Eğer bütün yıldızlar dönerse, neden dönmeyen yıldızları gerektiren bir teori geliştirildi?


18

Penrose'un araştırmasına göre, dönmeyen bir yıldız, yerçekimi çöküşünden sonra, mükemmel bir küresel kara delik olarak sona erecekti. Ancak, evrendeki her yıldızın bir tür açısal momentumu vardır.

Evrende hiç olmayacaksa ve astrofiziklerin geleceği için herhangi bir etkisi varsa, neden bu araştırmayı yapmaktan rahatsız oluyorsunuz?


7
Araştırma hakkında daha fazla bilgi sağlamayı düşünür müsünüz, örneğin araştırma hakkında bir makaleye bağlantı vermek?
HDE 226868

22
Sürtünmesiz küresel inekler de yararlı soyutlamalar vardır ...
Beanluc

6
Sanırım bu ilk adım olarak basitleştirilmiş bir gerçeklik modelinin çözümü mü? Bilimde bu alışılmadık bir şey değil ...
Peter - Monica'yı eski

9
" Ancak, evrendeki her yıldız " Sen onları kontrol ediyorum tüm var?
TripeHound

5
"Tüm modeller yanlış, ancak bazıları faydalı"
Lama

Yanıtlar:


17

Başka bir husus, dönen bir kara deliği tanımlayan fiziğin geliştirilmesinin çok daha zor olduğudur.

Schwarzschild (yüksüz, dönmeyen) kara deliği tanımlayan matematik 1916'da geliştirildi . Bu, 1918'de şarj edilmiş, dönmeyen karadeliklere genişletildi (The Reissner – Nordström metriği )

Kadar değildi 1963 o Kerr metrik yüksüz dönen karadelikler için geliştirildi. İki yıl sonra en genel biçim olan Kerr-Newman metriği bulundu.

Alanda anlamlı bir iş yapmadan önce daha doğru bir kara delik modelinin geliştirilmesi için 47 yıl beklemekten hoşlanmam.


1
Ayrıca saf Schwarzschild çözümünün statik olduğunu unutmayın: bu sonsuzdur, çöküşle oluşmaz ve aksi halde boş bir evrendeki tek nesnedir. Ancak bu doğal olmayan basitleştirmelere rağmen hala yararlı bir çözüm.
PM 2Ring

48

Benzer şekilde, sorabiliriz ...

Hiçbir kiriş tam olarak 1 metre uzunluğunda olamaz . Hiçbir ışın tam olarak düz olamaz . Bir kiriş oluşturan malzeme gerçekten olamaz izotropik . Öyleyse neden izotropik malzemeye sahip 1 metrelik düz bir kirişteki stresi hesaplamakla uğraşalım?

Çünkü bu hesaplamanın nasıl yapılacağını bilmek, daha karmaşık hesaplamalar yapmak için bir yapı taşıdır.

Dönmeyen kara delik hesaplaması da sınırlayıcı bir çözüm sağlar. Dönen bir yıldızın çöküşünün çözümü, dönüş sıfıra yaklaştıkça bu çözüme yaklaşacaktır.

Benzer şekilde Newton bize dış kuvvetler sıfıra yaklaştıkça hareketli bir nesnenin yolunun düz bir çizgiye yaklaşacağını söyledi. Evrenimizde yerçekimi etkisi olmayan bir yer olmamasına rağmen bunu bilmek faydalıdır.


8
Küresel bir inek varsayalım ...
RonJohn

6
Metrenin hala bir standarda göre tanımlanıp tanımlanmadığından emin değilim, ancak öyleyse, tam olarak 1 metre uzunluğunda (tanım gereği) bir çubuk var. Belki de tamamen sizin açınızdan ilgili değil.
Roland Heath


3
+1, ancak dönmeyen kasanın sınırlayıcı bir çözüm olduğu açık mı? Öncül , açısal momentum yoğunluğu, tekillik oluşmadan hemen önce sonsuza doğru büyüdükçe ortaya çıkan küresel (topolojik?) Etkiler olabilir.
hmakholm Monica

1
@James: My nokta düşük bir daraltma yıldızına ama sıfırdan farklı açısal momentumu onun açısal momentum bir dönemden geçeceği yoğunluk çöküşü sırasında sonsuza ıraksadığını - bir yıldızın oysa sıfır açısal momentumu sırasında sıfır açısal momentum yoğunluğuna sahip olabilir onun tüm çöküş. Bu (en azından a priori), sınırlama işleminin gözetmediği niteliksel bir fark yaratabilir.
hmakholm Monica 'dan ayrıldı

47

Tüm modeller yaklaşıktır, bir modelin ne kadar yararlı olduğuna karar veririz.

Dönmeyen bir yıldızın bir kara deliğe çöküşünü anlamak yerçekimi çöküşünün doğası hakkında fikir verir. Çöküş fiziğinin çoğu dönüşe bağlı değildir. Örneğin bir olay ufkunun oluşumu.

Modeller rafine edilebilir ve bu durumda, dönme dikkate alındığında daha fazla kavrayışa ve çoklu tekil ufuklara sahip küresel olmayan simetrik bir yapıya yol açar.

Tüm modeller zorunlu olarak basitleştirmelerdir. Ancak dönmeyen model hala faydalıdır.


2

Güneşimizin dönme süresi ekvatorda 24,47 gün ve kutuplarda neredeyse 38 gün, gezegenimizin dönme süresi 23 saat 56m 4,098,903,691s . Her iki durum için Schwarzschild denklemlerinin kullanımı kesin değildir.

GPS uydularının yüksekliğindeki zamanı (~ 20,200 km veya 12,550 mil) hesaplamak için dönmeyen nesneler için denklemi kullandıysanız, günde 38,636 nanosaniye kapalı olacaksınız . Bir Julian yıl Julian astronomik yılda tam 31.557.600 saniye toplam tam olarak 86.400 saniye (SI temel birimi), bir 365.25 gün olarak tanımlanmaktadır. Gregoryen takvim yılı (ortalama 400 yıl) 365.2425 gündür.

365.2425 x 38.636 = 14.111.509.23 nanosaniye ile çarpıldığında, bu yılda 0.0141 saniyedir. Bu miktardan kurtulmak sizin için herhangi bir endişe duymuyorsa , 306.9 ± 0.4 gün dönüş süresi olan HR 1362 yıldızını içeren hesaplamalar gibi daha kolay denklemi kullanabilirsiniz .


-1

Haklısın: tüm yıldızlar dönüyor. Astrofizikçilerin neden dönmeyen bir yıldız veya kara delik için hesaplamalar yaptıklarını düşünebilmemin tek nedeni, hesaplamalarını biraz daha kolay hale getirmesidir. Tüm yıldızlar dönmesine rağmen, bazıları diğerlerinden çok daha hızlı döner ve kütleleri de değişir, bu nedenle dönmeyen bir yıldız için hesaplanarak azaltılan geniş bir belirsizlik derecesi vardır.


4
Bütün yıldızların döndüğünden ne kadar emin olabiliriz ? Dönmeyi yavaşlatan birçok yıldız ve birçok olası (teorik) etkileşim vardır.
Valorum

Henüz kimse bulamadı. Keşfedildiği takdirde bunun bir sansasyon yaratacağından şüpheleniyorum.
Michael Walsby

1
@Valorum Evet, yıldızların zıt yönlerde döndüğü yıldız çarpışmasını düşünüyordum. Eğer dönme enerjisi tam tersiyse, dönmeyen bir sonuç elde edersiniz. Çok olası değil, tamamen imkansız değil - bu yüzden muhtemelen bir gün bir yerde olacak.
Loren Pechtel

1
@LorenPechtel Dönme momentumunun tam olarak eşit olması gerekir . Bence bu tamamen imkansız.
Martin Bonner, Monica

@Valorum Çünkü "sıfır" açısal momentum şansı "örnek büyüklüğü" ile yıldız miktarından çok daha hızlı yaklaşır.
paul23
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.