Viteza relativistă a unei găuri negre

Scris de **Razvan** Mier 17 Apr 2013, 09:15

Să facem următorul experiment mental: presupunem că printr-un procedeu (imaginar) deplasăm o gaură neagră cu viteză relativistă, raportată la un observator dintr-un SR aflat în repaus relativ faţă de gaură şi suficient de departe de ea, pentru a nu experimenta efectele acesteia.
Ce se întîmplă cu dimensiunea orizontului evenimentelor din perspectiva observatorului?
Putem aprecia că acesta se supune legilor relativităţii şi va suferi o contracţie Lorentz $Viteza relativistă a unei găuri negre \gamma}$ , unde $Viteza relativistă a unei găuri negre Mimetex$ este diametrul iniţial al orizontului de eveniment.
Dar $Viteza relativistă a unei găuri negre Mimetex$ este tocmai dublul razei Schwarzschild, adică $Viteza relativistă a unei găuri negre Mimetex$ .
Înlocuind pe $Viteza relativistă a unei găuri negre Mimetex$ cu această relaţie în formula contracţiei Lorentz, obţinem:

$Viteza relativistă a unei găuri negre Mimetex$

Se observă că atunci când $Viteza relativistă a unei găuri negre Mimetex$ tinde către $Viteza relativistă a unei găuri negre Mimetex$ , diametrul orizontului de eveniment tinde către zero pe direcţia mişcării. Dar în acelaşi timp, la viteze relativiste şi masa echivalentă a obiectului, respectiv a găurii negre, va tinde spre infinit.
Ori, masa ei este proporrţională cu raza sa Schwarzschild (raza orizontului de eveniment) care, în aceleaşi condiţii, va tinde către zero.
Ce se întâmplă atunci cu gaura neagră? Dispare, sau se reduce la o "singularitate goală"?
Voi ce păreri aveţi?

Scris de **Abel Cavaşi** Mier 17 Apr 2013, 10:02

Razvan a scris:
la viteze relativiste şi masa echivalentă a obiectului, respectiv a găurii negre, va tinde spre infinit.
Ori, masa ei este proporrţională cu raza sa Schwarzschild (raza orizontului de eveniment) care, în aceleaşi condiţii, va tinde către zero.

Eu văd aici un paradox. Dacă masa creşte, raza Schwarzschild ar trebui să crească, din moment ce ele sunt proporţionale.

Scris de **Razvan** Mier 17 Apr 2013, 10:11

Corect. Dacă masa creşte şi raza Schwarzschild ar trebui să crească. Dar conform legii contracţiei Lorentz, ar trebui ca raza să scadă pe direcţia deplasării. Deci, ce se întâmplă? Apare orizontul de eveniment din ce în ce mai oval, până devine o linie? Un fel de "string cosmic"?

Scris de **virgil** Mier 17 Apr 2013, 11:17

Razvan a scris:Corect. Dacă masa creşte şi raza Schwarzschild ar trebui să crească. Dar conform legii contracţiei Lorentz, ar trebui ca raza să scadă pe direcţia deplasării. Deci, ce se întâmplă? Apare orizontul de eveniment din ce în ce mai oval, până devine o linie? Un fel de "string cosmic"?

Pentru cel care priveste din afara sistemului, raza Schwarzschild ramane aceiasi, iar pentru cel care orbiteaza gaura neagra cu viteze relativiste, lungimea orbitei parcurse scade. In ce priveste variatia razei Schwar... in functie de masa relativista a gaurii negre, trebuie amintit ca exista o masa ponderala care da campul gravitational si o masa energetica relativista. Nu am citit nicaieri un experiment care sa spuna ca masa relativista produce camp gravitational, intrucat masa relativista reprezinta un echivalent energetic si nu o substanta suplimentara, asa ca masa ponderala este singura care determina raza Schwar...

Scris de **Razvan** Mier 17 Apr 2013, 12:07

virgil a scris:[...]

Şi atunci cum rămâne? "Suferă" orizontul de eveniment de pe urma contracţiei Lorentz atunci când gaura neagră se deplasează cu viteze relativiste? Smile

Scris de **Abel Cavaşi** Mier 17 Apr 2013, 14:18

Razvan a scris:Deci, ce se întâmplă? Apare orizontul de eveniment din ce în ce mai oval, până devine o linie? Un fel de "string cosmic"?

Pentru mine este doar un alt argument împotriva existenţei găurilor negre.

[Offtopic]

virgil a scris:Nu am citit nicaieri un experiment care sa spuna ca masa relativista produce camp gravitational, intrucat masa relativista reprezinta un echivalent energetic si nu o substanta suplimentara, asa ca masa ponderala este singura care determina raza Schwar...

Virgil, nu există nici o diferenţă între masa „ponderală” şi masa „relativistă”. Ambele sunt mase echivalente. Asta este esenţa teoriei relativităţii.
[/Offtopic]

Scris de **Razvan** Mier 17 Apr 2013, 15:07

Abel Cavaşi a scris:Pentru mine este doar un alt argument împotriva existenţei găurilor negre.

Tratează-l doar ca pe un exerciţiu de imaginaţie!

Scris de **virgil** Mier 17 Apr 2013, 17:07

Razvan a scris:
virgil a scris:[...]
Şi atunci cum rămâne? "Suferă" orizontul de eveniment de pe urma contracţiei Lorentz atunci când gaura neagră se deplasează cu viteze relativiste?

Nu sufera cu nimic orizontul gaurii negre, la viteze relativiste. Masa ponderala este sursa campului gravitational, in timp ce masa relativista este o energie avand echivalentul masurabil in masa. Totdeauna numarul de atomi dintr-un corp raman mereu aceiasi indiferent de viteza corpului, insa energia inmagazinata in corp este variabila cu viteza. Aceasta energie nu produce camp gravitational.

Scris de **Razvan** Mier 17 Apr 2013, 17:19

Adică nici contracţia Lorentz nu se produce asupra dimensiunii orizontului de eveniment? De ce? Contracţia lungimilor pe direcţia de deplasare este o consecinţă a vitezelor relativiste. Chiar şi în cazul unei găuri negre, diametrul orizontului de eveniment reprezintă o mărime măsurabilă, o distanţă.

Scris de **virgil** Joi 18 Apr 2013, 08:50

Razvan a scris:
Adică nici contracţia Lorentz nu se produce asupra dimensiunii orizontului de eveniment? De ce? Contracţia lungimilor pe direcţia de deplasare este o consecinţă a vitezelor relativiste. Chiar şi în cazul unei găuri negre, diametrul orizontului de eveniment reprezintă o mărime măsurabilă, o distanţă.

Orizontul gaurii negre ramane acelasi, el nu este un obiect care se mai poata contracta, el reprezinta o cale intr-un spatiu deja deformat de prezenta unui camp gravitational cu densitate maxima posibila. In schimb cel care il parcurge cu o nava cosmica, la viteza apropiata de a luminii, traieste posibilitatea dilatarii timpului, in timp ce, cei care il privesc din alt sistem de referinta traiesc intr-un timp normal.

Scris de **Razvan** Joi 18 Apr 2013, 10:19

Am impresia că totuşi n-ai înţeles bine ce vreau să spun.
Dacă gaura neagră se deplasează cu viteze relativiste, faţă de un observator dintr-un SR considerat în repaus relativ faţă de SR-ul găurii negre şi aflat la o distanţă suficientă de aceasta pentru a nu suferi influenţele ei, este ca şi cum am avea un obiect oarecare ce se deplasează relativist. Ei bine, faţă de acel observator, obiectul va părea că se contractă pe direcţia deplasării.
La fel şi pentru gaura neagră; până la urmă are şi ea nişte dimensiuni determinate.

De fapt, aici vorbim despre contracţia relativistă a unei deformări spaţiu-timp, dacă este posibil aşa ceva.
Hai să considerăm un alt caz, să zicem al Pământului: presupunem că Pământul s-ar deplasa relativist faţă de acel observator. Ştim că şi Pământul produce o curbare a spaţiu-timpului, desigur de proporţii mult mai mici decât în cazul găurii negre. Ei bine, putem aprecia că Pământul va "suferi" o contracţie Lorentz pe direcţia deplasării.
Întrebarea este dacă şi diametrul deformării spaţiu-timp (diametrul "pâlniei") pe care el o produce va suferi o contracţie pe aceeaşi direcţie?

Scris de **virgil** Joi 18 Apr 2013, 13:32

Suntem pe un teren minat, asa ca raspunsul este tot atat de ciudat ca si intrebarea. Campul gravitational depinde de cantitatea de substanta aglomerata in corpul considerat, iar aceasta substanta este aceiasi indiferent de viteza corpului. Contractia Lorentz se refera numai la corpurile care se deplaseaza cu viteze subluminice, iar acest lucru nu influienteaza cu nimic spatiul inconjurator.
Totusi dupa parerea mea atat spatiul cat si corpul sunt stari diferite de manifestare ale materiei avand ceva in comun, vibratia. Este posibil sa existe o oarecare legatura intre corp, spatiu si camp, atunci cand avem deplasari cu viteze foarte mari. Deci nu pot sa dau un raspuns sigur.

Scris de **Razvan** Joi 18 Apr 2013, 14:52

virgil a scris:Contractia Lorentz se refera numai la corpurile care se deplaseaza cu viteze subluminice, iar acest lucru nu influienteaza cu nimic spatiul inconjurator.

Ba tocmai, că din punctul de vedere al unui observator extern, spaţiul corespunzător obiectului în mişcare relativistă se micşorează pe direcţia deplasării.

Scris de **virgil** Joi 18 Apr 2013, 16:56

Razvan a scris:
virgil a scris:Contractia Lorentz se refera numai la corpurile care se deplaseaza cu viteze subluminice, iar acest lucru nu influienteaza cu nimic spatiul inconjurator.
Ba tocmai, că din punctul de vedere al unui observator extern, spaţiul corespunzător obiectului în mişcare relativistă se micşorează pe direcţia deplasării.

Cred ca nu am fost inteles, se contracta doar obiectul pe directia deplasarii lui nu si spatiul. Imagineaza-ti ca obiectul este un mezon miu de mare energie, se contracta spatiul de pe traiectoria lui? nu, se dilata doar durata de viata a mezonului, astfel spatiul parcurs de el este mai lung pana la dezintegrare.

Scris de **Razvan** Joi 18 Apr 2013, 17:14

virgil a scris:Imagineaza-ti ca obiectul este un mezon miu de mare energie, se contracta spatiul de pe traiectoria lui? nu, se dilata doar durata de viata a mezonului, astfel spatiul parcurs de el este mai lung pana la dezintegrare.

Bună pusă problema!
Dar toate particulele elementare sunt considerate în experimente ca ne având dimensiuni, ci comportându-se ca şi punctiforme. Cel puţin aşa ştiu că s-au analizat până acum. Totuşi, se pot defini anumite dimensiuni ale lor, dar nu cunosc să se fi luat în considerare posibilitatea modificării acelor dimensiuni ca urmare a vitezei lor căpătate în aceleratoarele de particule. Chiar ar fi interesant de ştiut şi am să încerc să pun nişte întrebări cu privire la acest aspect, unor prieteni care lucreză în domeniu!

Scris de **Razvan** Joi 18 Apr 2013, 18:22

În regulă! Tocmai ce am vorbit şi doar în cazul protonilor acceleraţi la viteze relativiste se ţine seama de contracţia Lorentz, electronul fiind considerat particulă punctiformă.

Scris de **virgil** Joi 18 Apr 2013, 20:41

Razvan a scris:În regulă! Tocmai ce am vorbit şi doar în cazul protonilor acceleraţi la viteze relativiste se ţine seama de contracţia Lorentz, electronul fiind considerat particulă punctiformă.

Electronul este considerat punctiform, desi cred ca el fiind o unda stationara, ocupa un volum, mai precis are o intindere spatiala ceia ce-i permite sa treaca in acelasi timp prin cele doua fante in cazul experimentului respectiv. De altfel a fost fotografiat aparand ca o pata de franje de interferenta.

Scris de **Razvan** Joi 18 Apr 2013, 22:24

Până la urmă, problema noastră nu se referă la o particulă adimensională, ci se reduce la a afla dacă se modifică geometria spaţiu-timp a unui obiect în mişcare cu viteză relativistă, faţă de un observator, considerat în repaus relativ.

Scris de **virgil** Vin 19 Apr 2013, 07:54

Razvan a scris:Până la urmă, problema noastră nu se referă la o particulă adimensională, ci se reduce la a afla dacă se modifică geometria spaţiu-timp a unui obiect în mişcare cu viteză relativistă, faţă de un observator, considerat în repaus relativ.

Viteze relativiste s-au determinat la marginile universului cu ocazia expansiunii acestuia, cat si in mijlocul galaxiilor in jurul gaurilor negre. Deci informatii cu privire la deformarea spatiu-timp la aceste viteze nu putem primi decat din aceste observatii. Pana in prezent nu am citit nimic despre acest lucru. Spectrele de lumina observate sunt doar decalate datorita efectului Doppler, in rest nici o modificare.
Studiind sistemele de sateliti ai planetelor noastre, am observat ca momentele cinetice ai satelitilor depind de viteza planetelor respective, deci perioada de rotatie a satelitilor depinde de un coeficient de viteza
Fi=(V/Vo)^1/2; Asta se traduce prin faptul ca spatiu-timp sufera o contractie in functie de viteza nucleului sistemului respectiv.

Viteza relativistă a unei găuri negre Image-278E_51710FDA

Scris de Continut sponsorizat

Viteza relativistă a unei găuri negre

Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre

Re: Viteza relativistă a unei găuri negre