2832 |
|||||
|
המאמר המלא |
פרסומים אחרונים במדור "מדע"
|
הצג את כל התגובות | הסתר את כל התגובות |
|
||||
|
||||
משהו קצת מטריד אותי עם המיזוגים האלה שאנחנו 'רואים'1. אחרי שנים סוף סוף הפנמנו את מה שהרביצו בנו קיפ תורן וחבריו, על כך שכשמישהו/משהו נופל לתוך חור שחור האטת הזמן שלו עבור צופה חיצוני הולכת וגדלה, כך שמבחינתנו, הוא לעולם לא יגיע לאופק האירוע שכן זה ייקח אינסוף זמן במערכת הייחוס שלנו. עכשיו, מספרים לנו שלא סתם מישהו קטן, אלא שחור שחור (אחר) אחר שלם התמזג לאופק האירוע של החור השחור הראשון, ותוך הרבה פחות מאינסוף שניות - כנראה הרבה פחות משנייה - הם הפכו לחור שחור חדש. מה שמן הסתם אומר שמישהו כבר נכנס לאופק האירוע של מישהו אחר, אם תסלחו לי על הצרפתית. אז עכשיו אני לא מבין - או שזה לוקח אינסוף זמן, או שזה לוקח שנייה. עבור אותו צופה, אנחנו, זה או זה או זה2. מי פותר את הסתירה הזו? 1 ופתאום היכתה בי ההבנה האקטואלית של הענין - מסתבר שכשיש מיזוג לא סימטרי, זה אומר שזה ספין של המתמזג הגדול יותר. נו, את זה ידענו גם בלי גלאי כבידה. 2 התפתתי לכתוב now, which witch watch which watch - אבל אז הבנתי שבמקרים האלה זה רק יסבך את העניינים. |
|
||||
|
||||
הסוגיה העומדת בבסיס השאלה שלך טרדה גם את מנוחתי לפני כמה חודשים. הרגשתי כמי שהתדרדר מקבוצת בעלי התואר השני ביחסות כללית, אל קבוצת מי שבהם נותנת ד"ר קולייר סימנים. פניתי לבעלת תואר ד"ר בתחום, וזו אישרה שאכן מדובר בשאלה שאלתית, דבר שעולה גם מתשובה זו. הנקודה היא כזו: נפילה לחור שחור תיקח אינסוף זמן עבור צופה חיצוני (שנמצא באינסוף, אבל לא נהיה קטנוניים). לא מדובר בתכונה של גלי אור, אלא בעצם חלוף הזמן. בהינתן קרינת הוקינג, החור יתאדה עןד קודם לחציית אופק האירועים ע"י הנופל. מה שיראה הנופל הוא את היקום מחוצה לו מאיץ ומתקרר, בעוד שהחור הולך ונעלם לו במהירות. לקראת הסוף יקרעו את הנופל כוחות הגיאות, ואת מה שיישאר תאדה קרינת הוקינג - שניהם מתעצמים באזור האופק ככל שהחור קטן. למעשה, אני נוטה לחשוב שמסיבה זו, כל תיאור מתמטי של היווצרות של חור שחור יגלה שהתהליך לוקח אינסוף זמן. הניחוש שלי הוא שאם ישנם חורים שחורים, מדובר רק בכאלו שנוצרו כבר בראשית היקום, שאז פתרון שוורצשילד אינו רלוונטי. לאחר מכן נוצרו רק "חורים אפורים", כלומר גופים שקרסו לכדי סף חור שחור, והאינטרקאציה שלהם עם שאר היקום היא כשל חורים שחורים תאורטיים, כולל ווריאציה על קרינת בקנשטיין-הוקינג. פנימה של מטריקת שוורצשילד שלהם אינה פיזיקלית. משום כך גם יתכן שבעיית אובדן המידע הכרוכה בחורים שחורים, אינה פיזיקלית. |
|
||||
|
||||
רגע רגע, עבור הנופל (גם את זה למדנו מקיפ תורן) הנפילה לא תיקח אינסוף זמן, אלא הרבה פחות מזה. עד כדי כך שבחור שחור מספיק גדול יש מצב שהוא אפילו ישרוד אחרי שיעבור את אופק האירוע. ואז מהר מאד הוא כבר יספוגט וכן הלאה. אבל הוא ממש לא יזכה לראות את היקום מתקרר. אפילו לא את ארוחת הבוקר שלו. |
|
||||
|
||||
זה היה לפני שלקחו בחשבון את קרינת הוקינג. |
|
||||
|
||||
נראה לי שקרינת הוקינג לא אמורה להשפיע על מערכת הייחוס של אסטרונאוט שנופל, זה נובע מיחסות כללית. היא רק משפיעה (ממש ממש ממש חלש בחזקת מיליון) על האנרגיה של החור השחור. |
|
||||
|
||||
קרינת הוקינג מוכרת כבר מתחילת הסבנטיז, הספר של ת'ורן הוא מהניינטיז. |
|
||||
|
||||
אם אתה מתכוון ל-Gravitation, הוא יצא לראשונה ב-1973. אבל אני רואה שהוא ממשיך לפרסם כאילו אין מחר. רבים מאנשי יח"כ מעדיפים לעסוק בתאוריה הטהורה, ללא הספקולציות הקוואנטיות שלפעמים יוצרות מוזרויות אינטרדיסציפלינריות, שכל עוד אין אנו יודעים כיצד לקוונטט כח זה (אם בכלל ניתן...), ניצבות על בסיס רעוע. אולי גם ת'ורן העדיף זאת, מה עוד שרק ב-2019 התגלתה קרינה כזו בפועל. זכור גם שפתרון שוורצשילד מתייחס לקירוב בו היקום שטוח באינסוף ובו חור שחור שכבר קיים. אבל ייתכן ישנם כבר פתרונות ראליים יותר. |
|
||||
|
||||
א. אני קראתי את Black holes and time warps מ-1994, אבל גם ממאמרי מדע פופולרי ברשת שאני קורא (וקווארה) פה ושם, אף פעם לא נתקלתי בטענה מרחיקת הלכת שקרינת הוקינג משנה את קצב זרימת הזמן במערכת הצירים של הנופל לתוך החור השחור. אשמח לקישורים אם יש לך. ב. קרינת הוקינג התגלתה ב-2019 בפועל? גם לזה נשמח להרחבה וקישור. |
|
||||
|
||||
ב. טעות שלי. א. זה לא מתחייב מתלות הזמן במסה שיורדת עם פליטת הקרינה? |
|
||||
|
||||
א. מנקודת המבט של מי שנופל לחור שחור, חציית סף האירוע וההאצה פנימה אמורות לקחת שניות (תלוי בגודל החור). מסת החור השחור יורדת באופן משמעותי כלשהוא (אחוז נניח מהמסה) אחרי איזה 10 בחזקת חמישים שנים. למה הן רלבנטיות אחת לשנייה? |
|
||||
|
||||
כי צופה חיצוני יראה את החור מתאדה לפני שהנופל מספיק לחצות את האופק, כך שעבורו הוא לעולם לא יחצה אותו. בהנחת עקביות, זה אמור להיות כך לכל הצופים. |
|
||||
|
||||
לפי השיקול הזה גם בלי הוקינג, הצופה החיצוני לא רואה את הנופל לעולם חוצה את אופק האירוע, אבל הצופה הפנימי כן עובר אותו. ויש סתירה. אז מסתבר שאין. אני לא זוכר בדיוק, אבל זה דוקא כן מסתדר. ונראה לי שהשינוי הזעיר של הקטנת החור ב(כמעט) אינסוף לא מאד משנה לשיקול הזה. |
|
||||
|
||||
נכון! כבר בתיאור הקלאסי, ללא השעטנז הקוונטי-כבידתי, מופיעה סתירה מסויימת בין תצפיות שני סוגי הצופים. אבל שם עוד ניתן לטעון שמדובר בחוסר התאמה כמותית - בין זמן סופי לאינסופי, קצת כמו סוגיית הסימולטניות ביחסות פרטית. להבנתי, לסתירה מלאה נדרש אירוע שלישי בין תחילת הנפילה לסופה. נדמה לי שהתאדות החור השחור היא כזו, ואם עבור הצופה החיצוני היא מתרחשת בזמן סופי, קודם לחציית האופק ע"י זה הנופל, הרי שגם עבור הנופל זה מה שיקרה1. לסיום, ציטוט חמוד מן הקישור שהבאת: “the universe is not only queerer than we suppose, it is queerer than we can suppose” 1 עמדה אחרת, נדמה לי |
|
||||
|
||||
הקישור שלך בהערת הרגל מאד קרוב למה שאני מכיר ולמה שניסיתי לומר. פסקה רלבנטית במיוחד: Now, this led early on to an image of a black hole as a strange sort of suspended-animation object, a "frozen star" with immobilized falling debris and gedankenexperiment astronauts hanging above it in eternally slowing precipitation. This is, however, not what you'd see. The reason is that as things get closer to the event horizon, they also get dimmer. Light from them is redshifted and dimmed, and if one considers that light is actually made up of discrete photons, the time of escape of the last photon is actually finite, and not very large. So things would wink out as they got close, including the dying star, and the name "black hole" is justified. ז"א שמבחינתך, הצופה שנופל אל תוך החור, אמנם מאיט ומאיט, אבל גם נעשה יותר ויותר כהה, עד שבעצם הוא לא רק נמצא במרחק אינפיניטסימלי מאופק האירוע - הוא גם בלתי נראה לגמרי ("שחור לגמרי" אם תרצה), וזה כבר בזמן *סופי*1 אחרי תחילת הנפילה שלו.As an example, take the eight-solar-mass black hole I mentioned before. If you start timing from the moment the you see the object half a Schwarzschild radius away from the event horizon, the light will dim exponentially from that point on with a characteristic time of about 0.2 milliseconds, and the time of the last photon is about a hundredth of a second later. The times scale proportionally to the mass of the black hole. If I jump into a black hole, I don't remain visible for long. מבחינה מסוימת - לפחות בראש שלי - לפי כל מדד סביר, הוא כבר חלק מהחור השחור עבורך. המסה שלו התווספה למסה של החור השחור וכן הלאה. באותה מידה שאם החור השחור סופח כוכב שלם, גם לפי התצפיות שלך מסת החור השחור תגדל כפונקציה של הזמן, ולא תישאר קבועה עם איזה "שיירי כוכב" תלויים לנצח מעל אופק האירוע. אפילו יותר מזה - אופק האירוע עצמו גדל ככל שהוא סופח יותר חומר, אז יש מצב שהאסטרונאוט שעדיין תלוי לשיטתך במרחק אפסילון מאופק האירוע "ייבלע" על ידי אופק האירוע המתרחב ואז אפילו לשיטתך הוא כבר יהיה לגמרי בפנים. אנלוגיה נוספת שעולה במוחי שאולי רלוונטית - גם במקום לגמרי אחר, בשולי היקום הנראה לך היום, יכול להיות אסטרונאוט שמאיץ ומאיץ הרחק ממך (מאיץ בעצמו, או אם היקום, לא בטוח שזה משנה), עד למצב שאתה כבר לא תראה לעולם את האור שיוצא ממנו. גם שם, האור ממנו על הדרך נעשה חלש יותר ויותר ויותר, עד לנקודה שהוא "מחשיך לגמרי". ז"א שיש אירועים בעתידו של אותו אסטרונאוט שאתה לא תראה לעולם - אבל זה לא אומר שהם לא קורים. פשוט שמערכת הצירים שלכם לא מתואמת. 1 סופי גם לגביך, הצופה החיצוני. לגביו כאמור זה לקח כמה שניות והוא כבר בתוך החור השחור. |
|
||||
|
||||
זיהוי אי קליטת האור בזמן סופי עם עצם סיפוחו של הנפול אל החור אינו ברור מאליו. ניתן לראות זאת כבעייה טכנית, שזה הכיוון אלי אני נוטה בשלב זה, או, למשל במונחים של אינפורמציה או האנלוגיה שהבאת, כמאפיין מהותי ההופך אותו לחלק מן החור השחור. ימים יגידו. |
|
||||
|
||||
===> מה שמן הסתם אומר שמישהו כבר נכנס לאופק האירוע של מישהו אחר לא נכון. אופק האירועים הוא איזשהו יצור מתמטי. כאשר החורים ההורים קרובים מאד, אבל לפני שהם "נוגעים", יש אופק אירועים שמקיף את שניהם. כמובן פתרתי את כל המשוואות בעצמי כדי להוכיח את זה, אבל אני לא אשתף כי.. אה.. אני לא רוצה לקלקל לאף אחד. אבל מי שרוצה ויזואליזציה: https://youtu.be/1agm33iEAuo |
|
||||
|
||||
אה, אז בעצם הם לא נכנסים זה לאופק האירוע של זה, אלא ש - קצת כמו עם חומר רגיל שקורס לחור שחור - נוצר סביבם אופק אירוע חדש. ממש מגניב. |
|
||||
|
||||
בסבב הנוכחי של התצפיות (שנקרא O3) יש אוטומציה. כלומר, ליגו+וירגו מפרסמים אירוע תוך דקות, כולל איכון - כדי שהקהילה האסטרונומית תוכל לבצע תצפיות עוקבות תוך זמן קצר. והכל נגיש באופן ציבורי כאן: https://gracedb.ligo.org/latest/ ובז'רגון טיפה יותר ידידותי כאן: https://twitter.com/LIGO היו 2 אירועים - אחד לפני 5 ימים ואחד אתמול וכנראה שניהם מיזוג חורים שחורים. |
|
||||
|
||||
לפני כשבוע, התפרסמו מס' מאמרים, של קבוצות שונות שגילו במקביל סוג חדש של גלי גרביטציה. הגילוי מבוסס על מעקב אחר קבוצת פולסרים (pulsar timing array). במקרה של גלי גרביטציה (אבל לא רק) אורך הגלאי =~ אורך הגל = אחד חלקי התדירות אז ליגו הוא באורך של כמה מילישניות אור (מאות או אלפי קילומטרים) וזה בערך אורך הגל שהוא עוקב אחריו1. והפולסרים נמצאים במרחקים של עשרות שנות אור מאיתנו וזה בערך אורך הגל הרלוונטי. דבר שני: מדובר ב"אוקיינוס" של גלי גרביטציה ולא באירועים בדידים. אוסף של גלים שמגיעים מכל כיוון בשמיים. מה שמעניין במיוחד הוא שהסטטיסטיקה של גלי הגרביטציה לא מתאימה בדיוק לגורם שציפו לו (זוגות חורים שחורים סופר מסיבים שמקיפים זה את זה). ויש כמה רמזים לכך שמדובר ב"פיזיקה חדשה" למשל גלי גרביטציה שהם תוצר של של המפץ הגדול עצמו. אולי אולי תהיה פה דרך חדשה לגמרי "לצפות" במפץ הגדול. עוד פרטים בסרטון של דר בקי --- 1 הזרועות עצמן הן באורך של כמה קילומטרים אבל הלייזר נע לאורכן הלוך ושוב מספר רב של פעמים לפני שמבצעים את המדידה |
|
||||
|
||||
כשחושבים על זה, אירוע אגרסיבי כמו המפץ הגדול, לא מפתיע שישאיר חתימה כלשהיא בצורת גלי גרביטציה (בייחוד שכבר מכירים את קרינת הרקע של שדה אחר). אבל בין לא מפתיע לבין גילוי מדעי יש מרחק גדול (ואני כמובן מחנטרש, אני מניח שזה כן מפתיע, כי מן הסתם פיזיקאים כבר ניסוי לפתור את משוואות היחסות הכללית הרלוונטיות מכמה זיליוני שניות אחרי המפץ ולחשב מהם את גלי הגרביטציה שאמורים היו לשרוד מאז, והחישובים שלהם לא חזו את זה). |
|
||||
|
||||
אבל כמובן - מגניב מאד! |
חזרה לעמוד הראשי |
מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
RSS מאמרים | כתבו למערכת | אודות האתר | טרם התעדכנת | ארכיון | חיפוש | עזרה | תנאי שימוש | © כל הזכויות שמורות |