Esiste una massa critica per i buchi neri?

[songoge]

Stavo seguendo la serie inglese 'The Universe'.
Parlando dei buchi neri, corpi con una grande massa e un forte campo gravitazionale, mi chiedevo una cosa.
Se una stella inizia a fondere l'idrogeno per formare elio. Poi elio per formare carbonio. Poi la fusione del carbonio per formare Ossigeno,Neon e Magnesio. Continua la fusione dell'ossigeno si ottine il silicio. Dalla fusione del silicio otteniamo il ferro. Qui il processo di fusione finisce, perchè per fonndere il ferro, la stella consuma energia invece che rilasciarne.
La stella si raffredda e si contrae sotto la forza di gravità. A questo punto diventa una supernova e abbiamo due percorsi. O una stella a neutroni o un buco nero. Naturalmente è uno scenario per sommi capi e tutto dipende dalle dimensioni iniziali della stella.

Bene bene. Abbiamo il nostro buco nero. Il quale continua ad accumulare materia dall'esterno grazie alla sua forza di gravità.
Mi chiedo. Questa materia dentro il buco nero continua a fondersi costruendo gli atomi più pesanti?
Altrimenti come si sono formati questi altri atomi? Dal ferro in poi?
Probabilmente dallo scontro fra buchi neri o fra galassie. Perchè vi è bisogno di molta energia per fondere atomi così pesanti.

Punto finale e punto della mia domanda. Esiste un limite fisico alla formazione di atomi pesanti? Se immagino di creare un buco nero talmente massiccio da far fondere gli atomi dopo il ferro per creare atomi via via sempre più pesanti, esiste un limite di fusione di un ipotetico atomo super massiccio?
Se tale limite esiste, allora l'unica soluzione (che si osserva anche nello spazio) è che superata una soglia di concentrazione di materia, il sistema diventa instabile. Se non può più contrarsi e fondere, e se il materiale esterno continua a rifornirlo di massa, esso per via di cose esploderà!
Nuovo Big Bang e nuovo universo?

[D.O.S.]

stai facendo un sacco di confusione

dentro ai buchi neri non si fondono atomi , gli elementi superiori al ferro vengono creati durante l'esplosione delle supernove ;

ciò che entra in un buco nero non ne esce più e non credo si possa ipotizzare in quale stato sia presente la materia dentro ai buchi neri.

i buchi neri infine non esplodono creando nuovi big bang.

[Paganetor]

i buchi neri infine non esplodono creando nuovi big bang.

ci sono teorie che ipotizzano esplosioni di big bang (altre che parlano di "evaporazione"... ma sono pur sempre teoria, come giustamente dici tu per ora le nostre conoscenze in materia sono insufficineti...)

[gabi.2437]

Meglio che ti rileggi la teoria, hai detto un sacco di boiate, il buco nero mica fonde atomi

[Little_Geek]

come già detto ci sono miriadi di teorie al riguardo che vanno dalla scienza alla pura fantascienza (mai sentito parlare di buchi bianchi e ponti di einstein-rosen?)... certo è che sono tutte teorie estremamente affascinanti ma che difficilmente troveranno dimostrazione...

per rispondere alla tua domanda: teoricamente all'interno di un buco non dovrebbe fondersi niente e come ti è già stato detti gli atomi pesanti vengono creati nel processo di esplosione della nova e nel disco di accrescimento che si trova tra l'orizzonte degli eventi e il buco nero vero e proprio...si ipotizza che all'interno del buco nero la materia sia addensata in quella che viene chiamata schiuma quantica.

per quanto riguarda il nuovo big bang, in teoria è uno scenario del tutto plausibile. un nuovo big bang sarebbe possibile nel caso in cui la densità caratteristica (o media) dell'universo fosse maggiore di un valore critico Ω. in quel caso si avrebbe un parametro di curvatura maggiore di 0 e di conseguenza un universo finito e sferico destinato a collassare su se stesso. nel caso di implosione ci sarebbe il big crunch (esattamente simmetrico ad un big bang) e subito dopo ci sarebbe nuovamente un altro big bang e così via per l'eternità. quello che non si sa è se l'universo nuovo sia uguale a quello appena collassato o no.

per correttezza: un buco non può esplodere ma non è improbabile che tutta la massa dell'universo finisca dentro un buco nero (da qui la spiegazione appena sopra)

l'argomento rimane comunque estremamente spinoso, spero di essere stato abbastanza chiaro

[D.O.S.]

ci sono teorie che ipotizzano esplosioni di big bang (altre che parlano di "evaporazione"... ma sono pur sempre teoria, come giustamente dici tu per ora le nostre conoscenze in materia sono insufficineti...)
l'evaporazione segue una legge di proporzionalità inversa alla massa quindi prima che un buco nero supermassivo evapori l'universo ha già finito di esistere da un pezzo.

altre teorie non ne conosco , ho letto un articolo sull'energia oscura e sulle prove dell'accelerazione che è in corso nel nostro universo , quindi l'ipotesi di un collasso e di un nuovo big bang non mi sembra molto probabile.

[songoge]

Meglio che ti rileggi la teoria, hai detto un sacco di boiate, il buco nero mica fonde atomi

Meglio che ti studi l'italiano. il ? sai a cosa serve?

Avevo scritto
Mi chiedo. Questa materia dentro il buco nero continua a fondersi costruendo gli atomi più pesanti?
Altrimenti come si sono formati questi altri atomi?

[T3d]

in un punto di singolarità come un buco nero, non ha più senso parlare di atomi e materia tradizionale.

[^TiGeRShArK^]

già nelle stelle di neutroni non è corretto parlare di atomi dato che sono composti da una materia degenere creata dal collasso tra protoni ed elettroni della materia che generano appunto un "plasma" solido di soli neutroni.
In un buco nero, visto dal nostro punto di riferimento, la materia che vi cade non raggiungerà mai l'orizzonte degli eventi poichè dal nostro punto di vista ralllenta sempre di + la caduta fino a fermarsi per via dell'enorme forza gravitazionale del buco nero.
Anzi, a dirla tutta, noi non vedremo mai neppure un buco nero durante il collasso raggiungere l'orizzonte degli eventi, dato che vedremo il collasso rallentare sempre di + fino a "fermarsi" in un tempo nostro tendente ad infinito quando dovrebbe raggiungere l'orizzonte degli eventi.

[D.O.S.]

Mi chiedo. Questa materia dentro il buco nero continua a fondersi costruendo gli atomi più pesanti?
Altrimenti come si sono formati questi altri atomi?

viene il dubbio che tu abbia le idee un pochino confuse sul processo di fusione .

cristina ti saprà rispondere meglio , ad ogni modo richiede temperature molto elevate e il buco nero non è una stella , l'unica forza esistente al suo interno è quella gravitazionale che raggiunge valori assurdi creando una singolarità , questo comporta anche il fatto che le leggi fisiche come le conosciamo non valgono più al suo interno ... la chiamano singolarità proprio per questo.

[songoge]

stai facendo un sacco di confusione

dentro ai buchi neri non si fondono atomi , gli elementi superiori al ferro vengono creati durante l'esplosione delle supernove ;

ciò che entra in un buco nero non ne esce più e non credo si possa ipotizzare in quale stato sia presente la materia dentro ai buchi neri.

i buchi neri infine non esplodono creando nuovi big bang.

come già detto ci sono miriadi di teorie al riguardo che vanno dalla scienza alla pura fantascienza (mai sentito parlare di buchi bianchi e ponti di einstein-rosen?)... certo è che sono tutte teorie estremamente affascinanti ma che difficilmente troveranno dimostrazione...

per rispondere alla tua domanda: teoricamente all'interno di un buco non dovrebbe fondersi niente e come ti è già stato detti gli atomi pesanti vengono creati nel processo di esplosione della nova e nel disco di accrescimento che si trova tra l'orizzonte degli eventi e il buco nero vero e proprio...si ipotizza che all'interno del buco nero la materia sia addensata in quella che viene chiamata schiuma quantica.

per quanto riguarda il nuovo big bang, in teoria è uno scenario del tutto plausibile. un nuovo big bang sarebbe possibile nel caso in cui la densità caratteristica (o media) dell'universo fosse maggiore di un valore critico Ω. in quel caso si avrebbe un parametro di curvatura maggiore di 0 e di conseguenza un universo finito e sferico destinato a collassare su se stesso. nel caso di implosione ci sarebbe il big crunch (esattamente simmetrico ad un big bang) e subito dopo ci sarebbe nuovamente un altro big bang e così via per l'eternità. quello che non si sa è se l'universo nuovo sia uguale a quello appena collassato o no.

per correttezza: un buco non può esplodere ma non è improbabile che tutta la massa dell'universo finisca dentro un buco nero (da qui la spiegazione appena sopra)

l'argomento rimane comunque estremamente spinoso, spero di essere stato abbastanza chiaro

La fusione degli atomi all'interno di un buco nero era un mio punto di domanda. Non un'affermazione.
Detto questo. Quale teoria contraddice la mia supposizione? Fisicamente e matematicamente parlando.
Se le stelle fondono gli atomi leggeri per crearne di più pesanti e liberando energia, perchè un buco nero non può funzionare all'inverso? Cioè fondere gli atomi pesanti ma assorbendo energia. Dopo tutto è esattamente quello che notiamo. Assorbe materia dall'esterno (in soldoni quindi assorbe energia) ed emette radiazioni. Radiazioni che potrebbero venire dagli atomi pesanti che ha creato.
Mi rendo conto che è una questione border line. Tutti ripetiamo quello che ci viene insegnato. Ma fare un passo avanti non si può mai fare? Formulare una nuova ipotesi?

Daltro canto. Se i buchi neri supermassivi (quelli che si trovano al centro delle galassie) continuano a crescere senza fondere nulla, esiste un limite di 'stress' (non so come chiamarlo) per quella materia? Credo sia improbabile che questo limite non esista. Prima o poi tutto il sistema diventa instabile. Il punto è. Quando e perchè!
Questo limite penso sia evidente se si accetta la teoria del Big Bang. La materia era concentrata in uno spazio molto ristretto e poi ha fatto il botto.

[songoge]

viene il dubbio che tu abbia le idee un pochino confuse sul processo di fusione .

cristina ti saprà rispondere meglio , ad ogni modo richiede temperature molto elevate e il buco nero non è una stella , l'unica forza esistente al suo interno è quella gravitazionale che raggiunge valori assurdi creando una singolarità , questo comporta anche il fatto che le leggi fisiche come le conosciamo non valgono più al suo interno ... la chiamano singolarità proprio per questo.

No. Ti assicuro che conosco la teoria dei buchi neri. Volevo gettare solo un sasso nello stagno e pensare fuori dagli schemi. Dopo tutto è un campo apertissimo. Nessuno sa ancora come sia fatto all'interno un buco nero.
Io volevo immagginarlo come una Dark Star.
Una stella che durante il processo di fusione, invece di liberare energia, ne assorbe per far fondere la materia.
Non penso che il ragionamento logico sia sbagliato.
Mi chiedevo se invece qualcuno è in grado di farne un ragionamento fisico e matematico. :help:
Inutile che continuate a dirmi le stesse cose che già conosco :D

[D.O.S.]

La fusione degli atomi all'interno di un buco nero era un mio punto di domanda. Non un'affermazione.
Detto questo. Quale teoria contraddice la mia supposizione? Fisicamente e matematicamente parlando.
Se le stelle fondono gli atomi leggeri per crearne di più pesanti e liberando energia, perchè un buco nero non può funzionare all'inverso? Cioè fondere gli atomi pesanti ma assorbendo energia. Dopo tutto è esattamente quello che notiamo. Assorbe materia dall'esterno (in soldoni quindi assorbe energia) ed emette radiazioni. Radiazioni che potrebbero venire dagli atomi pesanti che ha creato.
Mi rendo conto che è una questione border line. Tutti ripetiamo quello che ci viene insegnato. Ma fare un passo avanti non si può mai fare? Formulare una nuova ipotesi?

Daltro canto. Se i buchi neri supermassivi (quelli che si trovano al centro delle galassie) continuano a crescere senza fondere nulla, esiste un limite di 'stress' (non so come chiamarlo) per quella materia? Credo sia improbabile che questo limite non esista. Prima o poi tutto il sistema diventa instabile. Il punto è. Quando e perchè!
Questo limite penso sia evidente se si accetta la teoria del Big Bang. La materia era concentrata in uno spazio molto ristretto e poi ha fatto il botto.


non credo che domanda da te posta possa avere risposta dato che il buco nero è a tutti gli effetti una porzione di spaziotempo separata dalla nostra e non è possibile sapere quello che capita al suo interno.

[songoge]

già nelle stelle di neutroni non è corretto parlare di atomi dato che sono composti da una materia degenere creata dal collasso tra protoni ed elettroni della materia che generano appunto un "plasma" solido di soli neutroni.
In un buco nero, visto dal nostro punto di riferimento, la materia che vi cade non raggiungerà mai l'orizzonte degli eventi poichè dal nostro punto di vista ralllenta sempre di + la caduta fino a fermarsi per via dell'enorme forza gravitazionale del buco nero.
Anzi, a dirla tutta, noi non vedremo mai neppure un buco nero durante il collasso raggiungere l'orizzonte degli eventi, dato che vedremo il collasso rallentare sempre di + fino a "fermarsi" in un tempo nostro tendente ad infinito quando dovrebbe raggiungere l'orizzonte degli eventi.

Una cosa è dire, 'dal nostro punto di vista la materia non raggiunge l'orizzonte degli eventi a causa della forte forza gravitazionale'.
Un'altra è sapere che quella materia raggiunge veramete la superficie del buco nero. Anche perchè, se ciò non fosse vero, il buco nero non dovrebbe neanche nascere.

[songoge]

non credo che domanda da te posta possa avere risposta dato che il buco nero è a tutti gli effetti una porzione di spaziotempo separata dalla nostra e non è possibile sapere quello che capita al suo interno.

MITICO.
Allora tutti quelli che studiano i buchi neri sono senza speranze :sofico:

[zappy]

non credo che domanda da te posta possa avere risposta dato che il buco nero è a tutti gli effetti una porzione di spaziotempo separata dalla nostra e non è possibile sapere quello che capita al suo interno.
azzarderei che NON è una "porzione di spaziotempo". Non è definibile e basta. :p

Punto finale e punto della mia domanda. Esiste un limite fisico alla formazione di atomi pesanti? Se immagino di creare un buco nero talmente massiccio da far fondere gli atomi dopo il ferro per creare atomi via via sempre più pesanti, esiste un limite di fusione di un ipotetico atomo super massiccio?
Se tale limite esiste, allora l'unica soluzione (che si osserva anche nello spazio) è che superata una soglia di concentrazione di materia, il sistema diventa instabile. Se non può più contrarsi e fondere, e se il materiale esterno continua a rifornirlo di massa, esso per via di cose esploderà!
Nuovo Big Bang e nuovo universo?
Volendo teorizzare, il buco comincia a mangiare tutto quello che c'è attorno, e lo stesso fanno tutti i buchi. Poi incominciano a mangiarsi l'un l'altro finchè ne resta solo uno che spiaccica tutto.
A quel punto, quando tutto (qualunque cosa voglia dire "tutto") è concentrato in una singolarità, mi sembra che ci si trovi nelle ipotetiche condizioni dell'"attimo prima del big bang" (se si "attimo" si può parlare).
Quindi a te le successive deduzioni ;)

Ps: ah, la teoria è detta "teoria di Zap" :D

[D.O.S.]

azzarderei che NON è una "porzione di spaziotempo". Non è definibile e basta. :p


fiko :D
allora mi metto pure io a fare domande da metafisica teorica astratta : esiste il tempo dentro al buco nero ??

[zappy]

fiko :D
allora mi metto pure io a fare domande da metafisica teorica astratta : esiste il tempo dentro al buco nero ??
Mah, direi nè tempo nè spazio nelle forme concepibili nel nostro spaziotempo. Ovvero no. :eek:

[D.O.S.]

Mah, direi nè tempo nè spazio nelle forme concepibili nel nostro spaziotempo. Ovvero no. :eek:

quindi se non esiste il tempo non ha neppure senso parlare di fusione che è un processo che richiede un tempo per essere compiuto .... perlomeno un prima e un dopo, un inizio e una fine .:stordita:

[gabi.2437]

Per "fondere" atomi bisogna prima averceli questi atomi

Ma se già in una stella a neutroni è TUTTO neutrone, nel buco nero atomi proprio non ne abbiamo...

[D.O.S.]

un'ultima domanda ( poi stacco e vado a mangiare ) ...... a che temperatura bolle l'acqua in paradiso ??

ricchi premi e cotillion a chi saprà rispondermi

[zappy]

quindi se non esiste il tempo non ha neppure senso parlare di fusione che è un processo che richiede un tempo per essere compiuto .... perlomeno un prima e un dopo, un inizio e una fine .:stordita:
Richiede "tempo" nel nostro spaziotempo. Nellla situazione in oggetto non ha senso includere il concetto: un po' come chidere "in quante mele si spostano 10 newton?" :p

[zappy]

un'ultima domanda ( poi stacco e vado a mangiare ) ...... a che temperatura bolle l'acqua in paradiso ??
ricchi premi e cotillion a chi saprà rispondermi
Considerato che c'è chi si fa il caffè, direi circa 373° Kelvin :O :D

[Little_Geek]

Considerato che c'è chi si fa il caffè, direi circa 373° Kelvin :O :D

quando si esprimono le temperature in kelvin non si deve mettere ° :Prrr: :Prrr: :D

[Banus]

La fusione degli atomi all'interno di un buco nero era un mio punto di domanda. Non un'affermazione.
Detto questo. Quale teoria contraddice la mia supposizione? Fisicamente e matematicamente parlando.
Teoria della relatività generale, ampiamente testata da vari esperimenti e in perfetto accordo con le osservazioni astronomiche.
In un buco nero non ci sono atomi, solo spazio vuoto e una singolarità al centro, che é un punto dello spazio-tempo a curvatura infinita, o in termini più fisici, un punto nel quale la densità della materia è infinita. I fisici in realtà non credono davvero che esista una singolarità (gli infiniti sono sempre un problema), ma di sicuro quello che c'è al centro di un buco nero non è formato da normali particelle, e tantomeno da atomi.

Questo limite penso sia evidente se si accetta la teoria del Big Bang. La materia era concentrata in uno spazio molto ristretto e poi ha fatto il botto.
Attenzione alle facili analogie, sono due casi completamente diversi :D
Nel Big Bang hai una singolarità nel passato, nessun orizzonte degli eventi indipendente dall'osservatore e curvatura uguale in ogni punto, mentre nel caso di un buco nero vale l'esatto contrario.

Richiede "tempo" nel nostro spaziotempo. Nellla situazione in oggetto non ha senso includere il concetto: un po' come chidere "in quante mele si spostano 10 newton?" :p
Non esageriamo, lo spazio-tempo all'interno dell'orizzonte di un buco nero (perlomeno a "bassa" curvatura) segue le leggi della relatività generale ed è possibile definire una direzione del tempo a partire dalla geometria.
Un risultato interessante è che ci possono essere solo intervalli di tempo finiti all'interno dell'orizzonte degli eventi. La singolarità in relatività generale corrisponde in effetti a una "fine del tempo".

[gugoXX]

Teoria della relatività generale, ampiamente testata da vari esperimenti e in perfetto accordo con le osservazioni astronomiche.
In un buco nero non ci sono atomi, solo spazio vuoto e una singolarità al centro, che é un punto dello spazio-tempo a curvatura infinita, o in termini più fisici, un punto nel quale la densità della materia è infinita.

Non e' necessario che la densita' sia infinita per avere un buco nero.
E' sufficiente che sia oltre un determinato valore, dipendente anche dal raggio del buco nero.
E' infatti teoricamente possibile avere buchi neri della densita' dell'acqua (o meno), purche' sufficientemente grandi.

[D.O.S.]

quindi all'interno di un buco nero a bassa curvatura esiste un tempo .....

dev'essere terrificante vivere in uno spazio tempo del genere , specialmente se si osservano altri oggetti dentro il buco nero.

[Banus]

Non e' necessario che la densita' sia infinita per avere un buco nero.
E' sufficiente che sia oltre un determinato valore, dipendente anche dal raggio del buco nero.
E' infatti teoricamente possibile avere buchi neri della densita' dell'acqua (o meno), purche' sufficientemente grandi.
Il discorso è diverso. Anche se la "densità" (massa divisa per il volume della sfera con raggio di Schwarzschild) può essere molto bassa, la materia all'interno del buco nero non può rimanere a una distanza fissa dalla singolarità, ad esempio orbitando, ma è destinata a raggiungere la singolarità in un tempo molto breve (pochi minuti nel caso di un buco nero supermassiccio). Questa proprietà è controintuitiva, al punto che lo stesso Einstein aveva escluso inizialmente l'esistenza dei buchi neri proprio per l'impossibilità di orbite stabili all'interno dell'orizzonte degli eventi.
Tutta la massa di un buco nero è concentrata nella singolarità, che matematicamente ha volume nullo, e quindi densità infinita.

[^TiGeRShArK^]

Il discorso è diverso. Anche se la "densità" (massa divisa per il volume della sfera con raggio di Schwarzschild) può essere molto bassa, la materia all'interno del buco nero non può rimanere a una distanza fissa dalla singolarità, ad esempio orbitando, ma è destinata a raggiungere la singolarità in un tempo molto breve (pochi minuti nel caso di un buco nero supermassiccio). Questa proprietà è controintuitiva, al punto che lo stesso Einstein aveva escluso inizialmente l'esistenza dei buchi neri proprio per l'impossibilità di orbite stabili all'interno dell'orizzonte degli eventi.
Tutta la massa di un buco nero è concentrata nella singolarità, che matematicamente ha volume nullo, e quindi densità infinita.

Ma dal nostro punto di vista quando la materia si avvicina all'orizzonte degli eventi non dovrebbe rallentare fino a "congelare" per l'effetto della dilatazione temporale? :fagiano:

[^TiGeRShArK^]

No. Ti assicuro che conosco la teoria dei buchi neri. Volevo gettare solo un sasso nello stagno e pensare fuori dagli schemi. Dopo tutto è un campo apertissimo. Nessuno sa ancora come sia fatto all'interno un buco nero.
Io volevo immagginarlo come una Dark Star.
Una stella che durante il processo di fusione, invece di liberare energia, ne assorbe per far fondere la materia.
Non penso che il ragionamento logico sia sbagliato.
Mi chiedevo se invece qualcuno è in grado di farne un ragionamento fisico e matematico. :help:
Inutile che continuate a dirmi le stesse cose che già conosco :D

Non esistono atomi con cui effettuare processi di fusione all'interno di un buco nero.
E, per essere esatti, non esistono già a partire dallo stato di stella di neutroni dato che tutta la materia diventa un "plasma di neutroni solido" come ho detto prima.

[gugoXX]

Il discorso è diverso. Anche se la "densità" (massa divisa per il raggio di Schwarzschild) può essere molto bassa, la materia all'interno del buco nero non può rimanere a una distanza fissa dalla singolarità, ad esempio orbitando, ma è destinata a raggiungere la singolarità in un tempo molto breve (pochi minuti nel caso di un buco nero supermassiccio). Questa proprietà è controintuitiva, al punto che lo stesso Einstein aveva escluso inizialmente l'esistenza dei buch neri proprio per l'impossibilità di orbite stabili all'interno dell'orizzonte degli eventi.
Tutta la massa di un buco nero è concentrata nella singolarità, che matematicamente ha volume nullo, e quindi densità infinita.

Dissento.
Secondo me stai confondendo il teorema di Gauss, che prevede il poter trattare campi vettoriali radiali indipendentemente dalla posizione delle sorgenti di campo contenute entro una superficie chiusa, al limite anche tutte concentrate nel centro.

Entro l'orizzonte degli eventi non ha senso parlare di spazio (in cui concetrare qualcosa), di tempo (necessario per concentrare qualcosa) e neppure di materia (il qualcosa).
Solo massa, carica e momento angolare, dove massa e' diverso da materia, ma e' semplicemente la quantita' di energia necessaria per aver curvato lo spazio cosi' tanto.

[Banus]

Ma dal nostro punto di vista quando la materia si avvicina all'orizzonte degli eventi non dovrebbe rallentare fino a "congelare" per l'effetto della dilatazione temporale? :fagiano:
Sì, dal punto di vista di un osservatore che si mantiene a distanza fissa dal buco nero. Dal punto di vista di un osservatore in caduta libera il tempo scorre normalmente anche passato l'orizzonte degli eventi, ma una volta dentro, non può più sfuggire, neppure accelerando a velocità vicine a quella della luce.

Dissento.
Secondo me stai confondendo il teorema di Gauss, che prevede il poter trattare campi vettoriali radiali indipendentemente dalla posizione delle sorgenti di campo contenute entro una superficie chiusa, al limite anche tutte concentrate nel centro.
Il teorema di Gauss non ha nulla a che fare con questo discorso (e la gravità in relatività è un campo tensoriale, non vettoriale). La singolarità è una predizione delle equazioni di Einstein, nei casi in cui la massa è concentrata all'interno del raggio di Schwarzschild, proprio per il discorso che ho fatto prima (tutti i coni di luce futuri all'interno dell'orizzonte terminano sulla singolarità).
Da dove viene questa idea che non è possibile parlare di spazio/tempo all'interno dell'orizzonte degli eventi? Le equazioni perdono di validità solo in corrispondenza della singolarità. Un osservatore in caduta libera non sarebbe neppure in grado di dire quando ha attraversato l'orizzonte.

Entro l'orizzonte degli eventi non ha senso parlare di spazio (in cui concetrare qualcosa), di tempo (necessario per concentrare qualcosa) e neppure di materia (il qualcosa).
Solo massa, carica e momento angolare, dove massa e' diverso da materia, ma e' semplicemente la quantita' di energia necessaria per aver curvato lo spazio cosi' tanto.
In base a quale ragionamento? In relatività i buchi neri sono varietà curve di spazio/tempo. Massa, carica e momento angolare servono a distinguere varie configurazioni di questo spazio/tempo (metrica di Schwarzschild, Kerr, Reissner-Nordström etc), e che relazione hanno con l'esistenza o meno dello spazio/tempo all'interno dell'orizzonte (o degli orizzonti)?

[T3d]

siete sicuri di poter definire "l'interno del buco nero"?

[Torav]

e perchè no? come dice banus un osservatore che cada nel buco nero non si rende assolutamente conto di passare l'orizzonte degli eventi. Risolvendo l'eq di Einstein col metodo di Schwarschild non si vede benissimo, ma cambiando metrica si scrivono le equazioni per l'interno e per l'esterno "automaticamente" (usando le coordinate di kruskal per esempio). Si vede chiaramente come se passi l'orizzonte non puoi più tornare indietro, ma fino alla singolarità lo spazio tempo è governato dalle usuali leggi di Einstein

[Banus]

siete sicuri di poter definire "l'interno del buco nero"?
Beh nel caso di buchi neri non rotanti, con interno di solito si intende lo spazio/tempo racchiuso dall'orizzonte degli eventi. Nel caso di buchi neri rotanti si può prendere la regione racchiusa dall'orizzonte, escludendo l'ergosfera, e nel caso di buchi neri carichi, l'orizzonte esterno.

[T3d]

Beh nel caso di buchi neri non rotanti, con interno di solito si intende lo spazio/tempo racchiuso dall'orizzonte degli eventi. Nel caso di buchi neri rotanti si può prendere la regione racchiusa dall'orizzonte, escludendo l'ergosfera, e nel caso di buchi neri carichi, l'orizzonte esterno.

aspetta. non mi hai capito.

si parlava di materia, quindi come "interno del buco nero" si è definita la sua parte massiva, cioè la singolarità. almeno così ho capito leggendo il primo intervento.

quindi, ha senso parlare di interno del buco nero?

l'orizzonte degli eventi non limita spazialmente in senso stretto il buco nero, è solo un limite oltre il quale la velocità di fuga è maggiore della velocità della luce. insomma, è solo un contorno, che comunque oltre il quale è perfettamente lecito parlare di spazio tempo.

la parte interessante è appunto la singolarità, tutto il resto è perfettamente spiegato dalla relatività generale. qua entra in gioco la gravitazione quantistica, anche perchè oggetti macroscopici che riescano a raggiungere la singolarità senza essere disintegrati dalle forze di marea credo proprio che non esistano :D

[songoge]

Non esistono atomi con cui effettuare processi di fusione all'interno di un buco nero.
E, per essere esatti, non esistono già a partire dallo stato di stella di neutroni dato che tutta la materia diventa un "plasma di neutroni solido" come ho detto prima.

Teoria della relatività generale, ampiamente testata da vari esperimenti e in perfetto accordo con le osservazioni astronomiche.
In un buco nero non ci sono atomi, solo spazio vuoto e una singolarità al centro, che é un punto dello spazio-tempo a curvatura infinita, o in termini più fisici, un punto nel quale la densità della materia è infinita. I fisici in realtà non credono davvero che esista una singolarità (gli infiniti sono sempre un problema), ma di sicuro quello che c'è al centro di un buco nero non è formato da normali particelle, e tantomeno da atomi.


Attenzione alle facili analogie, sono due casi completamente diversi :D
Nel Big Bang hai una singolarità nel passato, nessun orizzonte degli eventi indipendente dall'osservatore e curvatura uguale in ogni punto, mentre nel caso di un buco nero vale l'esatto contrario.



Ok. Non ci sono atomi (nella forma in cui la conosciamo noi), per cui non ha neppure senso parlare di processo di fusione. Ne ero già convinto prima, ma tutta quella materia in qualcosa si deve pur trasformare.
Se non sbaglio anche in un buco nero vale la seguente: nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma.
Se quella meteria è diventata pura energia cosa succede? Possiamo avere buchi neri infiniti? Cioè possono acquistare sempre più massa dall'esterno senza che questo si destabilizzi?
Come la definiresti questa singolarità? Massa infinità non ha senso. Come abbiamo visto in molte teorie, gli infiniti sembrano difficili che esistano in natura. Anche l'universo è finito (se si considera che ha un inizio con un big bang ed ha una età di qualche miliardo di anni, per forza di cose ha un limite spazio-temporale). Quindi come può una cosa finita, contenere qualcosa di infinito come una singolarità?
Probabilmente la singolarità non è una singolarità.
Avrà pure una massa molto grande (somma di tutto quello che ha inghiottito meno quello che emette sotto forma di radiazioni), ma tale massa è finita. Massa finita->energia finita.

Allora. sappiamo che gli atomi sono formati da neutroni,protoni ed elettroni. Sappiamo a sua volta che protoni,neutroni sono formati da quark.

Se esiste la stella formata da neutroni e l'abbiamo chiamata appunto stella di neutroni, perche non possiamo definire un buco nero come stella di quark?
Prima avevo dato una definizione più carina :D Dark Stars.

Una stella di questo tipo è scura perchè assorbe la luce, invece che emetterla come fanno le comuni stelle alimentate da atomi.

E' possibile ipotizzare una stella di quark? si.
E' a metà strada tra una stella a neutroni ed un buco nero.
http://it.wikipedia.org/wiki/Stella_di_quark

E se il buco nero fosse una sottoclasse di una stella di quark?
Si eliminerebbero dalla teoria quegli infiniti che ci danno tanto fastidio.

[T3d]

che la singolarità in senso fisico non esista, è assodato. il concetto di singolarità deriva strettamente dalla trattazione matematica del fenomeno che è valida fino ad un certo punto, oltre il quale la teoria della relatività perde di significato. tutto diverge, ma solo nella nostra testa non nella realtà :)

gli sforzi della gravitazione quantistica sono tutti concentrati ad ampliare la spiegazione ed eliminare appunto la singolarità.

[songoge]

che la singolarità in senso fisico non esista, è assodato. il concetto di singolarità deriva strettamente dalla trattazione matematica del fenomeno che è valida fino ad un certo punto, oltre il quale la teoria della relatività perde di significato. tutto diverge, ma solo nella nostra testa non nella realtà :)

gli sforzi della gravitazione quantistica sono tutti concentrati ad ampliare la spiegazione ed eliminare appunto la singolarità.

E qui ci siamo.
E se si accetta il fatto che il buco nero è in realtà un'ulteriore classificazione di stella, la singolarità ce la togliamo di torno :D

Il passaggio da stella a neutroni a buco nero non è stato ancora osservato. Se si riesce ad osservare un fenomeno di questo tipo, credo che l'unica teoria che possa spiegare tale fenomeno è quello di ipotizzare l'esistenza di stelle di quark. E che un buco nero in effetti sia un tipo di stella di quark stabile. Fino a che punto stabile? Era la mia domanda iniziale :D

[Banus]

Quindi come può una cosa finita, contenere qualcosa di infinito come una singolarità?
Probabilmente la singolarità non è una singolarità.
Infatti come ho già detto i fisici sono convinti che questa descrizione sia incompleta. L'infinito si ottiene applicando la relatività generale, e fino a quando non si troverà una teoria più potente, non è chiaro come debba essere interpretato... anzi, i ricercatori sarebbero felici di trovare una risposta definitiva :D
Al posto della singolarità ci potrebbe essere un "nucleo" a densità altissima, che magari rimane al termine del decadimento del buco nero conservando l'entropia in eccesso. Oppure al posto della singolarità hai una fase di "schiuma"di spazio-tempo che collega l'interno del buco nero a un universo in espansione (universo "figlio"). Oppure esiste solo una fase di spazio-tempo quantistico che sostituisce la singolarità, senza universo figlio. Esistono sicuramente altre proposte.

E se il buco nero fosse una sottoclasse di una stella di quark?
Si eliminerebbero dalla teoria quegli infiniti che ci danno tanto fastidio.
Le stelle di quark (nell'ipotesi che esistano) devono necessariamente essere più grandi del loro corrispondente buco nero proprio per il motivo che ho riportato prima: non appena la materia oltrepassa l'orizzonte degli eventi, non c'è nulla che può impedirne la caduta fino alla singolarità centrale, a parte ovviamente una violazione della relatività generale. Anche immaginando che i quark siano composti da altre particelle, i preoni, una stella di preoni (http://en.wikipedia.org/wiki/Preon_star) sarebbe più piccola di una stella di quark, ma più grande di un buco nero di pari massa; e così via immaginando altri livelli di scatole cinesi.

[^TiGeRShArK^]

Ok. Non ci sono atomi (nella forma in cui la conosciamo noi), per cui non ha neppure senso parlare di processo di fusione. Ne ero già convinto prima, ma tutta quella materia in qualcosa si deve pur trasformare.

perchè si dovrebbe trasfromare con reazioni simili a quella di fusione nucleare?
La forza preponderante al'interno di un buco nero, per quanto ci è dato sapere, è quella di gravità.
Non ha alcun senso teorizzare reazioni simil-termonucleari all'interno di un buco nero dato che in quel caso non esistono i nuclei atomici come noi li conosciamo...

Se non sbaglio anche in un buco nero vale la seguente: nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma.

giusto.

Se quella meteria è diventata pura energia cosa succede? Possiamo avere buchi neri infiniti?

La materia è energia.
Che sia in uno stato o in un altro la massa e l'energia totale sono sempre costanti e, come dicevi prima, non si creano nè si distruggono.

Cioè possono acquistare sempre più massa dall'esterno senza che questo si destabilizzi?

Si.
L'unico modo per uccidere un buco nero dovrebbe essere tramite il processo di evaporazione.
Ma esso è tanto + lento quanto + il buco nero è massiccio e di solito impiegherebbe svariate unità di grandezza in + rispetto all'età dell'universo.
Nel caso in cui non assorba altra massa nel frattempo ovviamente.

Come la definiresti questa singolarità? Massa infinità non ha senso. Come abbiamo visto in molte teorie, gli infiniti sembrano difficili che esistano in natura.

E infatti nella singolarità c'è una densità infinita, non una massa infinita.
La massa totale del buco nero è sempre quella del nucleo collassato della stella + quella che acquisisce fagocitando dall'esterno.
Ma non potrà mai essere infinita.

Anche l'universo è finito (se si considera che ha un inizio con un big bang ed ha una età di qualche miliardo di anni, per forza di cose ha un limite spazio-temporale). Quindi come può una cosa finita, contenere qualcosa di infinito come una singolarità?

Secmplicemente lo può fare perchè la singolarità non è infinita ma ha una densità infinita.

Probabilmente la singolarità non è una singolarità.

:mbe:
Ti stai rendendo conto che in italiano questa frase non ha senso? :fagiano:
è come dire probabilmente "l'acqua non è acqua". :fagiano:
Non puoi dire che una cosa x non è x seguendo le regole della logica. :stordita:

Avrà pure una massa molto grande (somma di tutto quello che ha inghiottito meno quello che emette sotto forma di radiazioni), ma tale massa è finita. Massa finita->energia finita.

Esatto. :p

Allora. sappiamo che gli atomi sono formati da neutroni,protoni ed elettroni. Sappiamo a sua volta che protoni,neutroni sono formati da quark.

Se esiste la stella formata da neutroni e l'abbiamo chiamata appunto stella di neutroni, perche non possiamo definire un buco nero come stella di quark?
Prima avevo dato una definizione più carina :D Dark Stars.

Anche nelle stelle di neutroni si possono trovare quark "allo stato brado" negli strati + interni....

Una stella di questo tipo è scura perchè assorbe la luce, invece che emetterla come fanno le comuni stelle alimentate da atomi.

No, è oscura perchè la sua forza di gravità attrae la luce, non è una proprietà della stella quella di assorbirla.

E' possibile ipotizzare una stella di quark? si.
E' a metà strada tra una stella a neutroni ed un buco nero.
http://it.wikipedia.org/wiki/Stella_di_quark

E se il buco nero fosse una sottoclasse di una stella di quark?
Si eliminerebbero dalla teoria quegli infiniti che ci danno tanto fastidio.
Come ho detto prima non c'è alcuna "teoria degli infiniti che da fastidio", ma è un "normalissimo" concetto di densità infinita. ;)

[^TiGeRShArK^]

aspetta. non mi hai capito.

si parlava di materia, quindi come "interno del buco nero" si è definita la sua parte massiva, cioè la singolarità. almeno così ho capito leggendo il primo intervento.

quindi, ha senso parlare di interno del buco nero?

l'orizzonte degli eventi non limita spazialmente in senso stretto il buco nero, è solo un limite oltre il quale la velocità di fuga è maggiore della velocità della luce. insomma, è solo un contorno, che comunque oltre il quale è perfettamente lecito parlare di spazio tempo.

la parte interessante è appunto la singolarità, tutto il resto è perfettamente spiegato dalla relatività generale. qua entra in gioco la gravitazione quantistica, anche perchè oggetti macroscopici che riescano a raggiungere la singolarità senza essere disintegrati dalle forze di marea credo proprio che non esistano :D
Per noi l'interno di un buco nero non può esistere dato che noi, osservatori esterni, vediamo il buco nero rallentare sempre di + il collasso a mano a mano che si avvicina all'orizzonte degli eventi e quindi non lo vedremo mai raggiungere tale limite.
Per un osservatore che vi sta cadendo dentro invece ha perfettamente senso parlare di interno di un buco nero.
...sempre se ho capito la tua obiezione.. :stordita:

[T3d]

Le stelle di quark (nell'ipotesi che esistano) devono necessariamente essere più grandi del loro corrispondente buco nero proprio per il motivo che ho riportato prima: non appena la materia oltrepassa l'orizzonte degli eventi, non c'è nulla che può impedirne la caduta fino alla singolarità centrale, a parte ovviamente una violazione della relatività generale.

appunto, non sarei così assolutistico :D

anche l'elettrone doveva collassare nel nucleo secondo la fisica classica, eppure sta lì bello delocalizzato attorno al nucleo senza schiantarsi... :Prrr:

[^TiGeRShArK^]

appunto, non sarei così assolutistico :D

anche l'elettrone doveva collassare nel nucleo secondo la fisica classica, eppure sta lì bello delocalizzato attorno al nucleo senza schiantarsi... :Prrr:

:eek:
cazz...
i cinesi sono arrivati anche a livello subatomico... :sob:

:asd:

[T3d]

Per noi l'interno di un buco nero non può esistere dato che noi, osservatori esterni, vediamo il buco nero rallentare sempre di + il collasso a mano a mano che si avvicina all'orizzonte degli eventi e quindi non lo vedremo mai raggiungere tale limite.
Per un osservatore che vi sta cadendo dentro invece ha perfettamente senso parlare di interno di un buco nero.
...sempre se ho capito la tua obiezione.. :stordita:

aspetta, se un oggetto non puoi osservarlo non è detto che non esista... il buco nero esiste anche se non possiamo osservare ciò che succede oltre la linea degli orizzonti :)

ragionavo di più sulla singolarità, insomma la parte massiva del buco nero.

ripeto, l'orizzonte degli eventi è solo una linea immaginaria... non ha discontinuità stretta dello spazio tempo. quello che comporta invece è una discontinuità causale... che è diverso.

[jumpermax]

in altri termini all'aumentare della densità della materia si disaggregano le entità più grandi per accorparsi in entità più piccole. Se la materia è energia il limite inferiore di questa scala è pura energia...

[^TiGeRShArK^]

aspetta, se un oggetto non puoi osservarlo non è detto che non esista... il buco nero esiste anche se non possiamo osservare ciò che succede oltre la linea degli orizzonti :)

ragionavo di più sulla singolarità, insomma la parte massiva del buco nero.

ripeto, l'orizzonte degli eventi è solo una linea immaginaria... non ha discontinuità stretta dello spazio tempo. quello che comporta invece è una discontinuità causale... che è diverso.

No, il problema non è che non puoi osservarlo ma che non esiste proprio dal nostro punto di vista dato che per noi osservatori esterni ancora la stella in collasso non ha mai raggiunto l'orizzonte degli eventi.
Se cadessimo dentro un buco nero allora prima lo vedremmo collassare e poi vi finiremmo dentro.
Ma finchè noi stiamo fuori per noi i buchi neri non esistono... sempre se non mi sta sfuggendo qualche implicazione particolare della teoria della relatività.:stordita:

[^TiGeRShArK^]

in altri termini all'aumentare della densità della materia si disaggregano le entità più grandi per accorparsi in entità più piccole. Se la materia è energia il limite inferiore di questa scala è pura energia...

O anche qualche altra cosa che non conosciamo...:D
Non è detto che esistano solo materia ed energia, anche se finora abbiamo osservato solo queste due manifestazioni della medesima cosa :p

Comunque secondo me troviamo Dark Schneider che picchia Satana dentro li buco nero :O
http://i26.tinypic.com/vg4jkj.jpg
:asd:

[lowenz]

usando le coordinate di kruskal per esempio
Oddio, sono anni che non ne sento parlare! :D

[songoge]

perchè si dovrebbe trasfromare con reazioni simili a quella di fusione nucleare?
La forza preponderante al'interno di un buco nero, per quanto ci è dato sapere, è quella di gravità.
Non ha alcun senso teorizzare reazioni simil-termonucleari all'interno di un buco nero dato che in quel caso non esistono i nuclei atomici come noi li conosciamo...

E perchè mai? Chiamiamole reazioni intra-nucleare, reazioni quarkiane, o come preferisci. Alla fin fine, le fusioni tra quark hanno dato vita ai protoni e ai neutroni (più tante altre particelle). Prova a fare una traslazioni di concetto. Una stella normale fonde atomi. Un buoco nero 'forse' fonde i quark per dar vita ad protoni, neutroni ecc...
Ripeto forse. Non mettetemi in croce :D


E infatti nella singolarità c'è una densità infinita, non una massa infinita.
La massa totale del buco nero è sempre quella del nucleo collassato della stella + quella che acquisisce fagocitando dall'esterno.
Ma non potrà mai essere infinita.

Si scusa. Ho scritto massa al posto di densità.


Secmplicemente lo può fare perchè la singolarità non è infinita ma ha una densità infinita.

Mi sembra difficile da credere che una porzione di spazio abbia densità infinita. Anzi sembra proprio che sia impossibile. Altrimenti avremmo già la nostra teoria del tutto.:D


:mbe:
Ti stai rendendo conto che in italiano questa frase non ha senso? :fagiano:
è come dire probabilmente "l'acqua non è acqua". :fagiano:
Non puoi dire che una cosa x non è x seguendo le regole della logica. :stordita:

Mr Spock e la sua logica.:D
No. Mi sono espresso male. Intendevo dire che una singolarità non può esistere (per le ragioni di prima), quindi quella che noi chiamiamo singolarità invece non lo è. E' una zona di spazio a densità elevata, ma non infinita. Tutto IMHO.


Anche nelle stelle di neutroni si possono trovare quark "allo stato brado" negli strati + interni....

Uno dei motivi che mi fanno pensare che se una stella a neutroni acquista materia, riesce a trasformarsi in un buco nero. E questo è dovuto a quell'ipotetica reazione che inizia tra i quark essendosi ammassati (addensati) e scontrandosi tra loro con più forza.


No, è oscura perchè la sua forza di gravità attrae la luce, non è una proprietà della stella quella di assorbirla.

Banale conseguenza. Ho omesso di dire che il buco nero attrae la luce perchè ha una forza di gravità molto elevata. Pensavo che fosse ovvio :D
Invece non a caso ho usato il termine 'assorbire' perchè sempre in quell'ipotesi che avvengano fusioni di quark al suo interno, la stabilità è dovuta al fatto che il buco nero assorbe materia (e quindi energia) dall'esterno per alimentarsi. Altrimenti come hai fatto notare tu, prima o poi tramite il processo di evaporazione, il buco nero 'muore'.

[T3d]

No, il problema non è che non puoi osservarlo ma che non esiste proprio dal nostro punto di vista dato che per noi osservatori esterni ancora la stella in collasso non ha mai raggiunto l'orizzonte degli eventi.
Se cadessimo dentro un buco nero allora prima lo vedremmo collassare e poi vi finiremmo dentro.
Ma finchè noi stiamo fuori per noi i buchi neri non esistono... sempre se non mi sta sfuggendo qualche implicazione particolare della teoria della relatività.:stordita:

ripeto, finché noi stiamo fuori dai buchi neri... non possiamo osservarli, ma l'esistenza è certa, anche solo il fatto della curvatura dello spazio tempo è un indizio della sua esistenza.

[^TiGeRShArK^]

E perchè mai? Chiamiamole reazioni intra-nucleare, reazioni quarkiane, o come preferisci. Alla fin fine, le fusioni tra quark hanno dato vita ai protoni e ai neutroni (più tante altre particelle). Prova a fare una traslazioni di concetto. Una stella normale fonde atomi. Un buoco nero 'forse' fonde i quark per dar vita ad protoni, neutroni ecc...
Ripeto forse. Non mettetemi in croce :D

si, ma sarebbero inutili perchè non avrebbe tanto senso parlare di materia e di energia lì dentro imho.. :stordita:

Si scusa. Ho scritto massa al posto di densità.


Mi sembra difficile da credere che una porzione di spazio abbia densità infinita. Anzi sembra proprio che sia impossibile. Altrimenti avremmo già la nostra teoria del tutto.:D

Infatti è uno spazio totalmente distorto, non è lo spazio come lo intendiamo noi.
A diversi fisici non sta per nulla simpatica la singolarità, ma io la vedo come una cosa necessaria.

Mr Spock e la sua logica.:D
No. Mi sono espresso male. Intendevo dire che una singolarità non può esistere (per le ragioni di prima), quindi quella che noi chiamiamo singolarità invece non lo è. E' una zona di spazio a densità elevata, ma non infinita. Tutto IMHO.


Uno dei motivi che mi fanno pensare che se una stella a neutroni acquista materia, riesce a trasformarsi in un buco nero. E questo è dovuto a quell'ipotetica reazione che inizia tra i quark essendosi ammassati (addensati) e scontrandosi tra loro con più forza.

Ma infatti questo è possibile.
Se una stella di neutroni in un sistema binario assorbe massa sufficiente *dovrebbe diventare* un buco nero.
anche se ovviamente non è mai stato osservato in diretta.. :fagiano:

[songoge]

Ulteriore punto di domanda.
Il buco nero ha un campo gravitazionale talmente elevato che neanche la luce nelle sue vicinanze può sfuggirgli. Si, esatto, dimostrato :D

Punto due. Il campo gravitazionale è o no intermediato (si dice così?) dalla rispettiva particella? Il gravitone?
Così come la luce ha il fotone.

Le strade si dividono. Il gravitone esiste. Il gravitone non esiste.

Nel caso il gravitone esistesse, quali sono le sue proprietà?
Credo, che una di queste proprietà ci vengano indirettamente dallo studio dei buchi neri.
I gravitoni secondo me dovrebbero essere particelle super-luminali. Cioè viaggiano sempre più veloce della luce.
Questa è una osservazione che facciamo e la sperimentiamo vedendo i buchi neri. La luce non riesce a sfuggirgli, ma i gravitoni del buco nero interagiscono liberamente con la materia che lo circonda. Deduco che i secondi sono più veloci dei primi.

Altro dato sperimentale. Se pongo un oggetto nel punto A e un'altro nel punto opposto dell'universo B, essi si influenzano quasi istantaneamente.
Immaginare i gravitoni più veloci della luce spiegherebbe questa osservazione sperimentale. Poichè il tempo è dettato dalla velocità a cui si muove un oggetto, noi osservatori che ci muoviamo a velocità molto più basse della luce, vedremo i gravitoni viaggiare nel tempo. Cioè essi si manifesterebbero da A a B prima ancora che io abbia posato l'oggetto in A.
Medesimo discorso per l'oggetto in B. Egli interaggirebbe con A ancor prima che io lo posi in B.

Cosa ne pensate?


A parte il fatto che sono pazzo? :D

[songoge]

si, ma sarebbero inutili perchè non avrebbe tanto senso parlare di materia e di energia lì dentro imho.. :stordita:

Infatti è uno spazio totalmente distorto, non è lo spazio come lo intendiamo noi.
A diversi fisici non sta per nulla simpatica la singolarità, ma io la vedo come una cosa necessaria.

Ma infatti questo è possibile.
Se una stella di neutroni in un sistema binario assorbe massa sufficiente *dovrebbe diventare* un buco nero.
anche se ovviamente non è mai stato osservato in diretta.. :fagiano:

Ci servono telescopi più potenti, oppure navi alla Star Trek :stordita:

[cangia]

O anche qualche altra cosa che non conosciamo...:D
Non è detto che esistano solo materia ed energia, anche se finora abbiamo osservato solo queste due manifestazioni della medesima cosa :p

Comunque secondo me troviamo Dark Schneider che picchia Satana dentro li buco nero :O
http://i26.tinypic.com/vg4jkj.jpg
:asd:

ahahahah :D OT non ho ancora trovato il tempo di andare in fumetteria a prendere il numero 25 :cry: fine OT

[T3d]

Nel caso il gravitone esistesse, quali sono le sue proprietà?
Credo, che una di queste proprietà ci vengano indirettamente dallo studio dei buchi neri.
I gravitoni secondo me dovrebbero essere particelle super-luminali. Cioè viaggiano sempre più veloce della luce.
Questa è una osservazione che facciamo e la sperimentiamo vedendo i buchi neri. La luce non riesce a sfuggirgli, ma i gravitoni del buco nero interagiscono liberamente con la materia che lo circonda. Deduco che i secondi sono più veloci dei primi.
non è così semplice il ragionamento.
già nell'ambito quantistico esistono interazioni (?) o trasmissioni di informazione a velocità superiori a quella della luce. ad esempio l'entenglement quantistico... si ipotizza, infatti, che questi gravitoni agiscano al di fuori del continuo spazio-temporale.
poi l'ipotesi del gravitone, non è affatto scontata. nella teoria della gravità quantistica a loop infatti non è necessario introdurre questo tipo di particella mediatrice.
questa è la frontiera della fisica moderna, sono tutte ipotesi i cui risultati molto spesso contraddicono i fatti sperimentali o addirittura sono in contrasto tra di loro.
non è affatto semplice discutere di questi argomenti :)

[+Benito+]

Ulteriore punto di domanda.
Il buco nero ha un campo gravitazionale talmente elevato che neanche la luce nelle sue vicinanze può sfuggirgli. Si, esatto, dimostrato :D

Punto due. Il campo gravitazionale è o no intermediato (si dice così?) dalla rispettiva particella? Il gravitone?
Così come la luce ha il fotone.

Le strade si dividono. Il gravitone esiste. Il gravitone non esiste.

Nel caso il gravitone esistesse, quali sono le sue proprietà?
Credo, che una di queste proprietà ci vengano indirettamente dallo studio dei buchi neri.
I gravitoni secondo me dovrebbero essere particelle super-luminali. Cioè viaggiano sempre più veloce della luce.
Questa è una osservazione che facciamo e la sperimentiamo vedendo i buchi neri. La luce non riesce a sfuggirgli, ma i gravitoni del buco nero interagiscono liberamente con la materia che lo circonda. Deduco che i secondi sono più veloci dei primi.

Altro dato sperimentale. Se pongo un oggetto nel punto A e un'altro nel punto opposto dell'universo B, essi si influenzano quasi istantaneamente.
Immaginare i gravitoni più veloci della luce spiegherebbe questa osservazione sperimentale. Poichè il tempo è dettato dalla velocità a cui si muove un oggetto, noi osservatori che ci muoviamo a velocità molto più basse della luce, vedremo i gravitoni viaggiare nel tempo. Cioè essi si manifesterebbero da A a B prima ancora che io abbia posato l'oggetto in A.
Medesimo discorso per l'oggetto in B. Egli interaggirebbe con A ancor prima che io lo posi in B.

Cosa ne pensate?


A parte il fatto che sono pazzo? :D


Il gravitone, se esiste, non è superluminale, e le interazioni si trasmettono alla velocità della luce, non istantaneamente. Non so se la cosa influenzi il comportamento delle particelle entangled

[T3d]

Il gravitone, se esiste, non è superluminale, e le interazioni si trasmettono alla velocità della luce, non istantaneamente. Non so se la cosa influenzi il comportamento delle particelle entangled
non è vero, infatti uno dei problemi ancora aperti sui gravitoni è il fatto che l'interazione agisce anche tra corpi lontanissimi tra di loro.

il gravitone non è stato mai osservato, di conseguenza non si può affermare con certezza che se esistesse non si potrebbe muovere a velocità maggiori della luce.

[+Benito+]

non è vero, infatti uno dei problemi ancora aperti sui gravitoni è il fatto che l'interazione agisce anche tra corpi lontanissimi tra di loro.

il gravitone non è stato mai osservato, di conseguenza non si può affermare con certezza che se esistesse non si potrebbe muovere a velocità maggiori della luce.

Oddio non saprei assolutamente dove, ma ho letto una dimostrazione (forse di hawking) riguardo le particelle superluminali e di come non si incastrino con il modello standard nè con la meccanica quantistica. Per quello escludo il gravitone (come una qualisiasi altra particella).
Ugualmente il fatto che l'interazione gravitazionale di manifesti a distanze indefinite (ma temporalmente non istantaneamente, su questo penso che siamo d'accordo) si potrebbe spiegare con l'assenza di massa del gravitone (cosa da dimostrare). Esempio sempre di hawking: se il sole esplode, noi non ce ne accorgiamo, la Terra continua la sua orbita per circa 8 minuti, e poi ciauz :D
Non succede che se il centro di massa del sistema terra-sole va a ramengo la terra viene sparata via istantaneamente.

[T3d]

Oddio non saprei assolutamente dove, ma ho letto una dimostrazione (forse di hawking) riguardo le particelle superluminali e di come non si incastrino con il modello standard nè con la meccanica quantistica. Per quello escludo il gravitone (come una qualisiasi altra particella).
il gravitone, se esite, interagisce a distante enormemente grandi, è l'unica informazione che abbiamo.
sulla questione temporale, superluminare o no, si sta dibattendo sulla teoria delle stringhe proprio perchè si pensa che l'interazione avvenga su dimensioni diverse da quelle classiche, proprio perchè l'interazione gravitazionale è profondamente diversa da quella elettrodebole.
insomma il problema c'è, quindi non si può chiudere la questione in maniera così netta.
Ugualmente il fatto che l'interazione gravitazionale di manifesti a distanze indefinite (ma temporalmente non istantaneamente, su questo penso che siamo d'accordo) si potrebbe spiegare con l'assenza di massa del gravitone (cosa da dimostrare). Esempio sempre di hawking: se il sole esplode, noi non ce ne accorgiamo, la Terra continua la sua orbita per circa 8 minuti, e poi ciauz :D
Non succede che se il centro di massa del sistema terra-sole va a ramengo la terra viene sparata via istantaneamente.
questo però non c'entra nulla sulla natura dei gravitoni. il sole non scompare in un istante...

[^TiGeRShArK^]

ripeto, finché noi stiamo fuori dai buchi neri... non possiamo osservarli, ma l'esistenza è certa, anche solo il fatto della curvatura dello spazio tempo è un indizio della sua esistenza.

Lo so bene che una cosa esiste anche se noi non possiamo osservarla :D
Però il fatto è che i buchi neri ad oggi non esistono proprio, se per buco nero prendiamo per buona la definizione che sia un oggetto che è all'interno dell'orizzonte degli eventi :p
questo perchè anche il + vecchio buco nero dell'universo, da quando ha iniziato il collasso, ancora non ha raggiunto l'orizzonte degli eventi e non lo raggiungerà mai in un tempo finito per noi, poichè l'intenso campo gravitazionale causa una dilatazione temporale tale da praticamente "fermare il tempo" (dal nostro punto di vista).
Quindi, nel nostro orizzonte temporale, se restiamo sulla terra non potremo mai vedere dei buchi neri ma solo degli oggetti che approssimano MOLTO un buco nero senza mai esserlo definitivamente.
Spero che si sia capito finalmente questa mia idea piuttosto astronomico-fisico-filosofica.. :stordita:

[T3d]

questo perchè anche il + vecchio buco nero dell'universo, da quando ha iniziato il collasso, ancora non ha raggiunto l'orizzonte degli eventi e non lo raggiungerà mai in un tempo finito per noi, poichè l'intenso campo gravitazionale causa una dilatazione temporale tale da praticamente "fermare il tempo" (dal nostro punto di vista).
scusa, ma non ho capito questo passaggio... come fa il buco nero a raggiungere il suo orizzonte degli eventi, se è proprio la singolarità a fissare l'orizzonte degli eventi?

[^TiGeRShArK^]

Ulteriore punto di domanda.
Il buco nero ha un campo gravitazionale talmente elevato che neanche la luce nelle sue vicinanze può sfuggirgli. Si, esatto, dimostrato :D

Punto due. Il campo gravitazionale è o no intermediato (si dice così?) dalla rispettiva particella? Il gravitone?
Così come la luce ha il fotone.

Non si sa.
Ma se esistesse sarebbe "strettamente correlato" al bosone di Higgs, dato che esso sarebbe il mediatore della massa.
(io personalmente non credo che esista, ritengo + probabili i tachioni o particelle dalle caratteristiche simili, ma qui è tutta una scommessa :p )

Le strade si dividono. Il gravitone esiste. Il gravitone non esiste.

Nel caso il gravitone esistesse, quali sono le sue proprietà?
Credo, che una di queste proprietà ci vengano indirettamente dallo studio dei buchi neri.
I gravitoni secondo me dovrebbero essere particelle super-luminali. Cioè viaggiano sempre più veloce della luce.

No, pechè la gravità non si propaga ad una velocità maggiore della luce.
Altrimenti non funzionerebbe una mazza nei nostri modelli cosmologici :D

Questa è una osservazione che facciamo e la sperimentiamo vedendo i buchi neri. La luce non riesce a sfuggirgli, ma i gravitoni del buco nero interagiscono liberamente con la materia che lo circonda. Deduco che i secondi sono più veloci dei primi.

Appunto anche per questo per me i gravitoni e i bosoni di higgs non esistono, hai centrato il punto. :D

Altro dato sperimentale. Se pongo un oggetto nel punto A e un'altro nel punto opposto dell'universo B, essi si influenzano quasi istantaneamente.

Non mi pare proprio che sia così :mbe:
tanto è vero che stanno cercando di catturare le onde gravitazionali generate da delle supernove.
Ma per catturarle allora esse devono viaggiare ad una velocità uguale a quella della luce.
Da questo punto di vista la teoria della relatività funziona ancora perfettamente anche se sono assolutamente certo che è ancora incompleta :fiufiu:

Immaginare i gravitoni più veloci della luce spiegherebbe questa osservazione sperimentale. Poichè il tempo è dettato dalla velocità a cui si muove un oggetto, noi osservatori che ci muoviamo a velocità molto più basse della luce, vedremo i gravitoni viaggiare nel tempo. Cioè essi si manifesterebbero da A a B prima ancora che io abbia posato l'oggetto in A.
Medesimo discorso per l'oggetto in B. Egli interaggirebbe con A ancor prima che io lo posi in B.

Cosa ne pensate?


A parte il fatto che sono pazzo? :D

Che stai partendo da un assunto sbagliato e se parti dall'assunzione giusta tutto ti quadra (per quanto possibile visto gli inerenti limiti a cui ancora oggi siamo sottoposti :p)
Comunque mi fa piacere vedere che non sono l'unico che quando non riesce a dormire la notte si fa le seghe mentali sulla meccanica quantistica, sulla relatività e sulla rappresentazione dello spazio-tempo. :asd:

[^TiGeRShArK^]

scusa, ma non ho capito questo passaggio... come fa il buco nero a raggiungere il suo orizzonte degli eventi, se è proprio la singolarità a fissare l'orizzonte degli eventi?

beh..
l'orizzonte degli eventi non è dato altro che dal raggio di Schwarzschild calcolato partendo dalla massa originaria della materia che sta collassando....
Quando la totalità della materia si sta avvicinando al suddetto raggio allora la dilatazione temporale aumenta come se essa stesse accelerando alla velocità della luce.
Il limite in questo caso però anzichè essere c è l'orizzonte degli eventi definito dal raggio di cui sopra.
Quindi come un oggetto con una certa massa non può mai raggiungere la velocità della luce allora anche un oggetto con una certa massa non potrà mai raggiungere il raggio di Schwarzschild per via della dilatazione temporale che lo costringe a rallentare sempre di + (dal nostro punto di vista).
In sostanza, se la teoria della relatività come la conosciamo oggi fosse completa, un buco nero non potrebbe mai effettivamente esistere poichè la materia in collasso non potrebbe mai raggiungere l'orizzonte degli eventi (sempre per noi).
Dunque direi che c'è qualcosa che ci sfugge... :stordita:
Ah..
ovviamente se consideri un ipotetico osservatore nei dintorni del buco nero che vi sta cadendo dentro per lui esiste eccome e ha già raggiunto e superato l'orizzonte degli eventi..
..insomma è un gran casino! :D

[^TiGeRShArK^]

e comunque lo sapevo che mi sarei dovuto iscrivere ad astrofisica :cry::muro::muro::muro:

[T3d]

beh..
l'orizzonte degli eventi non è dato altro che dal raggio di Schwarzschild calcolato partendo dalla massa originaria della materia che sta collassando....
Quando la totalità della materia si sta avvicinando al suddetto raggio allora la dilatazione temporale aumenta come se essa stesse accelerando alla velocità della luce.
continuo a non capirti.
qualsiasi quantità di materia, se contraendosi supera il raggio di Schwarzschild, può diventare buco nero.
non capisco per quale motivo la massa che si sta contraendo e sta raggiungendo questo limite, non possa superare l'orizzonte degli eventi, quando ancora questa linea di demarcazione non esiste.
Il limite in questo caso però anzichè essere c è l'orizzonte degli eventi definito dal raggio di cui sopra.
Quindi come un oggetto con una certa massa non può mai raggiungere la velocità della luce allora anche un oggetto con una certa massa non potrà mai raggiungere il raggio di Schwarzschild per via della dilatazione temporale che lo costringe a rallentare sempre di + (dal nostro punto di vista).
scusa, ma se un oggetto con una certa massa non può raggiungere il raggio di Schwarzschild, dato che si avvicina all'orizzone degli eventi (?), allora non dovrebbero esistere i buchi neri :confused:

[^TiGeRShArK^]

continuo a non capirti.
qualsiasi quantità di materia, se contraendosi supera il raggio di Schwarzschild, può diventare buco nero.
non capisco per quale motivo la massa che si sta contraendo e sta raggiungendo questo limite, non possa superare l'orizzonte degli eventi, quando ancora questa linea di demarcazione non esiste.

scusa, ma se un oggetto con una certa massa non può raggiungere il raggio di Schwarzschild, dato che si avvicina all'orizzone degli eventi (?), allora non dovrebbero esistere i buchi neri :confused:
Appunto. :p
se la teoria della relatività è corretta un qualsiasi oggetto avvicinandosi all'orizzonte degli eventi non lo raggingerà mai per noi osservatori esterni.
E questo dovrebbe valere anche per la massa stessa che contribuisce a formare il buco nero. :p
Per come la vedo io iniziaa collassare il tutto, ma oltre un certo limite la massa non ragiungerà mai l'orizzonte degli eventi ma si fermerà "un'istante" prima di raggiungerlo non formando mai, per noi osservatori esterni un buco nero :D
...ma qui mi sa che ci vorrebbe banus per capire se la mia interpretazione è corretta o sto dicendo cazzate :stordita:

[T3d]

Appunto. :p
se la teoria della relatività è corretta un qualsiasi oggetto avvicinandosi all'orizzonte degli eventi non lo raggingerà mai per noi osservatori esterni.
E questo dovrebbe valere anche per la massa stessa che contribuisce a formare il buco nero. :p
Per come la vedo io iniziaa collassare il tutto, ma oltre un certo limite la massa non ragiungerà mai l'orizzonte degli eventi ma si fermerà "un'istante" prima di raggiungerlo non formando mai, per noi osservatori esterni un buco nero :D
...ma qui mi sa che ci vorrebbe banus per capire se la mia interpretazione è corretta o sto dicendo cazzate :stordita:

ma fino a che non si raggiunge il raggio di Schwarzschild, non c'è nessun orizzonte degli eventi. è la singolarità che fissa l'orizzonte degli eventi. :mbe:
la massa continua a collassare fino al raggio di Schwarzschild, dopodiché, continua a collassare fino al punto di singolarità.
quindi nei fatti è il contrario, se della materia si avvicina a questo limite non ci sono altre forze che contrastano quella gravitazionale, quindi il collasso e la creazione di un buco nero è l'unica possibilità.

[songoge]

scusa, ma se un oggetto con una certa massa non può raggiungere il raggio di Schwarzschild, dato che si avvicina all'orizzone degli eventi (?), allora non dovrebbero esistere i buchi neri :confused:

Sei duro de coccio :D
Ti sta spiegando due cose completamente diverse.

Un osservatore fermo, al di fuori del buco nero, abbastanza lontano da non essere influezato troppo dal forte campo gravitazionale. Chiamiamolo Pippo
Un altro osservatore che viaggia verso il buco nero e che si trova a pochi km dall'orizzonte degli eventi. Lo chiamo Spaghetto :p

Il problema è: i due osservatori vedrenno la stessa cosa?
Risposta: No!

La risposta è no perchè è uno scherzetto che ci ha lasciato Einstein e la sua teoria della relatività. :Prrr:

Allora, iniziamo l'osservazione di Pippo. Egli vedra Spaghetto che si avvicina al buco nero. Pian piano che si avvicina, vedrà Spaghetto rallentare sempre più. Una sorta di slow motion all'infinito. Perchè? Perchè la luce avrà sempre più "difficoltà" ad arrivare a noi (a causa del forte campo gravitazionale). Questo lo abbiamo chiamato effetto dilatazione del tempo. Per assurdo quindi avremo che Pippo non riuscirà mai a raggiungere la superficie del buco nero, ma si rallenterà e si fermerà (in un tempo infinito) sull'orizzonte degli eventi.

Daltra parte. Cosa sperimenta e vede Spaghetto?
Spaghetto avrà una senzione di caduta libera. (come gettarsi dall'aereo senza paracadute). Inoltre la sua parte inferiore si allungherà sempre più (diventerà appunto uno spaghetto). Se ancora riuscisse a vedere tutto ciò (stesso discorso di prima. La parte inferiore del corpo che è più vicina al buco nero risente maggiornmete dell'effetto dilatazione temporale rispetto la parte superiore dove c'è la vista),cosa proverebbe fisicamente? Dolore? Neanche a parlarne. I segnali di dolore non riuscirebbero a percorre i nervi ed arrivare al cervello in tempo, perchè ricadrebbero verso il buco nero.
Ma lui arriva alla superficie del buco nero? E in quanto tempo?
Si ci arriva e in un tempo abbastanza breve. Come in caduta libera, egli accelera pian piano che si avvicina al buco nero.
Dopo tutto stiamo ancora parlando di forza di gravità,che è una forza attrattiva. Prima o poi si devono necessariamente toccare :rolleyes:

[^TiGeRShArK^]

ma fino a che non si raggiunge il raggio di Schwarzschild, non c'è nessun orizzonte degli eventi. è la singolarità che fissa l'orizzonte degli eventi. :mbe:
la massa continua a collassare fino al raggio di Schwarzschild, dopodiché, continua a collassare fino al punto di singolarità.
quindi nei fatti è il contrario, se della materia si avvicina a questo limite non ci sono altre forze che contrastano quella gravitazionale, quindi il collasso e la creazione di un buco nero è l'unica possibilità.

è ovvio che è lunica possibilità ma avverrà in un tempo che per noi sarà tendente ad infinito :p

[T3d]

Sei duro de coccio :D
Ti sta spiegando due cose completamente diverse.

Un osservatore fermo, al di fuori del buco nero, abbastanza lontano da non essere influezato troppo dal forte campo gravitazionale. Chiamiamolo Pippo
Un altro osservatore che viaggia verso il buco nero e che si trova a pochi km dall'orizzonte degli eventi. Lo chiamo Spaghetto :p

Il problema è: i due osservatori vedrenno la stessa cosa?
Risposta: No!

La risposta è no perchè è uno scherzetto che ci ha lasciato Einstein e la sua teoria della relatività. :Prrr:

Allora, iniziamo l'osservazione di Pippo. Egli vedra Spaghetto che si avvicina al buco nero. Pian piano che si avvicina, vedrà Spaghetto rallentare sempre più. Una sorta di slow motion all'infinito. Perchè? Perchè la luce avrà sempre più "difficoltà" ad arrivare a noi (a causa del forte campo gravitazionale). Questo lo abbiamo chiamato effetto dilatazione del tempo. Per assurdo quindi avremo che Pippo non riuscirà mai a raggiungere la superficie del buco nero, ma si rallenterà e si fermerà (in un tempo infinito) sull'orizzonte degli eventi.

Daltra parte. Cosa sperimenta e vede Spaghetto?
Spaghetto avrà una senzione di caduta libera. (come gettarsi dall'aereo senza paracadute). Inoltre la sua parte inferiore si allungherà sempre più (diventerà appunto uno spaghetto). Se ancora riuscisse a vedere tutto ciò (stesso discorso di prima. La parte inferiore del corpo che è più vicina al buco nero risente maggiornmete dell'effetto dilatazione temporale rispetto la parte superiore dove c'è la vista),cosa proverebbe fisicamente? Dolore? Neanche a parlarne. I segnali di dolore non riuscirebbero a percorre i nervi ed arrivare al cervello in tempo, perchè ricadrebbero verso il buco nero.
Ma lui arriva alla superficie del buco nero? E in quanto tempo?
Si ci arriva e in un tempo abbastanza breve. Come in caduta libera, egli accelera pian piano che si avvicina al buco nero.
Dopo tutto stiamo ancora parlando di forza di gravità,che è una forza attrattiva. Prima o poi si devono necessariamente toccare :rolleyes:

veramente stai cercando di spiegare la relatività ristretta a me? :D

l'anno scorso ho dato pure un esame su questi argomenti, quindi non credo che ce ne sia bisogno.

a tiger contestavo l'affermazione sul fatto che una massa in collasso non raggiungerà mai il raggio di Schwarzschild, dato che è (?) il suo orizzonte degli eventi (?) e quindi per un osservatore esterno impiegherebbe un tempo infinito (?) per collassare nella singolarità.

tutta la pappardella sulla relatività non c'entra nulla con questa affermazione.

[carcaroff]

Buchi neri:oink:

Mi hanno sempre affascinato. Qualcuno sa dirmi qualcosa sulla teoria secondo la quale ci sarebbe, per ogni buco nero, un buco bianco che emette materia proprio come il nero la cattura?

[Banus]

Per come la vedo io iniziaa collassare il tutto, ma oltre un certo limite la massa non ragiungerà mai l'orizzonte degli eventi ma si fermerà "un'istante" prima di raggiungerlo non formando mai, per noi osservatori esterni un buco nero :D
Continui a dare un posto privilegiato al tempo misurato dagli osservatori lontani :D
Conviene invece usare come riferimento qualcosa che è uguale per tutti gli osservatori, cioè la geometria dello spazio-tempo. Quando la geometria essenzialmente non varia più, sai che il buco nero si è formato. Un modo indipendente dall'osservatore per misurare le variazioni di geometria è la misurazione delle onde gravitazionali: quando i tuoi apparecchi misurano la tipica oscillazione smorzata prevista dalle simulazioni sai che ora c'è un buco nero, anche se i tuoi telescopi stanno ancora ricevendo gli ultimi fotoni della materia collassata, fortemente spostati verso il rosso.

I gravitoni secondo me dovrebbero essere particelle super-luminali. Cioè viaggiano sempre più veloce della luce.
Questa è una osservazione che facciamo e la sperimentiamo vedendo i buchi neri. La luce non riesce a sfuggirgli, ma i gravitoni del buco nero interagiscono liberamente con la materia che lo circonda. Deduco che i secondi sono più veloci dei primi.
E un buco nero carico come può avere un campo elettrico, se i fotoni non possono sfuggirgli? :D
Le particelle che mediano le interazioni non sono emesse dal corpo che possiede la carica, come la luce di una lampadina, ma sono stati di un campo, e quindi "nascono" e "muoiono" nello spazio-tempo. L'esistenza stessa di un buco nero o di una qualsiasi massa porta automaticamente alla presenza di gravitoni (virtuali) nello spazio circostante, nell'ipotesi che i gravitoni esistano realmente.

Nota che in relatività generale il campo gravitazionale si propaga alla velocità della luce: non vale quindi l'azione a distanza istantanea della gravitazione di Newton.

[^TiGeRShArK^]

Continui a dare un posto privilegiato al tempo misurato dagli osservatori lontani :D
Conviene invece usare come riferimento qualcosa che è uguale per tutti gli osservatori, cioè la geometria dello spazio-tempo. Quando la geometria essenzialmente non varia più, sai che il buco nero si è formato. Un modo indipendente dall'osservatore per misurare le variazioni di geometria è la misurazione delle onde gravitazionali: quando i tuoi apparecchi misurano la tipica oscillazione smorzata prevista dalle simulazioni sai che ora c'è un buco nero, anche se i tuoi telescopi stanno ancora ricevendo gli ultimi fotoni della materia collassata, fortemente spostati verso il rosso.
aspè.. :mbe:
Ma questo non cotraddirrebbe la relatività? :mbe:
poichè la massa che sta collassando per formare un buco nero si sta avvicinando all'orizzonte degli eventi non dovrebbe fermarsi effettivamente per noi?
Quello che hai descritto tu mi sembra solo l'effetto della pardita di energia dovuta all'attrazione gravitazionale, ma mi sa che è disgiunto dall'effettiva dilatazione temporale.
Mi sfugge il fatto che sia possibile che le onde gravitazionali possano giungere a noi dato che in effetti noi non vedremo mai quel momento se non in un momento temporale spostato nel futuro di una quantità infinita dato che il tempo in quel caso sarebbe essenzialmente fermo.
O mi sfugge qualcosa?:fagiano:

[:dissident:]

Esempio sempre di hawking: se il sole esplode, noi non ce ne accorgiamo, la Terra continua la sua orbita per circa 8 minuti, e poi ciauz :D
Non succede che se il centro di massa del sistema terra-sole va a ramengo la terra viene sparata via istantaneamente.

beh questo lo dice hawking, ma non ne abbiamola controprova :D

ma fino a che non si raggiunge il raggio di Schwarzschild, non c'è nessun orizzonte degli eventi. è la singolarità che fissa l'orizzonte degli eventi. :mbe:

uhm non e' la quantita' di massa che determina il raggio di Schwarzschild e quindi l'orizzonte degli eventi?

[^TiGeRShArK^]

beh questo lo dice hawking, ma non ne abbiamola controprova :D



uhm non e' la quantita' di massa che determina il raggio di Schwarzschild e quindi l'orizzonte degli eventi?

yes.
http://upload.wikimedia.org/math/6/f/f/6ff1f5e3893f51274197f1052c0fcffa.png

[T3d]

uhm non e' la quantita' di massa che determina il raggio di Schwarzschild e quindi l'orizzonte degli eventi?
la causa fisica dell'orizzonte degli eventi è la singolarità.
poi che dipenda numericamente dalla parte massiva del buco nero, è un altro discorso.
per farla breve, anche in una palla da bowling è possibile definire il raggio di Schwarzschild, ma se vai al suo interno non c'è nessun orizzonte degli eventi.

[Banus]

aspè.. :mbe:
Ma questo non cotraddirrebbe la relatività? :mbe:
poichè la massa che sta collassando per formare un buco nero si sta avvicinando all'orizzonte degli eventi non dovrebbe fermarsi effettivamente per noi?
Al contrario, nella relatività tutte le descrizioni dei fenomeni data dai vari osservatori devono essere equivalenti :p
Spazio e tempo sono solo coordinate. Come su un piano puoi scegliere diversi tipi di coordinate, ma la geometria del piano è sempre la stessa, così anche in relatività puoi scegliere differenti coordinate spaziali e temporali, ma la geometria rimane sempre uguale: in particolare nel caso di un buco nero avrà sempre una singolarità e un orizzonte degli eventi.
La dilatazione infinita del tempo avviene perché scegli come coordinata temporale il tempo proprio di un osservatore lontano, e calcoli il tempo degli altri eventi con la solita procedura di sincronizzazione (raggio di luce, specchio, dividi a metà il tempo di arrivo). Questa procedura richiede lo scambio di segnali, ma poiché per definizione oltre l'orizzonte degli eventi non è possibile mandare segnali all'esterno, le coordinate ti segnalano questo fatto mostrando una dilatazione infinita degli intervalli. Ti basta però scegliere un diverso insieme di coordinate, ad esempio quello degli osservatori in caduta libera, per cancellare questo artefatto; e poiché le due descrizioni devono essere equivalenti, ne deduci che l'apparente tempo infinito di collasso è solo un'illusione.

Le onde gravitazionali sono parte della geometria, e quindi non sono soggette a dilatazione temporale :p

Quello che hai descritto tu mi sembra solo l'effetto della pardita di energia dovuta all'attrazione gravitazionale, ma mi sa che è disgiunto dall'effettiva dilatazione temporale.
Sono due modi diversi di descrivere lo stesso fenomeno:
http://casa.colorado.edu/~ajsh/schwp.html

[gugoXX]

Al contrario, nella relatività tutte le descrizioni dei fenomeni data dai vari osservatori devono essere equivalenti :p
Spazio e tempo sono solo coordinate. Come su un piano puoi scegliere diversi tipi di coordinate, ma la geometria del piano è sempre la stessa, così anche in relatività puoi scegliere differenti coordinate spaziali e temporali, ma la geometria rimane sempre uguale: in particolare nel caso di un buco nero avrà sempre una singolarità e un orizzonte degli eventi.
La dilatazione infinita del tempo avviene perché scegli come coordinata temporale il tempo proprio di un osservatore lontano, e calcoli il tempo degli altri eventi con la solita procedura di sincronizzazione (raggio di luce, specchio, dividi a metà il tempo di arrivo). Questa procedura richiede lo scambio di segnali, ma poiché per definizione oltre l'orizzonte degli eventi non è possibile mandare segnali all'esterno, le coordinate ti segnalano questo fatto mostrando una dilatazione infinita degli intervalli. Ti basta però scegliere un diverso insieme di coordinate, ad esempio quello degli osservatori in caduta libera, per cancellare questo artefatto; e poiché le due descrizioni devono essere equivalenti, ne deduci che l'apparente tempo infinito di collasso è solo un'illusione.

Detta cosi' la dilatazione dei tempi causata dalla presenza di massa parrebbe solo un effetto ottico, facilmente reversibile non appena osservatore e osservato si ritrovassero di nuovo vicini e in sistemi di riferimento comparabili.
Cosa accadrebbe ad un osservato che si avvicinasse parecchio ad un buco nero, senza superarlo, noi lo vedessimo "solo" rallentare tanto da osservare il nostro trascorrere di anni come il suo trascorrere di minuti, e poi uscisse per tornare da noi, senza superare l'orizzonte?
E lui cosa vedrebbe, durante tutto questo tempo, se si voltasse indietro e osservasse la terra?

[^TiGeRShArK^]

Al contrario, nella relatività tutte le descrizioni dei fenomeni data dai vari osservatori devono essere equivalenti :p
Spazio e tempo sono solo coordinate. Come su un piano puoi scegliere diversi tipi di coordinate, ma la geometria del piano è sempre la stessa, così anche in relatività puoi scegliere differenti coordinate spaziali e temporali, ma la geometria rimane sempre uguale: in particolare nel caso di un buco nero avrà sempre una singolarità e un orizzonte degli eventi.
La dilatazione infinita del tempo avviene perché scegli come coordinata temporale il tempo proprio di un osservatore lontano, e calcoli il tempo degli altri eventi con la solita procedura di sincronizzazione (raggio di luce, specchio, dividi a metà il tempo di arrivo). Questa procedura richiede lo scambio di segnali, ma poiché per definizione oltre l'orizzonte degli eventi non è possibile mandare segnali all'esterno, le coordinate ti segnalano questo fatto mostrando una dilatazione infinita degli intervalli. Ti basta però scegliere un diverso insieme di coordinate, ad esempio quello degli osservatori in caduta libera, per cancellare questo artefatto; e poiché le due descrizioni devono essere equivalenti, ne deduci che l'apparente tempo infinito di collasso è solo un'illusione.

Le onde gravitazionali sono parte della geometria, e quindi non sono soggette a dilatazione temporale :p


Sono due modi diversi di descrivere lo stesso fenomeno:
http://casa.colorado.edu/~ajsh/schwp.html

mmmm..
'sta cosa mi perplime un pò... :fagiano:
quindi in pratica se noi mandassimo un'orologio vicino ad un buco nero esso rallenterebbe o no? :fagiano:
io mi aspetterei un suo rallentamento, ma visto che dici che la materia della stella che collassa non rallenta perchè fa parte della geometria, perchè l'orologio, composta da materia ordinaria, allora non farebbe parte della geometria? :fagiano:

[gugoXX]

mmmm..
'sta cosa mi perplime un pò... :fagiano:
quindi in pratica se noi mandassimo un'orologio vicino ad un buco nero esso rallenterebbe o no? :fagiano:
io mi aspetterei un suo rallentamento, ma visto che dici che la materia della stella che collassa non rallenta perchè fa parte della geometria, perchè l'orologio, composta da materia ordinaria, allora non farebbe parte della geometria? :fagiano:

:D praticamente doppio.
PS: "perplime" non esiste. Perplesso non e' un participio passato ma solo un aggettivo. ;)

[+Benito+]

la causa fisica dell'orizzonte degli eventi è la singolarità.
poi che dipenda numericamente dalla parte massiva del buco nero, è un altro discorso.
per farla breve, anche in una palla da bowling è possibile definire il raggio di Schwarzschild, ma se vai al suo interno non c'è nessun orizzonte degli eventi.


Non sono d'accordo neanche su questo. Non è detto che all'interno di un buco nero ci sia una singolarità, ed essa non è comunque causa dell'orizzonte degli eventi.

[Banus]

Detta cosi' la dilatazione dei tempi causata dalla presenza di massa parrebbe solo un effetto ottico, facilmente reversibile non appena osservatore e osservato si ritrovassero di nuovo vicini e in sistemi di riferimento comparabili.
No, è qualcosa di più simile (asimmetria a parte) alle trasformazioni di coordinate fra due osservatori in moto uno rispetto all'altro in relatività ristretta, oppure due osservatori stazionari in un un'universo in espansione; anche in quei casi il tempo degli osservatori lontani sembra scorrere più lento.
La dilatazione del tempo è sempre relativa a un osservatore: un orologio fermo a un km dall'orizzonte scorre più lento rispetto alla Terra, ma più veloce di un orologio in caduta che lo ha appena oltrepassato; e l'orologio in caduta scorre più veloce rispetto a un orologio che accelera verso l'orizzonte.

Cosa accadrebbe ad un osservato che si avvicinasse parecchio ad un buco nero, senza superarlo, noi lo vedessimo "solo" rallentare tanto da osservare il nostro trascorrere di anni come il suo trascorrere di minuti, e poi uscisse per tornare da noi, senza superare l'orizzonte?
Passa una quantità di tempo minore per il viaggiatore. Questa non è altro che una variante del paradosso dei gemelli, in spazio curvo. Nota che l'astronave per non cadere nell'orizzonte degli eventi deve accelerare, e questo è una importante differenza rispetto alla stella che collassa. Nel primo caso puoi definire linee di simultaneità per l'intero viaggio, nel secondo diventa impossibile quando la massa in collasso supera l'orizzonte degli eventi, e quindi da quel punto non ha senso dire cosa succede alla massa rispetto al "tempo esterno".

io mi aspetterei un suo rallentamento, ma visto che dici che la materia della stella che collassa non rallenta perchè fa parte della geometria, perchè l'orologio, composta da materia ordinaria, allora non farebbe parte della geometria? :fagiano:
Vedi risposta a GugoXX: rallenta rispetto a chi? :D
Il tempo misurato da un atomo della materia in collasso, usato come orologio, nel suo sistema di riferimento, non rallenta ;)

Non sono d'accordo neanche su questo. Non è detto che all'interno di un buco nero ci sia una singolarità, ed essa non è comunque causa dell'orizzonte degli eventi.
Un teorema di Penrose e Hawking dimostra che in un buco nero l'esistenza della singolarità è inevitabile, se la relatività generale è corretta. L'unico modo per rimuovere la singolarità passa quindi per una modifica della teoria.

[gugoXX]

Passa una quantità di tempo minore per il viaggiatore.
Che e' quanto sostenevo prima (o pensavo di avere sostenuto)
Per il viaggiatore possono essere passati 2 anni, per gli osservatori esterni 100, 1000, o a piacere di piu', tanto piu' vicino al buco nero e' transitata la sua traettoria.
Che non sia un paradosso mi e' chiaro. Non avrebbe senso avere un paradosso causato da accellerazioni o gravita', quando proprio questi sono stati i concetti che la teoria voleva risolvere.
(PS: Esistono paradossi in relativita' generale?)

Ma mi e' anche chiaro come non sia solo un effetto ottico. Passa davvero meno tempo per il viaggiatore.

Detta altrimenti, quando il viaggiatore entrasse dentro il buco nero, e' fuori dubbio che dall'esterno se ne sappia qualcosa. Ma a lui non e' vietato vedere cosa c'e' fuori, continuera' infatti a ricevere fotoni.
Ora, guardando in direzione della terra, cosa ricevera'?
1. Fotoni che dicono che la terra non e' piu' di tanto invecchiata rispetto alla sua partenza
2. Fotoni che dicono che la terra e' invecchiata tantissimo rispetto alla sua partenza
3. La terra non c'e' piu'. Gia' prima di entrare dentro il buco nero il sole e' diventato gigante rossa, se l'e' mangiata, e' diventato nana bianca, poi bruna, poi scura e cosi' anche tutte le altre stelle in ogni direzione (Ipotesi di universo lentamente morente, che sembra anche essere la piu' probabile ad oggi)

Io voto per la terza, e per quanto detto prima non perche' sia un effetto ottico, ma proprio perche' saranno passati veramente tutti quegli anni. D'altronde i fotoni di cio' che si osserva non sono possono essere inventati e relativi ad accadimenti futuri... le cose che si vedono sono gia' accadute per forza.

[Banus]

Io voto per la terza, e per quanto detto prima non perche' sia un effetto ottico, ma proprio perche' saranno passati veramente tutti quegli anni. D'altronde i fotoni di cio' che si osserva non sono possono essere inventati e relativi ad accadimenti futuri... le cose che si vedono sono gia' accadute per forza.
E invece la risposta corretta è la prima... è per questo che insisto nel dire "il tempo è solo una coordinata, non attribuirgli troppo significato".
Appena l'osservatore ha superato l'orizzonte degli eventi, la luce che riceve è quella che sta entrando in quel momento nel buco nero, e questa mostra l'universo come l'ha lasciato: la luce non impiega un tempo infinito a raggiungere l'orizzonte (vedi qui (http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/BlackHoles/fall_in.html)). Neppure ha tempo per vedere un intervallo significativo della vita dell'universo, perché poco dopo si schianta sulla singolarità.
Per vedere una situazione come la 2) o la 3) l'osservatore dovrebbe fermarsi con un'accelerazione prodigiosa a una piccolissima distanza dall'orizzonte (e aspettare per un tempo sufficiente l'arrivo dei fotoni): ma questo è esattamente quello che farebbe un viaggiatore che "visita" la regione vicina all'orizzonte prima di tornare sulla Terra.

[+Benito+]

Un teorema di Penrose e Hawking dimostra che in un buco nero l'esistenza della singolarità è inevitabile, se la relatività generale è corretta. L'unico modo per rimuovere la singolarità passa quindi per una modifica della teoria.



Secondo la relatività generale, secondo gli stringhisti c'è la possibilità che non ci sia una singolarità.

[+Benito+]

Che e' quanto sostenevo prima (o pensavo di avere sostenuto)
Per il viaggiatore possono essere passati 2 anni, per gli osservatori esterni 100, 1000, o a piacere di piu', tanto piu' vicino al buco nero e' transitata la sua traettoria.
Che non sia un paradosso mi e' chiaro. Non avrebbe senso avere un paradosso causato da accellerazioni o gravita', quando proprio questi sono stati i concetti che la teoria voleva risolvere.
(PS: Esistono paradossi in relativita' generale?)

Ma mi e' anche chiaro come non sia solo un effetto ottico. Passa davvero meno tempo per il viaggiatore.

Detta altrimenti, quando il viaggiatore entrasse dentro il buco nero, e' fuori dubbio che dall'esterno se ne sappia qualcosa. Ma a lui non e' vietato vedere cosa c'e' fuori, continuera' infatti a ricevere fotoni.
Ora, guardando in direzione della terra, cosa ricevera'?
1. Fotoni che dicono che la terra non e' piu' di tanto invecchiata rispetto alla sua partenza
2. Fotoni che dicono che la terra e' invecchiata tantissimo rispetto alla sua partenza
3. La terra non c'e' piu'. Gia' prima di entrare dentro il buco nero il sole e' diventato gigante rossa, se l'e' mangiata, e' diventato nana bianca, poi bruna, poi scura e cosi' anche tutte le altre stelle in ogni direzione (Ipotesi di universo lentamente morente, che sembra anche essere la piu' probabile ad oggi)

Io voto per la terza, e per quanto detto prima non perche' sia un effetto ottico, ma proprio perche' saranno passati veramente tutti quegli anni. D'altronde i fotoni di cio' che si osserva non sono possono essere inventati e relativi ad accadimenti futuri... le cose che si vedono sono gia' accadute per forza.


Lui vedrebbe l'universo accelerare (anche se l'orizzonte degli eventi è formato da fotoni "fermi" quindi dubito che dei fotoni riescano ad essere "leggibili" una volta entrati). Se l'osservatore esterno che riceve un segnale temporizzato dallo sfigato che cade dentro, lo vede sempre in rallentamento fino a quando, giunto in corrispondenza dell'orizzonte degli eventi, quel segnale non arriverà mai all'osservatore esterno, per reciprocità dei ruoli, per l'osservatore che cade dentro gli eventi descritti dai fotoni che gli arrivano dall'universo devono accelerare.

[songoge]

Che e' quanto sostenevo prima (o pensavo di avere sostenuto)
Per il viaggiatore possono essere passati 2 anni, per gli osservatori esterni 100, 1000, o a piacere di piu', tanto piu' vicino al buco nero e' transitata la sua traettoria.
Che non sia un paradosso mi e' chiaro. Non avrebbe senso avere un paradosso causato da accellerazioni o gravita', quando proprio questi sono stati i concetti che la teoria voleva risolvere.
(PS: Esistono paradossi in relativita' generale?)

Ma mi e' anche chiaro come non sia solo un effetto ottico. Passa davvero meno tempo per il viaggiatore.

Detta altrimenti, quando il viaggiatore entrasse dentro il buco nero, e' fuori dubbio che dall'esterno se ne sappia qualcosa. Ma a lui non e' vietato vedere cosa c'e' fuori, continuera' infatti a ricevere fotoni.
Ora, guardando in direzione della terra, cosa ricevera'?
1. Fotoni che dicono che la terra non e' piu' di tanto invecchiata rispetto alla sua partenza
2. Fotoni che dicono che la terra e' invecchiata tantissimo rispetto alla sua partenza
3. La terra non c'e' piu'. Gia' prima di entrare dentro il buco nero il sole e' diventato gigante rossa, se l'e' mangiata, e' diventato nana bianca, poi bruna, poi scura e cosi' anche tutte le altre stelle in ogni direzione (Ipotesi di universo lentamente morente, che sembra anche essere la piu' probabile ad oggi)

Io voto per la terza, e per quanto detto prima non perche' sia un effetto ottico, ma proprio perche' saranno passati veramente tutti quegli anni. D'altronde i fotoni di cio' che si osserva non sono possono essere inventati e relativi ad accadimenti futuri... le cose che si vedono sono gia' accadute per forza.

Sono portato a dire la 3.
Se ipoteticamente l'osservatore all'interno del buco nero (o se meglio preferisci all'interno dell'orizzonte degli eventi) riuscisse a sopravvivere, vedrebbe intorno a se l'universo invecchiare rapidamente. Questo fino alla fine dei tempi, o fino a che il buco nero non evapori.

Anche se questo 'perplime' anche me :Prrr:

Nel paradosso dei gemelli, uno stava fermo, l'altro viaggiava a velocità vicine a c. Quello che sta fermo invecchia di più rispetto all'altro. Invecchiamento reale a tutti gli effetti.

Daltra parte se io mi trovo dentro il buco nero, non sto viaggiando a c rispetto l'esterno. Quindi il tempo tra l'esterno e l'interno dovrebbero essere sincronizzati. Azz mi sfugge qualcosa :muro:

Nel primo caso sono io che viaggio verso il limite c. Nel secondo è lo spazio deformato dalla forza di gravità che mi spinge verso il limite c. GIUSTO?
Stare dentro il buco nero è come trovarsi dentro un treno in corsa. Io sto fermo, è il treno a muoversi per me e a trascinarmi (a trascinarmi nello spazio-tempo).

Ma per tutto questo non si può fare un esperimento ad hoc?
Il buco nero supermassivo al centro della nostra galassia è stato scoperto grazie alle stelle che gli orbitano intorno (come un sistema planetario). Non c'è un modo per vedere se tali stelle durante il processo di avvicinamento rimangono più giovani rispetto a quelle che ne sono lontane?

[Banus]

Secondo la relatività generale, secondo gli stringhisti c'è la possibilità che non ci sia una singolarità.
Ma infatti la teoria delle stringhe modifica la relatività generale, e porta a predizioni diverse in condizioni di campi intensi, come al centro di un buco nero.

Sono portato a dire la 3.
Adesso la scienza è materia di sondaggi? :D
La teoria dice 1). In relatività si deve stare attenti ad non pensare in termini di un "tempo reale" valido per tutti gli osservatori perché porta ad errori di interpretazione come questo.

Nel paradosso dei gemelli, uno stava fermo, l'altro viaggiava a velocità vicine a c. Quello che sta fermo invecchia di più rispetto all'altro. Invecchiamento reale a tutti gli effetti.
Reale solo quando il gemello inverte la rotta e torna sulla Terra. Tieni in mente questo punto, perché è qualcosa che un osservatore dentro il buco nero non può fare.

Daltra parte se io mi trovo dentro il buco nero, non sto viaggiando a c rispetto l'esterno. Quindi il tempo tra l'esterno e l'interno dovrebbero essere sincronizzati. Azz mi sfugge qualcosa :muro:
E' quello che dicevo prima... se non puoi scambiare segnali, non puoi sincronizzare gli orologi :D
La velocità apparente di un osservatore che ha appena superato l'orizzonte sarebbe superiore a c; ovviamente non ha senso e questo significa che ormai è diventato irraggiungibile per gli osservatori esterni.

Stare dentro il buco nero è come trovarsi dentro un treno in corsa. Io sto fermo, è il treno a muoversi per me e a trascinarmi (a trascinarmi nello spazio-tempo).
Lo puoi vedere anche così. Lo spazio-tempo è così deformato dentro un buco nero che la direzione del tempo è quella che si avrebbe per un ipotetico osservatore che superasse la velocità della luce.

[gugoXX]

E invece la risposta corretta è la prima... è per questo che insisto nel dire "il tempo è solo una coordinata, non attribuirgli troppo significato".
Appena l'osservatore ha superato l'orizzonte degli eventi, la luce che riceve è quella che sta entrando in quel momento nel buco nero, e questa mostra l'universo come l'ha lasciato: la luce non impiega un tempo infinito a raggiungere l'orizzonte (vedi qui (http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/BlackHoles/fall_in.html)). Neppure ha tempo per vedere un intervallo significativo della vita dell'universo, perché poco dopo si schianta sulla singolarità.
Per vedere una situazione come la 2) o la 3) l'osservatore dovrebbe fermarsi con un'accelerazione prodigiosa a una piccolissima distanza dall'orizzonte (e aspettare per un tempo sufficiente l'arrivo dei fotoni): ma questo è esattamente quello che farebbe un viaggiatore che "visita" la regione vicina all'orizzonte prima di tornare sulla Terra.

La prima contraddice quanto da te detto in precedenza.
Se il viaggiatore semplicemente si avvicina al buco nero, senza passare l'orizzonte, passa o non passa meno tempo per lui rispetto a noi qui sulla terra?
Quando dovesse tornare, sarebbe piu' o meno invecchiato?

Ho capito che e' una questione di accellerazione, ma allora poniamola cosi'.
Per un viaggiatore che cammina sulla superficie di una stella a neutroni, passa o non passa meno tempo rispetto a quanti stanno sulla terra?

[Banus]

La prima contraddice quanto da te detto in precedenza.
Se il viaggiatore semplicemente si avvicina al buco nero, senza passare l'orizzonte, passa o non passa meno tempo per lui rispetto a noi qui sulla terra?
No, non c'è contraddizione. E' meglio se descrivo tutto il viaggio per spiegare perché questa situazione è differente dall'osservatore in caduta libera.

Il viaggiatore si lascia cadere da una stazione base verso il buco nero. Guardando dietro di sè, vede la luce delle stelle spostata verso il rosso e gli orologi della stazione gli appaiono più lenti del suo. Arrivato quasi all'orizzonte, accende i razzi: ora il cielo si restringe in un cerchio, tanto più piccolo quanto più l'orizzonte è vicino (immagine (http://stephenbrooks.org/misc/blackhole/r=2.05M_back.jpg)), nella direzione opposta al buco nero. La luce delle stelle si sposta verso il blu e l'orologio della stazione accelera. Il viaggiatore accelera ulteriormente e si allontana, mentre vede l'orologio della stazione rallentare sempre più man mano che sia allontana dal buco nero e guadagna velocità, e poi accelerare ancora alla fine quando si ferma sulla stazione. (nota che l'accelerazione finale degli orologi accade anche con il paradosso dei gemelli, perché è un effetto della "frenata" del viaggiatore) Alla fine del viaggio, vedrà che il suo orologio è in ritardo rispetto a quello della stazione.

Un viaggiatore che si lascia cadere nell'orizzonte degli eventi invece non vede niente di tutto questo: continua vedere l'esterno spostato verso il rosso, fino a quando non raggiunge la singolarità.
L'idea che debba vedere l'esterno accelerare presuppone che se il suo orologio appare più lento a noi, il nostro deve per forza apparire più veloce a lui. Ma questo non vale neppure in relatività speciale: due osservatori in moto relativo vedono sempre l'orologio dell'altro più lento del proprio.

L'esempio della stella di neutroni non cambia il discorso: stare fermi sulla superficie o restare con i razzi a un millimetro da terra è equivalente.

[gugoXX]

No, non c'è contraddizione. E' meglio se descrivo tutto il viaggio per spiegare perché questa situazione è differente dall'osservatore in caduta libera.

Il viaggiatore si lascia cadere da una stazione base verso il buco nero. Guardando dietro di sè, vede la luce delle stelle spostata verso il rosso e gli orologi della stazione gli appaiono più lenti del suo. Arrivato quasi all'orizzonte, accende i razzi: ora il cielo si restringe in un cerchio, tanto più piccolo quanto più l'orizzonte è vicino (immagine (http://stephenbrooks.org/misc/blackhole/r=2.05M_back.jpg)), nella direzione opposta al buco nero. La luce delle stelle si sposta verso il blu e l'orologio della stazione accelera. Il viaggiatore accelera ulteriormente e si allontana, mentre vede l'orologio della stazione rallentare sempre più man mano che sia allontana dal buco nero e guadagna velocità, e poi accelerare ancora alla fine quando si ferma sulla stazione. (nota che l'accelerazione finale degli orologi accade anche con il paradosso dei gemelli, perché è un effetto della "frenata" del viaggiatore) Alla fine del viaggio, vedrà che il suo orologio è in ritardo rispetto a quello della stazione.

Un viaggiatore che si lascia cadere nell'orizzonte degli eventi invece non vede niente di tutto questo: continua vedere l'esterno spostato verso il rosso, fino a quando non raggiunge la singolarità.
L'idea che debba vedere l'esterno accelerare presuppone che se il suo orologio appare più lento a noi, il nostro deve per forza apparire più veloce a lui. Ma questo non vale neppure in relatività speciale: due osservatori in moto relativo vedono sempre l'orologio dell'altro più lento del proprio.

L'esempio della stella di neutroni non cambia il discorso: stare fermi sulla superficie o restare con i razzi a un millimetro da terra è equivalente.

Proprio su questo ultimo punto allora.
Camminando sulla superficie di qualsiasi corpo (pesante) si ha che il trascorrere del tempo proprio risultera' piu' lento di quello degli altri in condizioni di non accelerazione (o accelerazione trascurabile).
Qualsiasi corpo tranne il buco nero?

Mia risposta:
1. Dentro l'orizzonte degli eventi c'e' comunque una superficie su cui camminare. Direi di no. Per definizione se neanche una velocita' come quella della luce riesce ad essere sufficiente, niente, nessuna struttura puo' reggere, e tutto deve per forza collassare verso il centro.

2. In un buco nero non si avrebbe una superficie su cui camminare. Il proprio centro e' la singolarita', senza volume, non ci si puo' camminare sopra.
Ma da cosa e' caratterizzata la singolarita'? Qualsiasi corpo viene attratto verso la singolarita', inesorabilmente. Quanto tempo ci metto io, osservatore, a raggiungere il centro? breve, da come dici tu.
E non appena lo raggiungo? Tutti i miei atomi tendono a cadere verso il centro. Anche gli elettroni di uno qualsiasi dei miei atomi tendono verso il centro. Qualsiasi movimento e' interdetto. Tutto tende verso il centro.
Niente piu' movimento equivale ad assenza di tempo. (Preso in prestito dalla definizione di tempo filosofica/classica, ovvero il tempo e' la misura del movimento)
E' corretto dire che nella singolarita' non c'e' piu' tempo?
Un istante prima di essere risucchiato verso il centro vedrei quindi la luce provenire dalla terra con un suo tempo proprio analogo a quello della mia partenza (se mi fossi lasciato semplicemente cadere). Da li' in poi il mio tempo proprio cessa di esistere, non scorre piu'. Esiste solo il passato. Ogni evento futuro, compresa la fine dell'universo, coincide con lo stesso istante in cui ho raggiunto il centro.

[^TiGeRShArK^]

:D praticamente doppio.
PS: "perplime" non esiste. Perplesso non e' un participio passato ma solo un aggettivo. ;)

ancora no.. però a me piace :p
quanto al thread...
thinking in progress....

[Banus]

Niente piu' movimento equivale ad assenza di tempo. (Preso in prestito dalla definizione di tempo filosofica/classica, ovvero il tempo e' la misura del movimento)
E' corretto dire che nella singolarita' non c'e' piu' tempo?
Sì, in corrispondenza della singolarità il tempo cessa di esistere. Non ha senso chiedersi cosa accade "dopo" aver raggiunto la singolarità.

Ogni evento futuro, compresa la fine dell'universo, coincide con lo stesso istante in cui ho raggiunto il centro.
No, l'evento "osservatore raggiunge la singolarità" e "fine dell'universo" sono due eventi differenti. Considera l'esempio di un buco nero che evapora in un universo in espansione infinita: aspettando un tempo sufficiente il buco nero scompare, e con esso la singolarità. Tutta la regione racchiusa dall'orizzonte è limitata nello spazio e nel tempo, mentre la fine dell'universo corrisponde agli eventi con coordinata temporale (misurata dal Big Bang) che tende a +oo.

[^TiGeRShArK^]

nSì, in corrispondenza della singolarità il tempo cessa di esistere. Non ha senso chiedersi cosa accade "dopo" aver raggiunto la singolarità.

mmm...
in pratica la singolarità sarebbe l'equivalente dei teorici tachioni che viaggiano ad una velocità infinita?
Comunque secondo me, per il poco che ho capito e per l'estremamente incompleta immagine dello spazio-tempo che sto cercando di costruirmi in questi anni, questa situazione rappresenta uno dei limiti della teoria della relatività.
Il mio timore è che non vivrò abbastanza per vedere risolti tutti questi dubbi che ho e che, a livello inconscio, mi dicono che la teoria di einstein non è perfetta :p
E bene o male a livello inconscio o instintivo finora ci ho quasi sempre preso. :p
Cmq riguardo all'argomento del topic ancora sono nello status "thinking in progress" dato che stasera ero ad una mangiata allucinante durante la quale pensavo a tutto tranne che alla relatività...
Sinceramente ad un certo punto con i ravioli ai funghi ero convinto di aver raggiunto il nirvana o di aver visto la madonna... :asd:

[+Benito+]

Dubbio: la condizione di tempo fermo corrisponde all'orizzonte degli eventi, cioè a quella zona dell'universo in cui i fotoni viaggiano in un campo gravitazionale per cui la loro velocità li tiene esattamente al limite tra il cadere verso il centro di massa e fuggire verso l'infinito.
Se superiamo questo punto, che succede? Dite che la condizione di tempo non definito corrisponde alla singolarità, ma in base a quello che ho appena scritto dovrebbe corrispondere all'orizzonte degli eventi.

[carcaroff]

Ma una volta raggiunto l'orizzonte degli eventi, non sono già nella singolarità?

[Banus]

mmm...
in pratica la singolarità sarebbe l'equivalente dei teorici tachioni che viaggiano ad una velocità infinita?
No, è l'equivalente, nel futuro, del Big Bang. Non puoi chiedere cosa c'era prima del Big Bang perché il tempo semplicemente non esisteva.
L'interno di un buco nero per molti versi assomiglia a un universo che si contrae verso il Big Crunch; ma non sono abbastanza ferrato nella teoria per dire quanto sia simile.

Sinceramente ad un certo punto con i ravioli ai funghi ero convinto di aver raggiunto il nirvana o di aver visto la madonna... :asd:
E' stato un bene che tu non abbia pensato a questa discussione allora... ti avrei sulla coscienza :D

Dubbio: la condizione di tempo fermo corrisponde all'orizzonte degli eventi, cioè a quella zona dell'universo in cui i fotoni viaggiano in un campo gravitazionale per cui la loro velocità li tiene esattamente al limite tra il cadere verso il centro di massa e fuggire verso l'infinito.
No, quello è il punto dove le coordinate temporali misurate da un osservatore lontano sono infinitamente dilatate. I fisici spesso dicono che l'orizzonte è un punto di singolarità delle coordinate, per distinguerlo dal centro del buco nero, che è invece una singolarità della geometria.
La singolarità centrale è un punto dove il tempo proprio dell'osservatore caduto nel buco nero, cioè quello misurato dal suo orologio, cessa di esistere. Mentre il tempo che scorre dopo aver oltrepassato l'orizzonte degli eventi non è definito solo per gli osservatori esterni, il futuro della singolarità non è definito per tutti gli osservatori.

[gugoXX]

Ma come fa un buco nero a "tenere" un momento angolare, se di fatto al suo interno c'e' una singolarita' immobile?
Come fa ad avere una carica, se anche i bosoni di campo devono essere analogamente immobili?

Un satellite che semplicemente ruoti (rivoluzioni) in orbita attorno ad un corpo massivo, senza forzare il proprio moto, quindi di moto tipicamente circolare o elissoidale, subisce gli effetti della dilatazione dei tempi rispetto ad un osservatore esterno? Ovvero, l'accellerazione centrifuga sperimentata dal corpo nel suo sistema di riferimento, equivalente all'accellerazione centripeta del campo gravitazionale, contribuisce all'effetto di dilatazione dei tempi oppure si considera questa traettoria analoga a quella del corpo in caduta?
Es: un satellite si avvicina ad un corpo massivo ed entra in un'orbita circolare molto vicina. La distanza dell'orbita circolare dal corpo e' tale per cui se un secondo satellite, invece che orbitare, avesse scelto una traettoria radiale ed avesse scelto di accellerare restando fermo proprio a quella distanza, ogni anno trascorso staticamente fermo ad accellerare corrisponderebbe a parecchi anni dell'osservatore esterno, secondo quanto detto prima.
Se il primo satellite resta in orbita circolare 1 anno e il secondo resta fermo alle stesse coordinate accellerando per 1 anno, al ritorno finale sulla stazione spaziale (supponendo che per uscire dal campo gravitazionale debbano imprimere la stessa accellerazione supplementare) avranno gli orologi analogamente sincronizzati?

[Banus]

Ma come fa un buco nero a "tenere" un momento angolare, se di fatto al suo interno c'e' una singolarita' immobile?
Tutto quello che è stato detto vale per buchi neri statici. Nel caso di buchi neri rotanti ci sono varie complicazioni: c'è una zona fuori dall'orizzonte (ergosfera) dove la tua velocità apparente rispetto all'esterno supera la velocità della luce, a causa del fenomeno del frame dragging. La singolarità non è un punto, ma un anello e non è stabile rispetto alle perturbazioni, quindi non è chiaro se la soluzione sia realistica.

Un satellite che semplicemente ruoti (rivoluzioni) in orbita attorno ad un corpo massivo, senza forzare il proprio moto, quindi di moto tipicamente circolare o elissoidale, subisce gli effetti della dilatazione dei tempi rispetto ad un osservatore esterno?
Sì, e al ritorno il suo orologio ha un ritardo maggiore rispetto a un orologio che ha sorvolato l'orizzonte alla stessa distanza. Nota che fino a quando non esce dall'orbita, anche lui vedrà il tempo dell'osservatore esterno dilatato.
Puoi considerare il satellite in orbita come un corpo in caduta, con sufficiente velocità angolare: un osservatore in orbita in relatività generale è un sistema inerziale, cioè analogo al moto rettilineo uniforme, e rimangono solo effetti di ordine superiore, come le forze di marea.

Tuttavia c'è una problema. Il minimo raggio di un'orbita intorno a un buco nero è 1,5 volte il raggio di Schwarzschild (Rs), e corrisponde a una velocità orbitale apparente pari alla velocità della luce. Oltre è possibile sorvolare l'orizzonte, ma non orbitarci attorno. A quella distanza il tempo del satellite che orbita appare infinitamente dilatato (perché dovrebbe muoversi alla velocità c) e il tempo dell'altro satellite appare dilatato di un fattore di circa 2.

(supponendo che per uscire dal campo gravitazionale debbano imprimere la stessa accellerazione supplementare)
Non è possibile. Il satellite in orbita deve accelerare per entrare nell'orbita, o perlomeno per uscirne, oltre che per allontanarsi, e questo ovviamente influisce sul suo orologio :D

[Banus]

Come fa ad avere una carica, se anche i bosoni di campo devono essere analogamente immobili?
Come ho detto prima, i bosoni di campo devono essere considerati manifestazioni del campo e non come "pacchetti" emessi da un corpo che possiede la carica. Un buco nero carico ha una carica Q perché il campo elettrico ha divergenza non nulla, ma la relatività generale è del tutto agnostica sul "contenitore" di questa carica. Probabilmente servirà una teoria di gravità quantistica per dare una risposta più precisa.

[gugoXX]

Mmmh. Per quanto mi riguarda ci sono troppi infiniti, troppe velocita' della luce superate e troppe incognite non risposte.
La natura del buco nero mi sa proprio che non puo' essere spiegata con la sola relativita' generale.

[Banus]

Mmmh. Per quanto mi riguarda ci sono troppi infiniti, troppe velocita' della luce superate e troppe incognite non risposte.
La natura del buco nero mi sa proprio che non puo' essere spiegata con la sola relativita' generale.
Fosse solo la relatività generale... tutta la fisica moderna è tormentata dagli infiniti :asd:
In teoria quantistica dei campi si sono infiniti ancora più problematici, al punto che non ne esiste ancora una formulazione matematicamente rigorosa, come avviene invece per la relatività generale. Mi riferisco ovviamente a infiniti analoghi alla singolarità centrale; gli "infiniti" che si ottengono in corrispondenza dell'orizzonte segnalano solo che il nostro approccio al problema è inadeguato. Per fare un esempio più vicino all'esperienza, nessuno pensa che una superficie verticale debba essere problematica perché il rapporto fra la sua altezza e la sua estensione in orizzontale è infinito :D

[AleLinuxBSD]

Rispetto alla seguente definizione di buco nero (http://it.wikipedia.org/wiki/Buco_nero) ci sono novità nel campo della ricerca scientifica?

[gugoXX]

Scusa Banus, ma allora la seguente e' sbagliata


Altri effetti fisici sono associati all'orizzonte degli eventi, in particolare per la relatività generale il tempo proprio rallenta all'aumentare del campo gravitazionale fino ad arrestarsi completamente sull'orizzonte. Quindi un astronauta che stesse precipitando verso un buco nero percepirebbe di impiegare un tempo finito e, se potesse sopravvivere all'enorme gradiente del campo gravitazionale, non percepirebbe nulla di strano all'avvicinarsi dell'orizzonte; al contrario un osservatore esterno vedrebbe i movimenti dello sfortunato astronauta rallentare progressivamente fino ad arrestarsi del tutto quando raggiunge il raggio di Schwarzschild. L'astronauta che precipita osservando l'universo lo vedrebbe invece evolvere sempre più velocemente.


la prima e' sbagliata perche' non basta il campo gravitazionale. l'astronauta deve opporvisi, accellerando. In caduta libera il tempo proprio non rallenterebbe.
La seconda sarebbe sbagliata, in quanto se l'astronauta non si oppone al campo gravitazionale del buco, il suo tempo proprio non rallenta, e quindi non vede l'universo muoversi piu' velocemente.

[AleLinuxBSD]

Quindi una definizione più corretta, all'interno del discorso, quale sarebbe?

Eventualmente qualcuno potrebbe pure fare la correzione in wiki. :)

[Banus]

Scusa Banus, ma allora la seguente e' sbagliata
Sì, entrambe le frasi sono sbagliate. La prima usa nella maniera sbagliata "tempo proprio" visto che poi si contraddice, la seconda è proprio errata. Wikipedia non è una buona fonte per questo tipo di informazioni, e anche la versione inglese ha problemi; le fonti migliori sono le pagine di professori universitari, come questa (http://casa.colorado.edu/~ajsh/schw.shtml) che avevo già postato.

[AleLinuxBSD]

Interessante. :)

Però converrai con me che l'argomento risulta già piuttosto complesso, a questo aggiungiamo il fatto che è in inglese, riuscire a semplificare il tutto in termini accessibili, senza per questo essere scorretti, insomma qualcosa alla Piero Angela favorirebbe una migliore conoscenza dell'argomento.

Proposta perché gli studenti italiani di materie di astrofisica non si danno un po' da fare sia su wikipedia sia su in altri luoghi?
Riuscire a sintetizzare, in termini semplici, argomenti di questa portata significa avere capito la materia ed, indirettamente, questo permetterebbe un maggiore interessamento disponendo di più argomenti validi in italiano.

Bisogna considerare che spesso mi capita di vedere traduzioni, nelle più diverse lingue, pure di Paesi molto piccoli o addirittura di lingue parlate soltanto in certe zone di un paese semplicemente perché sono gruppi più organizzati.

Abbiamo internet da tempo, le scuole sono piene di studenti che non riescono ad esprimersi, perché non cogliere la palla al balzo e lanciare un'iniziativa?

E pensare che basterebbe tradurre o realizzare una pagina a testa per studente a settimana in una classe di 20 persone per portare alla fine dell'anno ad un'incremento deciso della presenza italiana in vari campi.
Sarebbe pure contento il professore di inglese per una rinnovata passione per la sua materia.
Figuriamoci se partecipasse un'intera scuola!

Ditemi che non sto sognando. :rolleyes:

[gabi.2437]

Alla mia prof di inglese che avevo, se traducevamo o meno wikipedia non è che gliene fregasse tanto mi sa :D

[Banus]

Però converrai con me che l'argomento risulta già piuttosto complesso, a questo aggiungiamo il fatto che è in inglese, riuscire a semplificare il tutto in termini accessibili, senza per questo essere scorretti, insomma qualcosa alla Piero Angela favorirebbe una migliore conoscenza dell'argomento.
Hai toccato un punto dolente della divulgazione, il problema di trovare un equilibrio fra correttezza e comprensibilità della spiegazione. Ad esempio l'analogia fra la gravità e un telo elastico non è del tutto corretta, perché ad essere deformato è anche il tempo, ma aiuta ad abbandonare l'idea di "forza a distanza" imparata con la fisica newtoniana.
La relatività generale inoltre è una teoria molto difficile da comprendere a livello concettuale. Si trovano spesso persone, anche fra i ricercatori, che pur credendo di averla capita fanno errori interpretativi, e ti puoi aspettare che mettano le loro spiegazioni errate, in buona fede, su wikipedia. Il problema è abbastanza grave: un esperto della materia, Chris Hillman (http://en.wikipedia.org/wiki/User:Hillman/Archive), ha abbandonato wikipedia proprio perché il suo lavoro si era ridotto al dover difendere gli articoli da questo tipo di interventi.

[lowenz]

un esperto della materia, Chris Hillman (http://en.wikipedia.org/wiki/User:Hillman/Archive), ha abbandonato wikipedia proprio perché il suo lavoro si era ridotto al dover difendere gli articoli da questo tipo di interventi.
Strenuante, concordo.

[Toninotto]

che sappia io, qualsiasi oggetto che finisce in un buco nero, qui dentro non è più ben definito dalla fisica classica, le nostre conoscenze si fermano sull'orizzonte degli eventi, quello che succede dopo alla massa e sottoposto al libero arbitrio di tutti noi. La materia via via che viene compressa degenera dapprima in neutroni, perchè i protoni si fondono con gli elettroni formando neutroni,come nelle stelle di neutroni, poi anche i neutroni degenerano in quark , questo si nota anche nei sistemi binari di due stelle in cui una di esse attira materia dall'altra, aumentando la gravità la materia degenera sempre più, la tappa finale conosciuta ma non sufficientemente spiegata è il buco nero, qui non si parla più di materia ma di sicuro è un connubio fra spazio tempo energia particelle elementari sconosciute.

[zappy]

che sappia io, qualsiasi oggetto che finisce in un buco nero, qui dentro non è più ben definito dalla fisica classica, le nostre conoscenze si fermano sull'orizzonte degli eventi, quello che succede dopo alla massa e sottoposto al libero arbitrio di tutti noi. La materia via via che viene compressa degenera dapprima in neutroni, perchè i protoni si fondono con gli elettroni formando neutroni,come nelle stelle di neutroni, poi anche i neutroni degenerano in quark , questo si nota anche nei sistemi binari di due stelle in cui una di esse attira materia dall'altra, aumentando la gravità la materia degenera sempre più, la tappa finale conosciuta ma non sufficientemente spiegata è il buco nero, qui non si parla più di materia ma di sicuro è un connubio fra spazio tempo energia particelle elementari sconosciute.

quello direi che è il concetto chiave.
non parlerei di "libero arbitrio", ma di "ognuno può fare le ipotesi che crede" che è altra cosa ;)

[Cfranco]

che sappia io, qualsiasi oggetto che finisce in un buco nero, qui dentro non è più ben definito dalla fisica classica, le nostre conoscenze si fermano sull'orizzonte degli eventi, quello che succede dopo alla massa e sottoposto al libero arbitrio di tutti noi.

Quello che succede dentro non è che possiamo deciderlo noi, ci sarà qualche legge fisica che lo spiega, solo che al momento non la conosciamo
Ci sono vari problemi della fisica dei buchi neri che il modello standard non risolve in maniera soddisfacente ( evaporazione, informazione, entropia ) ma che altre teorie sembrano poter trattare bene ( teoria delle stringhe, supergravità, gravità quantistica a loop ad es. ), si tratta di un problema della fisica oltre il modello standard e al momento non abbiamo una teoria, o meglio ne abbiamo troppe ma ci mancano dati sperimentali che possano indirizzarci verso l' una o l' altra.

[Toninotto]

( evaporazione, informazione, entropia )

Quello che non capisco bene è come la scienza è arrivata a spiegare l'evaporazione di un buco nero che avverrebbe dopo un lunghissimo e indefinito periodo di tempo, quindi resterebbe il nulla un giorno nell'universo? così come dal nulla esso ha avuto origine?

[zappy]

Quello che non capisco bene è come la scienza è arrivata a spiegare l'evaporazione di un buco nero che avverrebbe dopo un lunghissimo e indefinito periodo di tempo, quindi resterebbe il nulla un giorno nell'universo? così come dal nulla esso ha avuto origine?

mi sembra un parolone.
direi che "qualcuno ha teorizzato", non "la scienza ha spiegato".

[Toninotto]

beh, Hawking ha scoperto che c'è una radiazione che fuoriesce dai buchi neri, quindi potrebbero evaporare per questo motivo, ma mi pare che ciò non si verifica in tutti i tutti i buchi neri, forse l'emissione avviene al superamento di una soglia critica!?

[+Benito+]

Quello che non capisco bene è come la scienza è arrivata a spiegare l'evaporazione di un buco nero che avverrebbe dopo un lunghissimo e indefinito periodo di tempo, quindi resterebbe il nulla un giorno nell'universo? così come dal nulla esso ha avuto origine?

Evaporare significa che emettono particelle, non che svaniscono. L'intera massa del buco nero, secondo questa teoria, verrebbe diffusa nel tempo sotto forma, appunto, di massa ed energia (fotoni).
L'universo non ha avuto origine dal nulla, ma secondo le teorie attualmente accreditate dal big bang, che era qualcosa diverso dal nulla diversamente non saremmo qui.