ŚFiNiA

Michał Dyszyński

Jaka jest grawitacja w centrum geometrycznym czarnej dziury?
- Jeśliby patrzeć na sprawę po newtonowsku, to powinno być tam zero - stan nieważkości.
A skoro tak, to wewnątrz owej czarnej dziury sytuacja czasoporzestrzeni nie jest taka jednolita. Może tam dzieją się różne ciekawe rzeczy - fluktuacje, jakieś bąble czasoprzestrzenne...

O.K.

Michał Dyszyński

O.K.

Piotr Rokubungi

Michał, weź pod uwagę tzw. parowanie czarnych dziur oraz układy [mosty] Einsteina-Rosena, a dokładniej układy biała dziura-czarna dziura. Najwięcej o tym można znaleźć chyba pośród wykładów i prac S. Hawkinga...
Natomiast, co do reszty, to wygląda na to, że ani Teorie Względności nie są pełne, ani mechanika kwantowa; a przynajmniej nie są to Teorie Wszystkiego. Zresztą nigdy właściwie ani jedna, ani druga nie pretendowały to Teorii Wszystkiego.

O.K.

Piotr Rokubungi

Taz

Temat może nienajnowszy, ale...

Zacząć należałoby od określenia co to właściwie jest geometryczne centrum czarnej dziury, bo odpowiedź na to pytanie wcale nie jest taka oczywista - wewnątrz czarnej dziury bowiem kierunek "do środka" jest kierunkiem czasowym, a nie przestrzennym.

O.K.

Taz

O.K.

Michał Dyszyński

Temat wydaje mi się o tyle ciekawy, że wynika z niego dość niezwykła idea. Można ją odnieść nie tylko do czarnej dziury, ale także do obiektów bez osobliwości tego rodzaju - np. gwiazdy neutronowej, białego karła czy dowolnej innej gwiazdy, czy wręcz planety. Intuicyjnie uważamy, że im głębiej, im bliżej środka obiektu kulistego powstałego z grawitacyjnego skupiania się materii, to tym większa będzie gęstość materii. Nie jestem specjalistą od modeli gwiazdowych, ale mam podejrzenia, że w środku takiego obiektu sytuacja robi się BARDZO DYNAMICZNA. Tam grawitacja jest zero (bądź prawie zero), więc ciśnienie materii otaczającej bierze się z tego, co jest wokoło - mamy taki obszar, w którym grawitacja nie jest głównym czynnikiem, choć to co się tam dzieje, jakoś - pośrednio - dzieje się w silnym związku z grawitacją. Spodziewałbym się, że w takim miejscu będą powstawały zjawiska absolutnie unikalne, trudne nawet do przewidzenia przez fizykę. Oczywiście możemy starać się je jakoś (inter...) ekstrapolować z fizyki otaczających obszarów, ale z racji na braki w możliwości sprawdzenia empirycznego takich obliczeń, błędy mogą być kolosalne.
W szczególności frapuje mnie idea swoistych "bąbli (prawie) zerowej grawitacji", które sobie pomykają w owych obszarach. Na ile w ogóle gęstość tego obszaru może być prawidłowo szacowana?...
Oczywiście jakiś model zawsze można do obliczeń zaprząc. I nawet z tego modelu wyjdzie jakaś liczba (liczby), które będzie można kleić z tym co wiemy o gwiazdach obserwując zjawiska z powierzchni. Ale podejrzewam tu bardzo wysoki poziom dowolności. Ciekawym pytaniem jest m.in. to, czy samo tworzenie się czarnej dziury nie powinno być mocno złożonym procesem. Bo skoro w środku implodującej gwiazdy nie ma naturalnego maksimum grawitacji, to "zarodniki" dla potencjalnych czarnych dziur powinny tworzyć się jakoś po bokach, wskutek (mocno chaotycznych) procesów dynamicznych. Właściwie to powinno to dziać się jakoś tak, że powstaje wiele mniejszych zarodników supergęstych kandydatów na czarne dziury, a dopiero z ich wzajemnego oddziaływania powstaje ostateczny efekt (o ile rzeczywiście powstaje). Do kompletu obrazu można by dołożyć fale grawitacyjne, które tworzyłyby się w tych dynamicznych konfiguracjach.

Niedawno czytałem artykuł o tym, że powierzchnia czarnej dziury w ogóle nie jest jednolita, jednorodna. Jeśliby jakoś to widzieć w postaci przedłużenia procesu standardowych superzgęszczeń materii w gwiazdach, to można by te kierunki myślenia jakoś łączyć we względnie spójny sposób.

Michał Dyszyński

Poza tym wydaje mi się, że spostrzeżenie, iż wnętrze bardzo masywnej gwiazdy jest swego rodzaju "oazą" grawitacyjną, sugeruje wniosek, że czarna dziura musi się tworzyć "naskórkowo", czy jakby w zewnętrznych warstwach. Być może w samym środku owej czarnej dziury mamy obszar, który po takim kolapsie grawitacyjnym jest nie zmieniony - tzn. obowiązuje tam (wciąż) tradycyjna fizyka (albo prawie tradycyjna fizyka), a tylko warstwa zewnętrzna jest obszarem bardzo silnej grawitacji. Można by powiedzieć, że kolaps grawitacyjny mógłby nigdy nie dotrzeć do centrum czarnej dziury.
Oczywiście pewnie niemożliwe byłoby to dziś uwzględnić w jakimś modelu, ale sama idea wydaje mi się całkiem frapująca.

Taz

O.K.

Michał Dyszyński

O.K.

Michał Dyszyński

O.K.

Michał Dyszyński

Piotr Rokubungi

Kurde, zbyt słabo znam się na fizyce, by w tym temacie dyskutować konkretnie, poważnie. Ale mam przeczucie, że Michałek może nieco zbyt fantazjuje, natomiast O.K. chyba zbyt "kurczowo" trzyma się formalizmu...
Dodam tyle, iż czarne dziury, szczególnie ich "wnętrza", są naprawdę czymś bardzo zagadkowym, jak na razie przynajmniej. Może tam zachodzi "czasoprzestrzeń odwrócona [na lewą stronę]" względem "naszej"?.. Bo wydaje mi się, że nieco racji ma Michał w tym, iż obserwowalna czarna dziura [ta jej dostrzegalna część] jest tylko częścią, powierzchnią, "powłoką zewnętrzną", właśnie horyzontem zdarzeń. A co z tym "wnętrzem"? Może tam istnieje jakaś w miarę "normalna" czasoprzestrzeń, na której można by nawet zastosować jakąś metrykę, tyle, że np. czas ma tam odwrócony zwrot [możliwe, że nie tylko czas zresztą]... Co zbliża trochę do hipotezy, iż w czarnych dziurach powstają, "rodzą się" inne, mniej lub bardziej "równoległe" wszechświaty. Takie mniemanie wyraża szczególnie chyba Lee Smolin. A ja "podchwyciłem" tę jego hipotezę, lecz w zmienionej postaci, jako stosowaną do doboru naturalnego samych oddziaływań podstawowych, a co za tym idzie- doboru naturalnego praw fizyki w danej Rzeczywistości, zachodzącego szczególnie przy jej wytwarzaniu się. Jest to zresztą składnik, część mej Hipotezy Wszystkiego.

Jeszcze tak na marginesie dodam, że faktycznie model, metryka Schwarzschilda jest w odniesieniu do rzeczywistych przypadków czarnych dziur, szczególnie tych o wielkościach gwiazdowych niezbyt adekwatny, zbyt uproszczony [choć i tak dość skomplikowany]; w większości realnych czarnych dziur odpowiedniejsza jest metryka Kerra, a nawet Kerra-Newmana. Czyli- tu taka osobista dygresja- w sumie wiem, że raczej nic prawie nie wiem... ;-P