На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

Часовой пояс: UTC




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 38 ]  На страницу Пред.  1, 2
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 05 июл 2017 16:14 
Не в сети
Ветеран
Ветеран

Зарегистрирован: 16 авг 2012 03:02
Сообщения: 966
Ну, собственно, плотность чд по определению равна
rho = m/V = m/(4/3*r^3);
а радиус Шварцшильда равен
r=2Gm/c^2;
если выразить отсюда m и подставить в уравнение для плотности, то
m = r*c^2/2G
rho = (r*c^2/2G)/(4/3*r^3) = (3*c^2)/(8*G*r^2)
Так как, по нынешним представлениям, вселенная бесконечна (r->∞), то и плотность, при которой она станет чд, бесконечна малая. Хоть пять атомов на кубометр, хоть пять на кубокилометр, хоть пять на кубический парсек.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 05 июл 2017 18:14 
Не в сети
Участник
Участник

Зарегистрирован: 21 дек 2013 14:33
Сообщения: 141
Откуда: Тула
По поводу горизонта событий - радиуса Шварцшильда и невыхода из-под него возникли некоторые вопросы.
v2= 2Gm/r и r=2Gm/c2
На горизонте вторая космическая скорость равна скорости света v=c и превышает её под ним. В книге Л. Сасскинда при описании радиуса Шварцшильда приводится аналогия с Землёй и первой-второй космическими скоростями для неё. Но чтобы улететь от Земли не обязательно развивать такие скорости. Можно двигаться со скоростью значительно меньшей, чем вторая космическая - 11,2 м/с, но с постоянно включенным двигателем. Так вот, возникла мысль, что если из-под горизонта можно вылетать таким же образом. Ну если не залетать слишком далеко и если под горизонтом ничего нет (как в большинстве описаний черных дыр).


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 05 июл 2017 19:04 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 23 янв 2012 00:42
Сообщения: 2696
Откуда: Черкасская обл
Кренг писал(а):
-//-. Можно двигаться со скоростью значительно меньшей, чем вторая космическая - 11,2 м/с, но с постоянно включенным двигателем. Так вот, возникла мысль, что если из-под горизонта можно вылетать таким же образом. Ну если не залетать слишком далеко и если под горизонтом ничего нет (как в большинстве описаний черных дыр).


Что бы улететь земли нужно преодолеть притяжение.
Два варианта: сразу набрать нужную скорость, или применить поcтоянную тягу.
Тяга должна быть такова, что бы ускорение тела под действием такой тяги было больше ускорения свободного падения, или больше 10м/сек2. Т.е. тяга для 1 кг массы должна равняться более 1 кг силы.
А что бы уйти с черной дыры - тяга должна быть больше бесконечной, при бесконечной тяге тело за горизонтом будет падать.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 05 июл 2017 22:37 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
DVP писал(а):
А что бы уйти с черной дыры - тяга должна быть больше бесконечной, при бесконечной тяге тело за горизонтом будет падать.

Ну почему сразу бесконечность. Возьмем самую плюгавенькую: r = 6000 м, M = 3MСолнца = 3*1,99*1030 = 5,97*1030 кг
Можно сразу набрать вторую космическую скорость равную:
v = √2GM/r = √2*6,674*10-11*5,97*1030/6000 = 3,64*108 м/с = 364000 км/с = 1,2с
А можно развить постоянную тягу:
g = GM/r2 = 1,1*1013 м/с2
Таким образом для выведения из под горизонта событий груза в 1 кг нужно приложить силу в 1,1*1013 Н или 1,1*1012 кгс
Допустим, что груз выводится с постоянной скоростью в 1 км/с, тогда необходимая мощность N = Fv = 1,1*1015 кгс*м/с или 1,1*1015/75 = 1,475*1013 лс
Т.е. при мощности двигателя 1,475*1013 лс мы уравновесим ускорение свободного падения под горизонтом событий. Таким образом, чтобы вылететь оттуда нужна мощность как минимум 1,5*1013 лс
Которую могут обеспечить 15,1 млн ракет Falcon 9.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 05 июл 2017 23:47 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 23 янв 2012 00:42
Сообщения: 2696
Откуда: Черкасская обл
Это для классической механики верно, но вы еще забываете о релятивистских эффектах. Возле массивных тел замедляется время, увеличивается масса и прочее, а ускорение и дает эффект массивного тела.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 06 июл 2017 00:08 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 23 янв 2012 00:42
Сообщения: 2696
Откуда: Черкасская обл
Вспомнилась задача, по теории относительности.
Возле наблюдателя движется поезд, со скоростью ок 0.9 о скроси света , поезд длиной 1 км. В начале и в конце поезда стоит по прожектору. Когда поезд сравнялся с наблюдателем - одновременно с прожекторов подали импульс света. Посреди поезда стоит датчик. Если свет достигнет датчика одновременно, то все будет нормально, если не одновременно, то поезд взорвется.
Относительно поезда все нормально, свет с прожекторов достигнет одновременно, а относительно наблюдателя свет с переднего прожектора опередит свет, который идет с заднего прожектора.
Вопрос, уцелеет поезд?


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 06 июл 2017 00:19 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Думаю рядом эффектов можно пренебречь. Время замедлится для внешнего наблюдателя. Потом двигаемся мы со скоростями заметно ниже с. 1 кг это вес груза на черной дыре, а на Земле он будет весить менее нанограмма.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 06 июл 2017 05:51 
Не в сети
.
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 04 ноя 2009 21:05
Сообщения: 54209
Откуда: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Строгого изложения я не знаю, но рассуждения относительно того, что тело можно вывести из-за горизонта событий с помощью внешнего усилия (или даже не внешнего - например, покинуть черную дыру с помощью веревочной лестницы) верно для "черной дыры Лапласа".

Впервые высказал предположение о том, что могут существовать тела, для которых вторая космическая скорость равна или больше скорости света, известный астроном Лаплас. Следовательно, самые массивные объекты могут быть скрыты от нашего глаза. Черная дыра Лапласа - просто объект с достаточно мощной гравитацией, ни о каких других эффектах, вроде внутреннего коллапса тогда речи не было.

Черную дыру в ее современном представлении нельзя покинуть по веревочной лестнице, с помощью внешней тяги или т.п. - Вступают в силу релятивистские эффекты.

_________________
Думайте!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 06 июл 2017 10:20 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Volodymyr писал(а):
Строгого изложения я не знаю, но рассуждения относительно того, что тело можно вывести из-за горизонта событий с помощью внешнего усилия (или даже не внешнего - например, покинуть черную дыру с помощью веревочной лестницы) верно для "черной дыры Лапласа".

Вообще-то это теория Мичелла, можно сказать самая первая теория подобных объектов. Лаплас только популяризовал данный подход.
Volodymyr писал(а):
Черную дыру в ее современном представлении нельзя покинуть по веревочной лестнице, с помощью внешней тяги или т.п. - Вступают в силу релятивистские эффекты.

Разумеется это всего лишь прикидка. Суть в том, что ни один объект (в том числе элементарные частицы) не может пересечь горизонт событий в обратном направлении. Предполагается, однако, что это возможно в случае процессов частица-античастица, но это может быть и распадающееся атомное ядро. Главное, чтобы акт распада случился на границе раздела (горизонт событий).
Упасть за горизонт событий для внешнего наблюдателя тоже невозможно - в силу релятивистских эффектов падающий объект навечно застынет на горизонте событий.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 06 июл 2017 12:17 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 дек 2011 00:54
Сообщения: 4657
Откуда: Киевская обл.
Насколько я понял, фишка теории ЧД в том, что пары "частица-античастица" возникают с внешней стороны горизонта событий -- в свободном, так сказать, космосе. Далее одна летит в ЧД, а другая -- в открытое пространство (вероятностным манером).
Ведь горизонт событий - это табу. То есть, попал туда - назад не вернёшься. Ни на супер-пупер ракете, ни каким-либо фотончиком... А вот флуктуации вакуума и гравитационные потери вследствие слияния двух ЧД вроде как интуитивно понятны.
Хотя, честно признаюсь, "флуктуации вакуума" -- жиденькая теория, мне "гравитация" больше по душе ))


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 06 июл 2017 12:51 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 23 янв 2012 00:42
Сообщения: 2696
Откуда: Черкасская обл
stas писал(а):
Насколько я понял, фишка теории ЧД в том, что пары "частица-античастица" возникают с внешней стороны горизонта событий -- в свободном, )

А я понял, то пары возникают ровно на горизонте событий, это , как на рисунке. Т.е. одна частичка в зоне. где возможно преодолеть притяжение, другая пара в области , где не возможно преодолеть притяжение. И частички, которые возникают не имеют массы покоя.


Вложения:
6.PNG
6.PNG [ 3.65 Кб | Просмотров: 8624 ]
Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 06 июл 2017 14:43 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
DVP писал(а):
А я понял, то пары возникают ровно на горизонте событий, это , как на рисунке. Т.е. одна частичка в зоне. где возможно преодолеть притяжение, другая пара в области , где не возможно преодолеть притяжение.

Во всяком случае все анимационные объяснения теории Хокинга показывают именно такой вариант. Испарение ЧД это квантовый эффект, т.е. подразумевается, что ЧД все же материальный объект. И в то же время отсылка к теории струн ведь рождение пары частица - античастица происходит в результате одномерного топологического дефекта пространства (оно же флуктуация вакуума) на уровне горизонта событий.
DVP писал(а):
И частички, которые возникают не имеют массы покоя.

Большинство да, но частицы с массой покоя тоже не исключены.
Потеря массы ЧД по Хокингу (кг/с):
ΔM/Δt = - h'c4/(15360пG2M2)
h' - постоянная Дирака.
Как видно скорость испарения зависит от массы М дыры. Чем она больше тем медленнее испарение. Но теория "жиденькая" и оспаривается несколькими теоретиками.
В любом случае при рассмотрении ЧД в рамках ОТО будут возникать физические противоречия вызванные самой теорией. Собственно сама теория указывает на свои ограничения. От этого у современных релятивистов дискомфорт, даже не смотря на многочисленные успехи ОТО. Еще один "баг" это, то, что она никак не объясняет физическую суть гравитации, а просто постулирует ее как искривление пространства массой частицы/объекта. Что рассматривается некоторыми как халтура. В квантовой теории гравитации оное взаимодействие рассматривается как аналог электромагнитного (гипотетический переносчик - частица гравитон) без всяких искривлений. Но теория на сегодняшний день весьма и весьма жидкая.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 06 июл 2017 15:42 
Не в сети
.
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 04 ноя 2009 21:05
Сообщения: 54209
Откуда: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
DVP писал(а):
stas писал(а):
Насколько я понял, фишка теории ЧД в том, что пары "частица-античастица" возникают с внешней стороны горизонта событий -- в свободном, )

А я понял, то пары возникают ровно на горизонте событий, это , как на рисунке. Т.е. одна частичка в зоне. где возможно преодолеть притяжение, другая пара в области , где не возможно преодолеть притяжение. И частички, которые возникают не имеют массы покоя.

Думаю, что это не обязательно. Обе частицы могут возникнуть вблизи горизонта событий, но "по нашу сторону" от горизонта событий. Одна частица падает и пересекает горизонт, другая - улетает.

Когда на черную дыру падает двойная звезда, одна из звезд может передать энергию другой: вторая звезда вырывается из области притяжения черной дыры и улетает, первая - падает ускоренными темпами в черную дыру. Возможно, и с элементарными частицами аналогично.

_________________
Думайте!


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 06 июл 2017 18:39 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Volodymyr писал(а):
Думаю, что это не обязательно. Обе частицы могут возникнуть вблизи горизонта событий, но "по нашу сторону" от горизонта событий. Одна частица падает и пересекает горизонт, другая - улетает.

Такой вариант тоже имеет место, но он не такой зрелещный: черная дыра тратит энергию, чтобы породить пару частица-античастица и в итоге 50% энергии безвозвратно теряется с улетевшей частицей. А некоторым покажется даже спекулятивным (рождение материи из деформации пространства). Когда процесс происходит по ту сторону горизонта событий, то явление выглядит более логичным. Однако в некоторых квантовых моделях частицы просто туннелируют через горизонт событий. Причем никаких принципиальных ограничений этому нет. Первым, кто выдвинул такую идею, ЕМНП, был физик и физхимик Я.Б.Зельдович.
Это как по аналогии с химией - ниже 4 К химические реакции вообще не могут протекать, поскольку все атомы находятся в основном состоянии и не могут образовывать химические связи. Однако, хоть и медленно, но реакции идут и при 2 К.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 12 июл 2017 12:49 
В сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 24 ноя 2009 11:17
Сообщения: 6511
Откуда: Новосибирск
Один из номеров нашей малотиражки http://inp.nsk.su/news/journal/2017_05.pdf

_________________
- Не люблю тех, которые вслух произносят один тост, а про себя думают другой.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 07 окт 2017 18:20 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 фев 2010 04:45
Сообщения: 1100
Откуда: Волжский (Волгоградская область)
To Upsidesium. По поводу квантовой гравитации. Тот факт, что при слиянии черных дыр несколько солнечных масс улетают в виде гравиволн - серьезный аргумент в пользу существования квантов-переносчиков гравитационного взаимодействия.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 07 окт 2017 19:10 
Не в сети
Гуру
Гуру
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 дек 2011 00:54
Сообщения: 4657
Откуда: Киевская обл.
Ramon писал(а):
...По поводу квантовой гравитации. Тот факт, что при слиянии черных дыр несколько солнечных масс улетают в виде гравиволн - серьезный аргумент в пользу существования квантов-переносчиков гравитационного взаимодействия.

Не Upsidesium, но позволю себе пару предложений.
Итак, я думаю, в данном случае неважно, есть ли эти кванты-переносчики на самом деле или нет их вовсе. Ведь, согласно уравнений математического моделирования жития Чёрных Дыр, при слиянии двух ЧД они осциллируют. Но осцилляция масс вызывает гравитационные волны -- это очевидно... Безотносительно к тому, каким образом и КАК ИМЕННО они распространяются.
---------------------------------------------------
Ниже -- фрагмент из книги К.Торна "Чёрные дыры и складки времени".
Почитайте! Чрезвычайно увлекательно и познавательно одновременно:
Вложение:


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
 Заголовок сообщения: Re: Теоретическая физика (ОТО, СТО, квант.механика etc.)
СообщениеДобавлено: 07 окт 2017 21:30 
Не в сети
Модератор
Модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 ноя 2009 03:45
Сообщения: 12266
Откуда: г. Волгоград
Ramon писал(а):
To Upsidesium. По поводу квантовой гравитации. Тот факт, что при слиянии черных дыр несколько солнечных масс улетают в виде гравиволн - серьезный аргумент в пользу существования квантов-переносчиков гравитационного взаимодействия.

Вполне возможно. Масса не может просто "раствориться" в окружающем пространстве, а уходит либо в виде барионов (есть масса покоя), либо бозонов (нет массы покоя). Что-то такое там все-таки есть. Будем надеяться, что грави-астрономия прольет на это свет, а так же на сами черные дыры. Хотя кажется мне, что это все же стабильный сгусток кварк-глюонной плазмы массой >3Mo.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Вернуться к началу
 Профиль Отправить email  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 38 ]  На страницу Пред.  1, 2

Часовой пояс: UTC


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group