Ce viteză atinge un corp la orizontul unei găuri negre?

Am deschis un topic identic şi pe un forum românesc recent de Fizică şi sunt curios unde găsesc mai repede un răspuns.

Problema este de a găsi o metodă de calcul prin care să se poată determina viteza pe care o atinge un corp care cade spre gaura neagră, în special, viteza pe care ar dobândi-o un corp chiar în dreptul orizontului. Aveţi vreo idee?

Daca vrei un raspuns urgent, cred ca viteza pe care o cauti este aceeasi cu viteza neterului la suprafata corpului ceresc. Formula de calcul:
v_e = K*g_e/M
Semnificatiile simbolurilor se gasesc la adresa:
https://cercetare.forumgratuit.ro/mistere-in-fizica-f3/ce-este-sarcina-electrica-t170-10.htm

Un corp in cadere pe o gaura neagra, nu va atinge niciodata viteza luminii, pentru simplul motiv ca ar avea nevoie de o energie infinita pentru a atinge o masa infinita, iar gaura neagra isi creste masa cu masa de repaus a corpului cazut, pentru ca acceleratia primita de corp in cadere, este data chiar de campul gaurii negre, si nu de alte cauze externe acesteia. Atat masa cat si campul gaurii negre sunt marimi finite.

mm a scris:Daca vrei un raspuns urgent, cred ca viteza pe care o cauti este aceeasi cu viteza neterului la suprafata corpului ceresc. Formula de calcul:
v_e = K*g_e/M
Semnificatiile simbolurilor se gasesc la adresa:
https://cercetare.forumgratuit.ro/mistere-in-fizica-f3/ce-este-sarcina-electrica-t170-10.htm

Dacă admitem că semnificaţiile simbolurilor nu sunt doar pentru Pământ, ci sunt pentru orice corp în general (deci şi pentru o gaură neagră, în particular), atunci mai avem mult de povestit privind legătura între viteza „neterului” şi a celorlalte corpuri, privind justificarea formulei, privind echilibrul energetic al mişcării într-un asemenea câmp, etc.

virgil a scris:Un corp in cadere pe o gaura neagra, nu va atinge niciodata viteza luminii, pentru simplul motiv ca ar avea nevoie de o energie infinita pentru a atinge o masa infinita, iar gaura neagra isi creste masa cu masa de repaus a corpului cazut, pentru ca acceleratia primita de corp in cadere, este data chiar de campul gaurii negre, si nu de alte cauze externe acesteia. Atat masa cat si campul gaurii negre sunt marimi finite.

Bravo, Virgile! Ai raţionat corect! Aşa ar trebui să fie dacă n-ar exista găuri negre! Şi sunt de acord cu tine, niciun corp nu poate atinge viteza luminii în cădere spre un alt corp.

Ok, dar dacă există găuri negre, atunci ceea ce spui tu contravine conservativităţii câmpului gravitaţional. Şi iată cum:
-1). Dacă las să cadă un corp spre un alt corp, atunci diferenţa dintre energia potenţială a poziţiei „de sus” şi cea a poziţiei „de jos” (precum şi energia cinetică) nu depinde de sensul în care se deplasează corpul.
-2). Aşadar, dacă va exista o poziţie „de jos” din care corpul să fie nevoit să plece cu viteza luminii (deci să aibă energie cinetică infinită) ca să poată ajunge până la o poziţie „de sus”, înseamnă că şi la cădere din poziţia „de sus” în poziţia „de jos” corpul ar trebui să capete energie infinită, căci câmpul gravitaţional este conservativ!

Corect până aici?

Asa este, dar energia de desprindere, ar trebui luata din gaura neagra, de unde din alta parte. Iar la coborare ar ceda-o inapoi. Pe ansamblu energia corp -gaura, ramane neschimbata.

Foarte bine spus, Virgil! Şi asta este adevărat. Numai că, din moment ce pentru a intra în gaura neagră sau pentru a ieşi din ea îţi trebuie energie infinită, înseamnă că energia sistemului gaură neagră-corp nu este una obişnuită, ci este una infinită! Dar energii infinite nu există în Univers. Deci nu există găuri negre!

Parerea mea, este ca gaura neagra asa cum o prezinta stiinta actuala este doar un caz limita. Este ceva care nimeni nu stie ce este. De fapt din ce este facuta?, se aseamana cu un electron imens? care in loc de sarcina electrica are camp gravific? este ca o combinatie de cuarci, care genereaza camp gravitational? sau este o stea neutronica "pura". Gaura neagra este un "produs stiintific", faptul ca nu emite lumina sau alte radiatii pe care le stim noi, nu inseamna ca nu poate emite altceva. De altfel se stie ca o raza de lumina emisa intr-un camp gravitational isi modifica frecventa, datorita pierderii de energie, pentru ca fotonul are masa de miscare diferita de zero si interactioneaza cu campul gravific. Daca este vorba de un camp foarte intens probabil ca fotonii isi reduc frecventa devenind invizibili in frecventele cunoscute de noi. Acesta cred ca este cazul unor galaxii la care in nucleu se observa o gaura neagra. Dupa cum spunea Dirac, vidul este un ocean de particule cu energie negativa. Pentru ca o particula sa aiba energie negativa trebuie sa aiba masa negativa. Dar particulele cu masa negativa, in camp gravitational, trebuie sa se comporte diferit adica sa fie respinse in acest camp. Pe acest principiu gaura neagra nu emite radiatii dar poate emite particule cu masa negativa.

Hai să rezumăm puţin. Eşti de acord că un corp în cădere spre gaura neagră ar trebui să atingă viteza luminii?

Nici un corp nu poate atinge viteza luminii.
Viteza unui corp se poate apropia asimtotic de viteza luminii, dar n-o atinge niciodata. Orizontul gaurii negre este o raza iesita din calcul, dar este o bariera de netrecut pentru corpurile in starea cunoscuta de noi. S-ar putea, ca in apropierea vitezei luminii, sa existe o banda, o fasie, de instabilitate, in care particulele sa-si schimbe total proprietatile. Din considerente personale, viteza unei particule este cu atat mai mare cu cat asanumita viteza tangentiala, devine mai mica, iar tangenta unghiului dintre vectorul vitezei de deplasare si vectorul vitezei tangentiale, se apropie de zero. (sunt trei vectori; vectorul vitezei de deplasare, vectorul dat de viteza luminii, si vectorul vitezei tangentiale.) Trebuie sa fie un caz limita, cand se sare la valori negative a acestui unghi, si probabil masa devine negativa. In acest caz particula dispare efectiv in fondul eteric.

Virgil, dacă tot vrei să mă ajuţi să înţeleg cum stau lucrurile, încearcă să-mi răspunzi pe scurt la întrebarea asta simplă:
-Ce viteză atinge în dreptul orizontului un corp care cade spre o gaură neagră?

Teoretic vorbind, orizontul gaurii negre este calculat pentru situatia cand un corp ar atinge viteza luminii. Practic, nici un corp nu poate atinge viteza luminii. Nu stiu daca un corp poate ajunge in orizontul unei gauri negre.

virgil a scris:Nu stiu daca un corp poate ajunge in orizontul unei gauri negre.

Cum nu ştii? Nu ştii dacă un corp poate atinge viteza luminii?

Tu stii ca un corp poate atinge viteza luminii?
Nici un observator astronomic nu a detectat un corp ceresc care sa se deplaseze cu viteza luminii. Deci nimeni nu poate afirma acest lucru cu certitudine.
In ce priveste particulele subatomice, sunt accelerate la viteze apropiate de viteza luminii, dar niciodata nu o vor atinge. De unde energie infinita?
Dupa teoria mea in macrocosmos, si campurile gravitationale sant specifice fiecarei familie de sisteme. Niciodata un satelit sau o planeta nu poate gravita in jurul nucleului galactic decat prin intermediul unei stele. Exista o ierarhie a proportiilor. De aici si o ierarhie a vitezelor. Cele mai mici viteze le au satelitii, apoi planetele, dupa care stelele. Nu cred ca se stie prea multe despre stelele din nucleul galactic, cu atat mai putin despre vitezele lor, sau despre campurile care le tin in forma sferica, precum roiurile de stele. Dar asta este altceva.

Abel Cavaşi a scris:Am deschis un topic identic şi pe un forum românesc recent de Fizică şi sunt curios unde găsesc mai repede un răspuns.

Problema este de a găsi o metodă de calcul prin care să se poată determina viteza pe care o atinge un corp care cade spre gaura neagră, în special, viteza pe care ar dobândi-o un corp chiar în dreptul orizontului. Aveţi vreo idee?

forta centripeta este invers proportionala cu forta centrifuga? + rezonanta cu punctul de atins.+http://fuel-efficient-vehicles.org/tesla-flying-machine/Tesla-Flying-Stove-motor.php e prea mult? +intuitie.

virgil a scris:Deci nimeni nu poate afirma acest lucru cu certitudine.

Putem afirma cu certitudine că niciun corp în cădere spre gaura neagă nu poate atinge viteza luminii. Dar teoria ce zice?

De unde energie infinita?

Dacă nu ating viteza luminii, atunci nu au energie infinită.

cornili a scris:forta centripeta este invers proportionala cu forta centrifuga? + rezonanta cu punctul de atins.+http://fuel-efficient-vehicles.org/tesla-flying-machine/Tesla-Flying-Stove-motor.php e prea mult? +intuitie.

N-am înţeles nimic şi nu-mi plac asemenea mesaje vagi.

Vorbesti despre orizontul gaurii negre ca despre o granita materiala. Raza Schwarzschild a fost calculata pornind de la viteza luminii. Nu si-a pus nimeni intrebarea atunci, daca un corp in cadere spre gaura neagra atinge viteza luminii, ci care este dimensiunea orizontului gaurii negre. Acest orizont este pur teoretic. Nici un corp nu atinge viteza luminii, deci nici un corp nu ajunge in orizontul gaurii negre. Pentru acel corp timpul se dilata la infinit, iar viteza creste asimtotic spre viteza luminii dar nu o atinge niciodata.

virgil a scris:Nici un corp nu atinge viteza luminii, deci nici un corp nu ajunge in orizontul gaurii negre.

Corect. Deci, niciun corp care cade spre gaura neagră nu poate trece dincolo de orizontul ei (ba că are viteza luminii, ba că nu are timp, etc.). Bun. Sunt de acord cu asta. Aşa rămâne?

Atunci de unde mai primesc masă găurile negre?

De unde primesc masa electronii?
Stie cineva daca gaurile negre au o anumita structura, sunt formate din particule elementare, din cuarci, sau sunt o forma de energie inghetata, asa cum lasa impresia electronii ca ar fi? Poate sunt un conglomerat de stringuri cosmice?

Vrei să spui că găurile negre au masa constantă pentru totdeauna, fiind nişte „corpuri elementare” şi că nu mai pot absorbi corpuri din exterior?

Vorbim de niste corpuri ipotetice, pana cand nu se va dovedi fara tagada existenta lor.
Eu consider ca macrocosmosul este asemanator, dar nu identic, cu microcosmosul. Nu cred ca D-zeu, sau natura, a inventat legi speciale pentru macrocosmos, diferite de micro. Cred doar ca materia evolueaza de la mic la mare si de la simplu la complex. Este posibil ca planetele si stelele etc. sa se formeze in jurul unei gauri negre, care absoarbe materie ce se aglomereaza in afara orizontului gaurii negre, formand o manta peste acestea. Atunci cand explodeaza o stea, de fapt explodeaza doar mantaua aceasta, nu si gaura neagra, care va fi nucleul altei stele. Dupa parerea mea sunt patru tipuri de gauri negre, ce dau nastere la sateliti, planete, stele de tipul Soarelui si stele din nucleul galactic. Dimensiunile acestor gauri negre se pot afla studiind momentul cinetic propriu sistemelor respective. E mai complicat, dar este posibil, prin teoria similitudinii sistemelor.

virgil a scris:Vorbim de niste corpuri ipotetice, pana cand nu se va dovedi fara tagada existenta lor.

Aşa este, Virgil, vorbim de nişte corpuri ipotetice. Dar acum analizăm teoretic posibilitatea existenţei unor asemenea corpuri ipotetice. Aşadar, găurile negre absorb sau nu absorb materie din exterior (din punct de vedere teoretic, evident)?

Sa presupunem ca doua corpuri care cad pe traiectorii diferite se ciocnesc in apropierea gaurii negre. corpurile desi nu aveau viteza luminii, prin cicnire isi pierd mult din viteza, apoi caderea continua, cu o viteza mult mai mica, si desigur patrund prin orizontul gaurii negre fara probleme si cad pe gaura neagra ca pe orice corp ceresc.
Acesta este un exemplu de absorbtie de materie din exterior. Materia poate fi absorbita fara sa fie nevoita sa atinga viteza luminii. Nu putem cunoaste daca in apropierea gaurii negre nu-si face prezenta si un alt camp, asa cum in apropierea protonului, pe langa campul electric se manifesta si forta tare, si poate chiar fortele de culoare ale cuarcilor constituienti.

Daca ai doua gauri negre in apropiere, in punctele Lagrange, aceleratia este zero. Orizontul evenimentelor nu mai este sferic, iar distanta pana la una din gauri este mai mica decat raza Rothschild deci orice corp in cadere din aceasta pozitie nu mai capata viteza luminii.

virgil a scris:Materia poate fi absorbita fara sa fie nevoita sa atinga viteza luminii.

Ai putea face rost de formula vitezei cu care pătrunde prin orizont un corp ce cade spre gaura neagră de la infinit? Viteza să fie stabilită de un observator îndepărtat faţă de gaura neagră, deci unul în repaus faţă de orizont. Doar aşa ne vom putea pronunţa ceva mai precis.

virgil a scris:Daca ai doua gauri negre in apropiere, in punctele Lagrange, aceleratia este zero.

Faină chestia cu punctele Lagrange! Merită studiată şi asta, dar mai târziu. Deocamdată ne oprim la studiul vitezei.

Extras din Wikipedia

În apropierea unei mase în rotație, apar așa-numitele efecte gravitomagnetice. Un observator aflat la distanță va determina că obiectele mai apropiate de masă sunt atrase în mișcarea de rotație. Acest efect este mai pronunțat la găurile negre în rotație unde, pentru orice obiect care intră într-o zonă denumită ergosferă, rotația este inevitabilă.[84] Astfel de efecte pot fi și ele analizate prin influența orientării giroscoapelor în cădere liberă.[85] Alte analize oarecum controversate au fost efectuate cu ajutorul sateliților LAGEOS, care confirmă predicțiile relativiste.[86] O măsurare de mare precizie a fost scopul principal al misiunii Gravity Probe B, ale cărui rezultate au fost publicate în septembrie 2008.[87]

Ai putea face rost de formula vitezei cu care pătrunde prin orizont un corp ce cade spre gaura neagră de la infinit? Viteza să fie stabilită de un observator îndepărtat faţă de gaura neagră, deci unul în repaus faţă de orizont. Doar aşa ne vom putea pronunţa ceva mai precis.

relatia care da raza Schwarzschild este; r=2GM/c^2.
Dupa cum se vede se lucreaza cu marimi finite.La fel se intampla cand vrei sa calculezi viteza cu relatia lui Galilei, v=(2gh)^1/2; in care g=KM/R^2; in care R este raza corpului sau a gaurii negre, M este masa gaurii negre, K este constanta gravitationala, g este acceleratia grav, si h este inaltimea de la care cade corpul, sau distanta fata de gaura neagra. Daca consideri ca, un corp vine de la infinit intr-un camp grav. al gaurii neagre, vei obtine o viteza radical din infinit. Ceia ce eu consider ca este un caz de nedeterminare. De altfel, acceleratia grav. a gaurii negre fata de un corp aflat la infinit este zero, pentru ca nu poate exista gaura cu masa infinita.

virgil a scris:Sa presupunem ca doua corpuri care cad pe traiectorii diferite se ciocnesc in apropierea gaurii negre. corpurile desi nu aveau viteza luminii, prin cicnire isi pierd mult din viteza, apoi caderea continua, cu o viteza mult mai mica, si desigur patrund prin orizontul gaurii negre fara probleme si cad pe gaura neagra ca pe orice corp ceresc.

Foarte fain raţionamentul, Virgil! Felicitări pentru idee! Îmi place cum gândeşti! În acest context, poţi să-ţi spun că dacă un corp care vine de la infinit atinge viteza luminii în dreptul orizontului, atunci şi un corp care porneşte de la un metru faţă de orizont atinge viteza luminii. Obţii asta dacă faci bilanţul energiilor.

Acesta este un exemplu de absorbtie de materie din exterior. Materia poate fi absorbita fara sa fie nevoita sa atinga viteza luminii.

Aşadar, asta nu este adevărat.

Nu putem cunoaste daca in apropierea gaurii negre nu-si face prezenta si un alt camp, asa cum in apropierea protonului, pe langa campul electric se manifesta si forta tare, si poate chiar fortele de culoare ale cuarcilor constituienti.

Eu cred că putem cunoaşte asta, pentru că vorbim de cea mai simplă gaură neagră, una care produce numai câmp gravitaţional. În plus, există o teoremă care spune că toate găurile negre se manifestă doar prin masă, sarcină electrică şi moment cinetic.

Daca consideri ca, un corp vine de la infinit intr-un camp grav. al gaurii neagre, vei obtine o viteza radical din infinit.

Mai verifică formula. Mi se pare greşită. Fă bilanţul energiilor şi vei vedea.

Consider pe undeva inutile aceste calcule deoarece chiar inainte de orizontul gaurii negre fortele sunt asa de mari ca se produce desmembrarea si la nivel atomic asa ca o GN bea numai supa energetica.

cris a scris:Consider pe undeva inutile aceste calcule deoarece chiar inainte de orizontul gaurii negre fortele sunt asa de mari ca se produce desmembrarea si la nivel atomic asa ca o GN bea numai supa energetica.

Asta depinde de masa găurii negre. O gaură neagră cu masă mare va avea un orizont de rază mare, caz în care forţele de care vorbeşti nu sunt chiar aşa de mari. Îţi poţi imagina că vorbim despre asemenea găuri negre foarte masive. Sau dacă nu-ţi poţi imagina asta, atunci gândeşte-te că şi acea „supă” este alcătuită din particule şi nici acele particule nu pot atinge în realitate viteza luminii, aşa cum ar cere teoria. Deci calculele alea nu sunt inutile. Fă rost de formulă.

Daca luam un caz concret de gaura neagra cu masa de 100 de ori cat Soarele adica Mg=2.10^32kg, avand densitatea masei electronului, adica ro=9.71.10^12 kg/mc, rezulta ca gaura neagra are o raza de rg=3.7.10^6m.
Daca consideram un foton care se invarte cu viteza luminii in campul creat de gaura neagra, rezulta ca acesta se va afla pe o raza de 1.48.10^5m.
Deci in acest caz concret raza orizontului gaurii este mai mica decat dimensiunea acesteia. orice corp va cadea inainte de a atinge viteza luminii.
Pentru ca raza gaurii negre sa fie mai mica decat orizontul acesteia trebuie ca densitatea materiei in gaura neagra sa fie mai mare decat densitatea electronului, probabil se ajunge la densitatea masei nucleonilor. Aceasta presupune ca gaura neagra sa fie formata din cuarci la fel ca nucleonii. Sa fie adevarat???

Poate avea orice viteza, relativa la "gaura neagra"!
Daca imi demonstrezi ca:
Atunci cand ma deplasez cu viteza luminii, catre o sfera din spatiul cosmic, accelei sfere ii este interzis sa se deplaseze catre mine....conform "fizicii actuale"
Daca ar face-o, ar insemna ca ma apropii de ea cu o viteza superioara vitezei luminii!
In acest context limita "c" NU exista decat ca..."aberatie stiintifica"...total lipsita de logica!
Practic, o raza de lumina ce strabate universul obliga jumatate din univers sa ....NU se apropie de "ea"!
Gaura neagra este o densitate de gravitatie uriasa, o adunatura de particule fundamentale ce nu permit circulatiilor elicoidale de tip "magnetic" sa se apropie....sa penetreze spatiul!
Circulatia "luminoasa" NU strabate copacul insa "cea magnetica" sau "gravifica" da...
In spatii ale Universului exista zone unde nici circulatia magnetica....nici gravitationala ...nu mai poate patrunde!
Particulele fundamentale formeaza acolo structuri mai dense ....pentru care gravitationii si magnetonii sunt URIASI pentru a penetra .....
Cum vezi un corp, luminat cu o lanterna, ce reflecta absolut toata lumina....catre o directie perpendiculara pe "incidenta"....NEGRU?
Tehnologia de gravitatie foloseste exact acest mecanism, cel al deflectarii circulatiei gravitationale!
A vorbi despre o "gaura neagra" inseamna a vorbi despre "un ...principiu"...despre gaura din cascaval, fara a observa cascavalul!