یک پاردوکس در مورد سیاهچاله ها و سرعت نور

[danne13]

انیشتین در نسبیت خاص گفت که هیچ چیز نمی تونه از نور سریع تر بره. هیچ چیز. با این حال, چطور سیاهچاله ها می تونن با کمک جاذبشون نور رو به خودشون جذب کنن؟ یعنی شدت جاذبه سیاهچاله ها بیشتر از سرعت نوره؟

[MA102]

سلام
به هوپا خوش اومدی

انیشتین در نسبیت خاص گفت که هیچ چیز نمی تونه از نور سریع تر بره.

انیشتین نگفت، نظریه نسبیت خاص این رو میگه:
سرعت هیچ چیزی که جرم سکون غیر صفر داره و از ابتدا با سرعت کمتر از سرعت نور حرکت میکرده، نمیتونه از سرعت نور بگذره.

با این حال, چطور سیاهچاله ها می تونن با کمک جاذبشون نور رو به خودشون جذب کنن؟ یعنی شدت جاذبه سیاهچاله ها بیشتر از سرعت نوره؟

هر جسمی که دارای میدان گرانشیه، دارای سرعتی به نام سرعت فراره که، این سرعت فرار یعنی سرعتی که اگه جسمی را با اون سرعت پرتاب کنیم به سمت میدان گرانشی بازگشت نمیکنه.
در مورد سیاهچاله میزان این سرعت از سرعت نور بیشتره.

[danne13]

ممنون از خوش آمد گوییتون. مسئله همینه. چطور سرعت فرار سیاهچاله ها می تونه از سرعت نور بیشتر باشه؟ آیا وقتی جرمی توی سیاهچاله می افته و به مرکزش سقوط می کنه سرعتش از سرعت نور بیشتر می شه؟

[afi]

ممنون از خوش آمد گوییتون. مسئله همینه. چطور سرعت فرار سیاهچاله ها می تونه از سرعت نور بیشتر باشه؟ آیا وقتی جرمی توی سیاهچاله می افته و به مرکزش سقوط می کنه سرعتش از سرعت نور بیشتر می شه؟

یکی از راه های توضیح فرار ماده از سیاهچاله تابش هاوکینگه که می گه یه جفت ذره مجازی تشکیل میشه یکی میافته درون سیاهچاله و دیگری از سیاهچاله فرار میکند.
نکته دیگه این که، در بحث فرار ماده از سیاهچاله، طبق معادله عدم قطغیت در زمان بسیار کوتاه ماده می تونه شتاب کافی برای خروجش را به دست بیاره(فرمولش را یادم نیست.می دونم زمان در مخرج قرار دارد)
(اگر اشتباه بود بگید )

[danne13]

می شه ساده تر توضیح بدید؟

[danne13]

بحث مورد نظر من اینجا سرعت نوره.وقتی یه جرم داره به درون سیاهچاله سقوط می کنه سرعتش از نور بیشتر می شه! این بر زد قوانین نسبیت خاص انیشتینه. چطور همچین چیزی ممکنه؟

[MA102]

ممنون از خوش آمد گوییتون.

مسئله همینه. چطور سرعت فرار سیاهچاله ها می تونه از سرعت نور بیشتر باشه؟ آیا وقتی جرمی توی سیاهچاله می افته و به مرکزش سقوط می کنه سرعتش از سرعت نور بیشتر می شه؟

میشه بگین در چه مقطعی تحصیل میکنید و چقدر مطالعه دارید، چون مسائل مربوط به نسبیت عام و سیاهچاله ها پیچیده تر از اونیه که اون بالا توضیح دادم.

[danne13]

راستش باید زودتر می گفتم. منی دونم سن بقیه کاربرا قدره. ولی من 14 سالمه. خیلی چیزها هست که هنوز نمی دونم و کلا تازه کارم. ولی خیلی دوست دارم یاد بگیرم و مخصوصا بیشتر از همه چیز درباره فیزیک.

[danne13]

پس نور چظوری می تونه به داخل یک سیاهچاله سقوط کنه؟

[Anishtain2]

اما در اینجا باید بگم به نظر من که رقمی هم نیستم و شاید علم نظر دادن هم نداشته باشم فکر میکنم که

سیاهچاله یک جسم رو قلمبه و کامل نمی بلعه بلکه، اول که تو گرانش خودش گیر انداخت جسم رو به اجزای

تشکیل دهنده خودش و ریزذرات تجزیه میکنه(شاید به ذراتی که جرم سکونشون صفر باشه!)تا بتونن به سرعتی

بیشتر از سرعت نور برسن و از راستای دیگر سیاهچاله به صورت ماده و انرژی تاریک بیرون داده میشن! و این

یه نظر کاملا شخصیه و با معلومات و منطق خودم جور در میاد پس لطفا اگه نظری ندارین پرخاش نکنین.

ممنون

شما نظر خوبی دادید و می شه گفت کاملا درسته سیاهچاله ابتدا اجسام رو به انرژی تبدیل می کنه و بعد می بلعه!
البته این بدان معنا نیست که بگیم جرم سکون صفر می گیرند و سرعت بیش از نور!

[saeedfa]

سیاه چاله برای اینکه بتونه نور رو تو خودش گیر بندازه لازم نیست که چیزی سرعتش از سرعت نور بیشتر بشه. وقتی توپی رو به آسمان پرتاب می کنید. هر چه سرعت بیشتری داشته باشه بالاتر میره. ولی دوباره به زمین بر می گرده. اگر سرعت رو همین طور افزایش بدیم به یه سرعت حدی میرسیم که اگه یه کم سریع تر از این سرعت توپو رها کنیم . توپ می تونه دیگه بر نگرده . حالا فرض کنیم در یک سیاره فرضی (سیاهچاله خودمون) این سرعت فرار به اندازه سرعت نور باشه. سوالی که می تونه مطرح بشه اینه که جاذبه با فاصله از مرکز این سیاره نسبت عکس داره یعنی هر چه از مرکز دورتر شیم جاذبه به نسبت عکس مجذور فاصله کم می شه . اون شعاعی که در اون شعاع دقیقا سرعت فرار با سرعت نور برابر می شه رو افق رویداد سیاهچاله می گن. برای اینکه سیاهچاله بتونه نور رو ببلعه لازم نیست چیزی سرعتش از نور بیشتر بشه. انیشتن در نظریه نسبیت گفت گرانش از طریق انحانای فضا زمان عمل می کنه . یعنی مثل سطح شیب دار که جسمی رو به پائین می فرسته لازم نیست سطح شیب دار خودش سرعتی داشته باشه. یعنی نور به خاطر انحنایی که در فضا زمان ایجاد می شه به درون سیاه چاله فرو می ریزه.

[emperor67]

نور از خودش هیچ وزنی نداره و اون چیزی که اجسام رو به سمت چیزی می شکونه وزن ایجاد شده از اون جسم بر روی بعد زمان هست! یعنی هر جرمی می تونه زمان اطرافش رو انحنا بده و همین انحنا اجسام اطراف رو به سمت اون جرم می کشونه!
سیاهچاله ها اجسامی با جرم بسیار بسیار بسیار زیاد هستن و به قدری فضای اطراف رو انحنا می دن که تو یک نقطه از زمان ثابت می مونن و چون تو یک زمان خاصی ثابت موندن حرکت نور در اون نقطه بی معنی می شه!

[emperor67]

نور از خودش هیچ وزنی نداره و اون چیزی که اجسام رو به سمت چیزی می شکونه وزن ایجاد شده از اون جسم بر روی بعد زمان هست! یعنی هر جرمی می تونه زمان اطرافش رو انحنا بده و همین انحنا اجسام اطراف رو به سمت اون جرم می کشونه!
سیاهچاله ها اجسامی با جرم بسیار بسیار بسیار زیاد هستن و به قدری فضای اطراف رو انحنا می دن که تو یک نقطه از زمان ثابت می مونن و چون تو یک زمان خاصی ثابت موندن حرکت نور در اون نقطه بی معنی می شه!

تصحیحی می کنم:
سیاهچاله ها اجسامی با چگالی بسیار بسیار بسیار زیاد هستن

[mmb1343]

تغیرات ذسرعت در اصل تغیر بردار مکان به زمان است در فیزیک کلاسیک و در فیزیک جدید جدید جهان خط مطرح است و سرعت در دسگاه ناطر و جهان خط ها بسته به ناظر تعریف می شود دیگر مانند فیزیک کلاسیک سرعت مطلق وجهان بر تر و اتر معنا ندارد لذا جهان خط ها که از دید ما رسم میشود با جهان خط ذره در حال سقوط و یا ذره که در مرکز سیاه چاله است یکسان نیست و تغیر سرعت تنها در اندازه نیست حتی در فیزیک کلاسیک حسمی که در یک مسیر منحنی با سرعت ثابت حرکت می کند دارای شتاب وتغیر سرعت است لذا جسمی که از دید ه ناظر الف در حال سقوط با سرعت ثابت در یک انحنا خاص می باشد می تواند برای ناظر دیگر سرعت ثابت و انحنا دیگر باشد اما اگر نور است سرعت برای تمام ناظر ها یکی است انحنا مختلف و اگر نور نیست سرعت و انحنا برای ناظر ها مختلف متفاوت است و چون جاذبه با فاصله کاهش می یابد و درون اجسام با نزدیک شدن به مرکز کاهش لذا ماکزیم مقدار جاذبه با چگالی و شعاع جسم ارتباط دارد و اگر سیاه چاله آثار در جهان ما قابل رویت است پس سیاه جاله یک جهان باز است لذا شعاع مچگالی آن عدد است که سرعت فرار آن کمتر از نور هر چند می تواند به مقدار سرعت نور میل کنند ولی هم اندازه نیست و اگر جهان بسته است آثار آن در جهان ما قابل رویت نیست و جاذبه و گراویتون ان نیز در جهان ما نمی تواند وجود داشته باشد و ما از وجود آن اطلاع نخواهیم داشت در هر صورت سرعت در جان که ما اطلاع نداریم نیزسرعت فرار از آن چگالی جرمی بیشتر از نور نیست بلک برابر با نور است در صورت پذیرفتن سرعت بیشتر از نور نظریه نسبیت عام و خاص باطل است و دیگر نباید با پیش بینی این نظریه به توضیح جهان پر داخت تا با آن به پرادوکس رو برو گردید

[MA102]

یه بارهم گفتم، سیاهچاله حقیقی مطابق با نسبیت عام نداریم.
نوری هم که اگر از سطح یه جسم ساتع بشه، فرکانش افت می کنه.
و اگر از نزدیک شعاع شوارتز چیلد ساتع بشه، فرکانسش میل میکنه به صفر، طوری که هیچ دستگاهی نتونه شناسائیش کنه.