньером (вероятно, и другими :)), что энергии, заключенной в объеме протона/электрона, достаточно, чтобы сделать его черной дырой, указывает на важный вопрос - ну, согласно модели В упругой среде каждая материальная частица является чем-то вроде черной дыры, если посмотреть на то, сколько энергии она имеет. Возникает там, где в пределах данной области плотность Эфира превышает некое критическое значение. Однако это приведет не к распаду этой области, а к превращению ее в солитон — существо, способное поддерживать собственное существование. Что его кормит? Волны вокруг него, называемые учеными квантовыми флуктуациями, или энергией вакуума, реликтовым излучением и т.п.

Вакуум имеет свою энергию, некоторые называют его фоновым реликтовым излучением, другие имеют самое низкое энергетическое состояние. Вакуум сгущается, образуя временный неустойчивый солитон — то, что другие называют квантовыми флуктуациями.

Вот почему уравнение черной дыры должно было включать содержащуюся в ней вакуумную энергию. По той же причине Джеффу Йи пришлось ввести постоянную плотность эфира в уравнение энергии фотона и электрона.

Это удивительно совпадает с верой Теслы в то, что материя «поглощает» эфир, чтобы существовать.

Таким образом, тот же самый механизм, благодаря которому существует материя, исключает и черные дыры. Эфирная плотность всегда будет забирать энергию, искривлять пути других плотностей и волн, но никогда не разрушится, потому что будет иметь внутреннее давление. Это прямое следствие характеристик классической упругой среды.

Тот же механизм, который содержится в модели упругого тела, отвечает за процесс поглощения и излучения электромагнитной волны атомом (солитоном, составленным из других солитонов). Солитон стремится вернуться в свое основное состояние - стабильное состояние.

Эйнштейн не подозревал, что его запутанное пространство-время можно заменить чем-то настолько простым. Однако физикам, воспринимающим волновую природу материи, проще, потому что физическая волна, несмотря на трубное звучание, требует среды.

Однозначным экспериментальным доказательством волновой (частотной) природы материи является электронное изображение, полученное в 2007 году. Это изображение было получено группой шведских ученых из Лундского университета. Изображение оказалось солитонным изображением в соответствии с предложениями Майло Вольфа и Габриэля ЛаФреньера, опубликованными в 1998–2002 годах:

https://youtu.be/ofp-OHIq6Wo

Извините за мой английский.

С уважением.