Kara deliği (teorik olarak) merkezkaç kuvveti ile parçalanacak kadar güçlü çevirebilir miyiz?

26

Karadeliklerin yaşamlarına karışan kuvvetleri hayal edemiyorum. O yüzden lütfen, kara deliği bu şekilde tahrip etmenin mümkün olup olmadığını öğrenmek için bana yardım et.

black-hole

— Pavel Voronin
kaynak

Emin değilim, ama bacağını verimli bir şekilde arttırmak için, ona bir şeyler atman gerektiğini ve bunu yaparsan, kütlesini de artıracağını düşünüyorum; GR'nin güçlü alan sınırında, karşılık gelen kütle artışı merkezkaç kuvvetinin parçalanmasını önler. En iyi ihtimalle 1'e yakın asimptotik olarak 'a' bulunan Kerr kara deliği olur. Kara delikler için yerçekimi daima kazanır! (Bir şeyleri atmadan sıkıştırmak istiyorsanız, oldukça uzakta olmanız gerekir ve çok verimli olmaz)

— chris

23

Karadeliğin (teorik olarak) o kadar güçlü dönmesini sağlayabiliriz ki santrifüj kuvveti ile parçalanacak mı?

Kerr-Newman kütlesi (döner yüklü, izole edilmiş) kara delik için , açısal momentum , ve şarj , ufuk yüzey alanı aşağıdaki şekilde verilir . Bir Ekstremal kara delik oluşur $M$ $J$ $Q$

bir = 8 M [M^{2} + (M^{2} - {bir}^{2} - S^{2})^{1 / 2} - S^{2} / 2],

$A = 8M\left[M^2 + (M^2-a^2-Q^2)^{1/2} - Q^2/2\right]\text{,}$

a = J / M

$a = J/M$

. Bunun ötesinde, kara delik daha fazla eğrilmişse ya da aşırı yüklenmişse, gerçekten bir kara delik olmayacak bir “aşırı-ek” Kerr-Newman uzay zamanıdır;

M^{2} = a^{2} + Q^{2}

$M^2 = a^2 + Q^2$

Bu nedenle, sorunuzun olay ufkunu yok etmek için bir kara deliğin aşırı sınırlara ve ötesine döndürülüp döndürülemeyeceğini sorması olarak yorumluyorum. Yapılmaması çok muhtemel.

Wald, 1974 yılında açısal momentumunu arttırmaya çalışmak için bir kara deliğe madde salladığı için, aşırı bir kara deliğe ne kadar yakınsa, bu işleme devam etmesinin o kadar zor olduğunu ispatladı: onu aşırı sınırın ötesine götürürdü. Başka şemalar var ve klasik genel görelilik içindeki hiçbir genel kanıtın farkında olmasam da, bunun gibi şemaların sürekli başarısızlığı karadelik dinamikleri ve termodinamik arasındaki bağlantı ile iyi motive oluyor.

$T_\text{H} = \kappa/2\pi$

κ = \frac{\sqrt{M^{2} - {bir}^{2} - S^{2}}}{2 M (M + \sqrt{M^{2} - {bir}^{2} - S^{2}}) - S^{2}}

$\kappa = \frac{\sqrt{M^2-a^2-Q^2}}{2M\left(M+\sqrt{M^2-a^2-Q^2}\right)-Q^2}$

— Stan Liou
kaynak

2

Bütün matematiği başımın üstünden almıyorum, ancak kavramsal anlayışa göre bu mümkün değil.

Kara delikler, ışığın bile "yüzeyin" çok ötesinden bile kaçamayacağı yeterince büyük bir çekimsel çekime sahiptir (eğer kara delik hala bir yüzeye sahip ve tekilliğe çökmemiş olacak kadar düşük bir kütleye sahipse). Bu, yüzeye göre hızlanacak kadar hızlı dönmesi gerektiği anlamına gelir; yeterli doğrusal momentuma sahip olmak için (genellikle dairesel bir referans çerçevesindeki halka şeklinde "merkezkaç kuvveti" olarak adlandırılır), görelilik teorisi mümkün değildir.

Sallanan radyasyon ancak elektromanyetik radyasyonun kara deliklerin "yüzeyine" neredeyse neredeyse ortogonal olarak hareket ettiğinden ve ışığın yerçekimi ile sadece "bükülebildiğinden" durdurulamadığı için mümkündür.

— user1738
kaynak

2

Bu cevapla ilgili birkaç kavramsal problem var. Bu, “yüzeyin” olay ufkundan başka bir şey olduğunu gösteriyor - o zaman nedir? Hawking radyasyonunun elektromanyetik gibi kütlesiz radyasyonla sınırlı olduğunu öne sürüyor - doğru değil. Kara deliklerin ışığı durduramayacağını öne sürer - ufuk bunu yapan ışığa benzer bir yüzeydir.

— Stan Liou

1

Kara delikler Hawking Radiation olarak bilinen bir kuantum işleminde buharlaşabilir ve bu kadar.

— Jeremy
kaynak

0

Bildiğimiz kadarıyla bir kara deliği durduracak hiçbir şey yok. Bu kavramın mantıklı olması için öncelikle kara delikler hakkında bilinenlere bakmanız gerekir . Bunu bir kez anladıktan sonra, Cosmos hakkındaki mevcut anlayışımız nedeniyle kara delikler için yapabileceğimiz hiçbir şey olmadığını göreceksiniz.

Hawking Radyasyonunun bir kara deliği etkileyebileceği doğrudur, ancak bu yalnızca çok küçük kara delikler içindir.

Bu arada, Fizik'te merkezkaç kuvveti yoktur - bu aslında birçok insanın sahip olduğu bir yanılgıdır. Ancak, merkezcil güç var .

görüntü tanımını buraya girin

— FunctionR
kaynak

2

Zorunlu rebuttal-via-xkcd bağlantısı: xkcd.com/123

— Ilmari

3

@IlmariKaronen Aşağı oylama için teşekkürler, ancak karikatürün hiçbir şeyi doğrulamadığının farkında mısın? Merkezcil kuvvet ve merkezkaç arasında bir fark vardır.

— FunctionR

2

Adil olmak gerekirse, karikatür merkezkaç kuvvetinin eylemsizlik kuvveti olduğunu ve bunun doğru olduğunu belirtir. Muhtemelen atalet kuvvetlerini "gerçek değil" olarak yorumlamak mantıklıdır, ancak yerçekimi kuvveti de bir atalet kuvveti olduğu için bu konuda ne tür bir etkiye sahip olduğundan emin değilim.

— Stan Liou

Bu "cevap" oldukça belirsizdir, sorgulanabilir ifadeler sunar ve orijinal sorguya gerçek bir etkisi yoktur.

— Florin Andrei

0

İlginç. Bu işlem ilk etapta kara delik oluşumunu etkileyebilir. Çekim kuvveti nedeniyle ölen ve küçülmeye başlayan dönen bir yıldız düşünün. Küçülürken tüm kütlesi daha küçük bir yarıçapta daha fazla sıkışacaktır. Bunun iki sonucu olacaktır: 1) vücudun farklı kısımlarını çeken yerçekimi kuvveti, kare yarıçapın tersi ile büyüyecek ve 2) açısal momentum korunumu ve dönme nedeniyle genişleme kuvveti nedeniyle dönme hızı artacaktır, kuşbaşı yarıçapı ters ile büyüyecek. Bu, genişleyen gücün, müteahhit olandan daha hızlı büyüyeceği ve en azından Newton görüşüne göre genişleyen gücün kazanacağı anlamına gelir. Bu açıdan, dönen bir yıldız asla kara delik açmayacak gibi görünüyor ...

— mmicoski
kaynak

Bu makaleyi beğenebilirsiniz. slate.com/blogs/quora/2014/02/10/…

— userLTK

-1

Aşağıdakileri deneyelim:

Kuvvetleri eşitle:

\begin{array}{rcl} F_{c} & = & \frac{m v^{2}}{R,} \\ F_{g} & = & \frac{G, M m}{{R,}^{2}} \\ m v^{2} / R, & = & \frac{G, M m}{{R,}^{2}} \\ v^{2} & = & \frac{G, M}{R,} \end{array}

$\begin{eqnarray*} F_c &=& \frac{mv^2}R\\ F_g &=& \frac{GMm}{R^2}\\ \newline mv^2/R &=& \frac{GMm}{R^2}\\ v^2 &=& \frac{GM}R \end{eqnarray*}$

$R_s = 2GM/c^2$

\begin{array}{rcl} v^{2} & = & \frac{G, M}{2 G, M / c^{2}} \\ v & = & \sqrt{c^{2} / 2} \\ v & = & \frac{c}{\sqrt{2}} \\ v & = & 0, 707 c \end{array}

$\begin{eqnarray*} v^2 &=& \frac{GM}{2GM/c^2}\\ v &=& \sqrt{c^2/2}\\ v &=& \frac{c}{\sqrt2}\\ v &=& 0,707c \end{eqnarray*}$

$0,707c$

Ancak, yarıçap genişlediğinde, açısal momentumun korunumu ile rotasyon yavaşlar ... böylece parçalanacağını sanmıyorum ... belki de "gri bir delik" olur?

Herhangi bir temel hata yapılmışsa lütfen beni affet, bu konuda yeniyim ...: P

— Matheus Dardenne
kaynak

3

Bu Newtonian görünüyor. Bir Kara Delik yakınındaki uzay-zamanın eğriliğini düşündünüz mü? Kara Delikler için ayrıca "Kerr çözümü" bölümüne bakın.

— Gerald

"Gri delik" terimini seviyorum.

— userLTK

Bu eski bir cevap, ancak bunu buraya bırakacağımı düşündüm, çünkü kara deliklerin yörünge hızına hitap ediyor. kaçmak için C'de dönen olay ufkunda kara deliğin teorik kenarına sahip olmanız gerekir, ki bu kesinlikle mümkün değildir. physics.stackexchange.com/questions/207816/...

— userLTK