Pitanje:
Zašto svjetlost ne može pobjeći iz crne rupe?
Undo
2013-09-25 00:14:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Čula sam da svjetlost ne može pobjeći iz crne rupe. Može li? Ako ne, zašto?

Povezana pitanja o Physics.SE: http://physics.stackexchange.com/questions/25369, http://physics.stackexchange.com/questions/46591, http://physics.stackexchange.com/questions/33916, http : //physics.stackexchange.com/questions/8477, http://physics.stackexchange.com/questions/28297 i vjerojatno više.
Tri odgovori:
#1
+12
Undo
2013-09-25 00:14:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Crna rupa ima horizont događaja koji 'označava točku bez povratka'. Tako da, svjetlost ne može pobjeći iz crne rupe.

Zašto? Pa, zamislite 'prostorno-vremensku tkaninu'. Po meni je to najlakši način razumjeti fiziku koja ovdje djeluje.

Obično bi tkanina izgledala ovako:

fabric (izvor: whyfiles.org)

Međutim, crna rupa ima toliko gravitacije da bi se moglo reći da 'raskida' prostorno-vremensku tkaninu :

black hole fabric
(izvor: ddmcdn.com)

Kada svjetlost pogađa ovo područje nevjerojatno intenzivne gravitacije, jednostavno ne može izaći - svjetlost putuje 'duž' tkanine, a budući da u tkanini dolazi do pukotina, moglo bi se reći da jednostavno odlazi - postaje dijelom singularnosti.

Ovo je naravno pojednostavljenje, ali dovoljno je da se razumije barem dio fizike koja stoji iza ovog fenonena.

Je li učinak širenja vremena samog horizonta događaja dovoljan da spriječi izlazak svjetlosti? Ili je to samo mala komponenta onoga što zadržava svjetlost zarobljenu u crnoj rupi?
To je užasno. U crtiću tkanine prostora-vremena nema ničega što se obraća horizontu ili zašto je to važno. Doslovno je nebitno - odgovarate na nešto poput "što se događa nakon što padne u crnu rupu?" umjesto toga.
#2
+11
brentonstrine
2013-10-29 22:29:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Volim razmišljati o tome u smislu brzine izlaska.

Brzina bijega je brzina potrebna za izbjegavanje gravitacijskog povlačenja određenog objekta. Za Zemlju je ta brzina 11,2 km / sekundi (34 Macha!). Kad rakete eksplodiraju sa Zemlje, oni ne pokušavaju postići određenu visinu ili visinu, oni pokušavaju postići određenu brzinu, brzinu bijega.

Jednom kada raketa dosegne 11,2 kipa *, je postigao potrebnu brzinu da potpuno napusti Zemlju. Ako raketa ne uspije postići tu brzinu, bez obzira na njezinu visinu, past će natrag na Zemlju. (Možete zamisliti čarobni balon koji vas polako podiže u svemir, iznad ISS-a i većine satelita, a zatim se otpuštate: budući da ne idete dovoljno brzo, past ćete natrag, pored svih satelita i pad u zemlju.)

Manja gravitacijska tijela, poput mjeseca, imaju manje brzine bijega. Zbog toga su lunarni sletnici mogli napustiti Mjesec s tako malim stupnjem uspona, u usporedbi s masivnim Saturnom V koji je bio potreban da napusti Zemlju: morali su prijeći samo 2,4 km / s.

Saturn V vs Lunar Ascent Module Lunar Ascent Module

Da biste pobjegli od Sunca, morali biste prijeći 617,5 km / s!

Na našu sreću , svjetlost ide brže od 617,5 kipa, tako da možemo vidjeti svjetlost stvorenu na Suncu. Međutim, kako povećavate masu predmeta, na kraju bi brzina bijega dosegla ili premašila 299 792 km / s, brzine svjetlosti. U tom trenutku niti samo svjetlo ne može ići dovoljno brzo da dobro pobjegne gravitaciji i uvijek će biti povučeno prema dolje u crnu rupu.

* Skraćeno od " ki lometers" p er s econd "

brzina bijega za Zemlju je 11,2 kps; međutim, to se odnosi na bačene predmete; morate baciti kamen brzinom 11,2 kps (zanemarujući atmosferski otpor) da bi mogao napustiti Zemlju i ne pasti natrag; međutim, ako vaša stijena ima motor koji može primijeniti potisak, može napustiti Zemlju mnogo manjom brzinom. Što je dulje u stanju primijeniti potisak, to sporije može ići pri odlasku.
jmarina, to je zanimljivo, to nisam čuo. Možete li dati vezu s više informacija ili nazivom efekta koji opisujete?
@jmarina je nekako u pravu, ali objašnjenje je zanimljivije. [Brzina bijega] (http://en.wikipedia.org/wiki/Escape_velocity) zapravo se smanjuje s udaljenošću od tijela iz kojeg pokušavate pobjeći. Na primjer, na 9.000 km brzine bijega iznosi oko 7,1 km / s. Razlog je taj što biste, ako idete tom brzinom s ciljem da samo propustite Zemlju, povećali brzinu od pada prema njoj. I dok je brzina bijega sunca * na sunčevoj površini * 617,5 km / s, u Zemljinoj je orbiti samo 42,1 km / s.
Ah vidim. Brzina bijega uzima u obzir "slobodnu" brzinu koju dobijete gravitacijskim povlačenjem ako se vraćate prema dolje (ali dovoljno nagnut da promašite planet). Je li to točno?
@brentonstrine besplatna brzina koju spominjete dobivate pomoću gravitacijskog asistenta: http://www2.jpl.nasa.gov/basics/grav/primer.phpt orbitalna brzina Zemlje je oko 30 km / s, ona se malo kreće do 29 kps jer orbita nije točan krug, zapravo smo bliže suncu sjeverne zime i ljeti udaljeni oko milion km.http: //nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/
Argument u pogledu brzine bijega duboko je netočan, jer čini se da omogućuje bijeg iz crne rupe ako se kontinuirano primjenjuje sila - što zapravo nije moguće.
@RobJeffries to nije "argument", već samo koristan način razmišljanja o tome za nekoga tko uči o crnim rupama. Pokušavam smisliti drugi način da to objasnim, a koji je i početniku jednostavan za razumijevanje i nema zavaravajuće implikacije, ali ne mogu se sjetiti niti jednog - ako možete, siguran bih da bi mnogi ljudi imali koristi iz novog odgovora na ovo pitanje.
#3
+2
jmarina
2013-10-29 21:56:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ne zaboravite da ako crna rupa ima manje od trenutne stabilne mase crne rupe (3 sunčeve mase), tada ona isparava - transformirajući svoju masu u zračenje, u tom slučaju bi odavala svjetlost, uglavnom X zrake i gama, sve većom brzinom kako se njegova masa smanjuje, sve dok se cijela crna rupa ne pretvori u bljesak tvrdog zračenja.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

Međutim, ovo svjetlo je masa crne rupe koja izlazi u obliku najosnovnijeg oblika energije.

U redu, hoće li onaj tko ovdje označi odgovore kao "nije odgovor", molim vas, prestati? Pod zastavicama postoji opis koji objašnjava kada ih treba koristiti, a to nije slučaj ni za jedan od odgovora ovdje u ovoj niti. Ako to nije jasno, pogledajte naše stranice [pomoći] ili navratite u naš [chat] kako biste razgovarali o onome što mislite da možda nije u redu s bilo kojim od ovdje danih odgovora. Zastave treba koristiti za hitne probleme s objavama, a ne da ukazuju na vaše neslaganje s njima. Eto čemu služi glasanje! Hvala!


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...