Страница 1 из 1
Покидают ли гравитационные волны чёрную дыру?
Добавлено: 01.01.2022, 15:04
Bitman
Я уже задавал на форумах такой вопрос: если скорость гравитационных волн равна скорости света, как получается, что свет не может покинуть чёрную дыру, а гравитация может. Этот вопрос уже задавался 10 лет назад на stackexchange:
https://physics.stackexchange.com/quest ... black-hole
На этом форуме был такой ответ:
Electromagnetic radiation cannot escape a black hole, because it travels at the speed of light. Similarly, gravitational radiation cannot escape a black hole either, because it too travels at the speed of light. If gravitational radiation could escape, you could theoretically use it to send a signal from the inside of the black hole to the outside, which is forbidden.
A black hole, however, can have an electric charge, which means there is an electric field around it. This is not a paradox because a static electric field is different from electromagnetic radiation. Similarly, a black hole has a mass, so it has a gravitational field around it. This is not a paradox either because a gravitational field is different from gravitational radiation.
You say the gravitational field carries information about the amount of mass (actually energy) inside, but that does not give a way for someone inside to send a signal to the outside, because to do so they would have to create or destroy energy, which is impossible. Thus there is no paradox.
Значит "гравитационная радиация" не может покинуть чёрную дыру, а гравитационное поле может. Аналогично, электромагнитные волны не могут покинуть чёрную дыру, а электростатическое поле может. Может кто-то растолковать эту интерпретацию? Я не понимаю в чём разница между "гравитационной радиацией" и гравитационным полем. Там ещё ниже пояснили, что гравитационные волны покинуть ЧД не могут. Но можно провести такой мысленный эксперимент: две чёрные дыры неожиданно встретились, столкнулись и слились. Разве этот процесс не породит очень масштабные гравитационные волны?
Там был ещё один ответ, ещё менее понятный:
There are several good answers here, but another good way to look at it is to draw the Penrose diagram for a black hole that has formed by gravitational collapse (see, e.g., the diagrams here physics.stackexchange.com/a/146852/4552 ). Fix an event outside the horizon to represent some time experienced by an observer. There are surfaces of simultaneity through that point according to which the black hole hasn't even formed yet, so if you wish, the static field can simply be considered to be the field of the preexisting matter from which the hole formed.
Диаграмма Пенроуза:
Покидают ли гравитационные волны чёрную дыру?
Добавлено: 01.01.2022, 15:26
Н. Светлов
Bitman писал(а): 01.01.2022, 15:04
Значит "гравитационная радиация" не может покинуть чёрную дыру, а гравитационное поле может. Аналогично, электромагнитные волны не могут покинуть чёрную дыру, а электростатическое поле может. Может кто-то растолковать эту интерпретацию?
Поле никогда не покидало чёрную дыру. Оно всегда было вне её. Когда чёрная дыра возникала вследствие гравитационного коллапса, она всё сильнее искривляла окружающее пространство, а напряжённость окружающего её электромагнитного поля усиливалась. Всё это происходило до того, когда чёрная дыра нырнула под свой горизонт событий.
Кстати, ни один внешний наблюдатель никогда не доживёт до окончания гравитационного коллапса из-за релятивистского замедления времени у горизонта событий, поэтому всё, что мы реально можем наблюдать (за возможным исключением реликтовых чёрных дыр), — это «почти» чёрные дыры, «почти застывшие» возле своего горизонта событий, но так и не нырнувшие под него.
Гравитационные волны не покидают чёрную дыру. Они ею только поглощаются, и от этого масса чёрной дыры возрастает в силу, во-первых, невозможности покинуть чёрную дыру, а во-вторых, закона
E=
mc2.
Покидают ли гравитационные волны чёрную дыру?
Добавлено: 02.01.2022, 05:50
Весельчак Ы
Мне кажется, что гравитационные волны, исходящие от чёрной дыры, это вызванные ею возмущения поля или пространства вне её, как волны от камня, брошенного в воду.
Покидают ли гравитационные волны чёрную дыру?
Добавлено: 05.01.2022, 10:43
Юра
Не будь гравитационного поля вне дыры - она бы не притягивала внешние объекты.
Поле сразу есть во всем пространстве - это его изменение распространяется со скоростью света.
Покидают ли гравитационные волны чёрную дыру?
Добавлено: 02.07.2022, 23:17
Alex Ivanov
Интересно как тогда свет вылетает из черной дыры?
https://www.youtube.com/watch?v=hoLvOvGW3Tk&t=102s
Покидают ли гравитационные волны чёрную дыру?
Добавлено: 03.07.2022, 14:45
renat
Alex Ivanov писал(а): 02.07.2022, 23:17
Интересно как тогда свет вылетает из черной дыры?
Он из нее не вылетает, адово светить могут засасываемые в ЧД или отбрасываемые от нее объемы вещества, т.к. дело происходит с субсветовыми скоростями. Но все это светит по нашу сторону горизонта событий.
Также еще есть излучение Хокинга, из-за которого ЧД постепенно "испаряется", но и оно возникает на горизонте событий, а не за ним.
Покидают ли гравитационные волны чёрную дыру?
Добавлено: 03.07.2022, 21:58
Bond
А за горизонтом событий ничего и нет - чёрная дыра испарится раньше, чем вещество достигнет горизонта событий с точки зрения внешнего наблюдателя.
Покидают ли гравитационные волны чёрную дыру?
Добавлено: 04.07.2022, 12:57
Н. Светлов
Bond писал(а): 03.07.2022, 21:58
чёрная дыра испарится раньше
Это если б гравитационных волн не было. Из-за их поглощения динамика массы чёрной дыры запросто может оказаться положительной. Вопрос открыт.