|
||||
|
||||
מיזוג א-סימטרי של חורים שחורים. התרחש לפני שנה ופורסם ממש לאחרונה. בזכות זה שאחד גדול בהרבה מהשני, אפשר היה למדוד לראשונה את הספין של אחד מהם. מומלץ לצפות בסימולציה, הסרטון הזה הוא ליגה אחרת. |
|
||||
|
||||
משהו קצת מטריד אותי עם המיזוגים האלה שאנחנו 'רואים'1. אחרי שנים סוף סוף הפנמנו את מה שהרביצו בנו קיפ תורן וחבריו, על כך שכשמישהו/משהו נופל לתוך חור שחור האטת הזמן שלו עבור צופה חיצוני הולכת וגדלה, כך שמבחינתנו, הוא לעולם לא יגיע לאופק האירוע שכן זה ייקח אינסוף זמן במערכת הייחוס שלנו. עכשיו, מספרים לנו שלא סתם מישהו קטן, אלא שחור שחור (אחר) אחר שלם התמזג לאופק האירוע של החור השחור הראשון, ותוך הרבה פחות מאינסוף שניות - כנראה הרבה פחות משנייה - הם הפכו לחור שחור חדש. מה שמן הסתם אומר שמישהו כבר נכנס לאופק האירוע של מישהו אחר, אם תסלחו לי על הצרפתית. אז עכשיו אני לא מבין - או שזה לוקח אינסוף זמן, או שזה לוקח שנייה. עבור אותו צופה, אנחנו, זה או זה או זה2. מי פותר את הסתירה הזו? 1 ופתאום היכתה בי ההבנה האקטואלית של הענין - מסתבר שכשיש מיזוג לא סימטרי, זה אומר שזה ספין של המתמזג הגדול יותר. נו, את זה ידענו גם בלי גלאי כבידה. 2 התפתתי לכתוב now, which witch watch which watch - אבל אז הבנתי שבמקרים האלה זה רק יסבך את העניינים. |
|
||||
|
||||
יש 2 נקודות מבט.. מתמטית ומעשית. מבחינה מתמטית אופק האירועים הוא משטח מתמטי. לא מדובר באיזשהו משטח פיזי כמו פני כדוה״א. עוד לפני ש 2 אופקי האירועים ״נוגעים״ זה בזה, מבחינת ההגדרה המתמטית כבר ״נוצר״ אופק אירועים משותף שמכיל את 2 אופקי האירועים הקודמים. אפשר לראות את זה בסרטון בנקודה שבה כתוב: Movie frozen למה? קראתי שהמתמטיקה של היחסות הכללית לגבי מיזוג חורים שחורים היא מורכבת למדי (כמו כמעט כל דבר ביחסות כללית). אבל גם אם הם היו ״נוגעים״ אחד בשני לפני המיזוג - לא מדובר במשהו פיזי שחוצה משהו פיזי אחר. היה מדובר במשטח מתמטי שנוגע במשטח מתמטי אחר. מבחינה מעשית אם אתה צופה מרוחק, ומסתכל על עצם פיזי שנופל לתוך חור שחור, אז האור שלו עובר הסטה לאדום עד שברגע מסויים (וסופי לחלוטין) לא רואים אותו יותר. הגיע? לא הגיע? מה זה משנה. מכל בחינה מעשית יש משטח ברדיוס של אופק האירועים + 1% , שאפשר לחצות אותו בזמן סופי לחלוטין. אחרי שהעצם חצה אותו, פשוט לא רואים אותו יותר. מבחינתי תקרא למשטח הזה ״אופק 2״ ותתיחס אליו בתור הגבול של החור השחור. זהו, עכשיו אתה יכול לשכוח מההתחכמות על זמן אינסופי. |
|
||||
|
||||
מבחינתי אורך הגל לא משנה, שיעבור הסטה לגלי מיקרוגל (שהיא כבר בפקטור עצום), הוא עדיין יכול לשלוח לי ביט של אינפורמציה שאומר 'אני כאן' ואחריו עוד 'אני כאן' וכן הלאה, ובלי שום התחכמות כנראה אמשיך לראות את הביטים האלה המון זמן. לצורך הענין שלנו, אפילו שעה זה המון זמן. אבל כאן יש לנו משהו לכאורה שקול, והאינפורמציה שנשלחת היא בצורת גלי כבידה, אבל עדיין זה מוזר שהיא לוקחת שנייה ולא שעה. ולכן ההסבר הראשון שלך נשמע יותר משכנע - נוצר אופק חדש בזמן סופי שמכיל את הקודם. אגב, אזור בחלל שיש לו השפעה פיזיקלית מדידה (מאד) הוא לא פחות 'פיזי' מפני כדוה''א. זה שהוא לא מוצק לא אומר שהוא לא פיזי. |
|
||||
|
||||
הסוגיה העומדת בבסיס השאלה שלך טרדה גם את מנוחתי לפני כמה חודשים. הרגשתי כמי שהתדרדר מקבוצת בעלי התואר השני ביחסות כללית, אל קבוצת מי שבהם נותנת ד"ר קולייר סימנים. פניתי לבעלת תואר ד"ר בתחום, וזו אישרה שאכן מדובר בשאלה שאלתית, דבר שעולה גם מתשובה זו. הנקודה היא כזו: נפילה לחור שחור תיקח אינסוף זמן עבור צופה חיצוני (שנמצא באינסוף, אבל לא נהיה קטנוניים). לא מדובר בתכונה של גלי אור, אלא בעצם חלוף הזמן. בהינתן קרינת הוקינג, החור יתאדה עןד קודם לחציית אופק האירועים ע"י הנופל. מה שיראה הנופל הוא את היקום מחוצה לו מאיץ ומתקרר, בעוד שהחור הולך ונעלם לו במהירות. לקראת הסוף יקרעו את הנופל כוחות הגיאות, ואת מה שיישאר תאדה קרינת הוקינג - שניהם מתעצמים באזור האופק ככל שהחור קטן. למעשה, אני נוטה לחשוב שמסיבה זו, כל תיאור מתמטי של היווצרות של חור שחור יגלה שהתהליך לוקח אינסוף זמן. הניחוש שלי הוא שאם ישנם חורים שחורים, מדובר רק בכאלו שנוצרו כבר בראשית היקום, שאז פתרון שוורצשילד אינו רלוונטי. לאחר מכן נוצרו רק "חורים אפורים", כלומר גופים שקרסו לכדי סף חור שחור, והאינטרקאציה שלהם עם שאר היקום היא כשל חורים שחורים תאורטיים, כולל ווריאציה על קרינת בקנשטיין-הוקינג. פנימה של מטריקת שוורצשילד שלהם אינה פיזיקלית. משום כך גם יתכן שבעיית אובדן המידע הכרוכה בחורים שחורים, אינה פיזיקלית. |
|
||||
|
||||
רגע רגע, עבור הנופל (גם את זה למדנו מקיפ תורן) הנפילה לא תיקח אינסוף זמן, אלא הרבה פחות מזה. עד כדי כך שבחור שחור מספיק גדול יש מצב שהוא אפילו ישרוד אחרי שיעבור את אופק האירוע. ואז מהר מאד הוא כבר יספוגט וכן הלאה. אבל הוא ממש לא יזכה לראות את היקום מתקרר. אפילו לא את ארוחת הבוקר שלו. |
|
||||
|
||||
זה היה לפני שלקחו בחשבון את קרינת הוקינג. |
|
||||
|
||||
נראה לי שקרינת הוקינג לא אמורה להשפיע על מערכת הייחוס של אסטרונאוט שנופל, זה נובע מיחסות כללית. היא רק משפיעה (ממש ממש ממש חלש בחזקת מיליון) על האנרגיה של החור השחור. |
|
||||
|
||||
קרינת הוקינג מוכרת כבר מתחילת הסבנטיז, הספר של ת'ורן הוא מהניינטיז. |
|
||||
|
||||
אם אתה מתכוון ל-Gravitation, הוא יצא לראשונה ב-1973. אבל אני רואה שהוא ממשיך לפרסם כאילו אין מחר. רבים מאנשי יח"כ מעדיפים לעסוק בתאוריה הטהורה, ללא הספקולציות הקוואנטיות שלפעמים יוצרות מוזרויות אינטרדיסציפלינריות, שכל עוד אין אנו יודעים כיצד לקוונטט כח זה (אם בכלל ניתן...), ניצבות על בסיס רעוע. אולי גם ת'ורן העדיף זאת, מה עוד שרק ב-2019 התגלתה קרינה כזו בפועל. זכור גם שפתרון שוורצשילד מתייחס לקירוב בו היקום שטוח באינסוף ובו חור שחור שכבר קיים. אבל ייתכן ישנם כבר פתרונות ראליים יותר. |
|
||||
|
||||
א. אני קראתי את Black holes and time warps מ-1994, אבל גם ממאמרי מדע פופולרי ברשת שאני קורא (וקווארה) פה ושם, אף פעם לא נתקלתי בטענה מרחיקת הלכת שקרינת הוקינג משנה את קצב זרימת הזמן במערכת הצירים של הנופל לתוך החור השחור. אשמח לקישורים אם יש לך. ב. קרינת הוקינג התגלתה ב-2019 בפועל? גם לזה נשמח להרחבה וקישור. |
|
||||
|
||||
ב. טעות שלי. א. זה לא מתחייב מתלות הזמן במסה שיורדת עם פליטת הקרינה? |
|
||||
|
||||
א. מנקודת המבט של מי שנופל לחור שחור, חציית סף האירוע וההאצה פנימה אמורות לקחת שניות (תלוי בגודל החור). מסת החור השחור יורדת באופן משמעותי כלשהוא (אחוז נניח מהמסה) אחרי איזה 10 בחזקת חמישים שנים. למה הן רלבנטיות אחת לשנייה? |
|
||||
|
||||
כי צופה חיצוני יראה את החור מתאדה לפני שהנופל מספיק לחצות את האופק, כך שעבורו הוא לעולם לא יחצה אותו. בהנחת עקביות, זה אמור להיות כך לכל הצופים. |
|
||||
|
||||
לפי השיקול הזה גם בלי הוקינג, הצופה החיצוני לא רואה את הנופל לעולם חוצה את אופק האירוע, אבל הצופה הפנימי כן עובר אותו. ויש סתירה. אז מסתבר שאין. אני לא זוכר בדיוק, אבל זה דוקא כן מסתדר. ונראה לי שהשינוי הזעיר של הקטנת החור ב(כמעט) אינסוף לא מאד משנה לשיקול הזה. |
|
||||
|
||||
נכון! כבר בתיאור הקלאסי, ללא השעטנז הקוונטי-כבידתי, מופיעה סתירה מסויימת בין תצפיות שני סוגי הצופים. אבל שם עוד ניתן לטעון שמדובר בחוסר התאמה כמותית - בין זמן סופי לאינסופי, קצת כמו סוגיית הסימולטניות ביחסות פרטית. להבנתי, לסתירה מלאה נדרש אירוע שלישי בין תחילת הנפילה לסופה. נדמה לי שהתאדות החור השחור היא כזו, ואם עבור הצופה החיצוני היא מתרחשת בזמן סופי, קודם לחציית האופק ע"י זה הנופל, הרי שגם עבור הנופל זה מה שיקרה1. לסיום, ציטוט חמוד מן הקישור שהבאת: “the universe is not only queerer than we suppose, it is queerer than we can suppose” 1 עמדה אחרת, נדמה לי |
|
||||
|
||||
הקישור שלך בהערת הרגל מאד קרוב למה שאני מכיר ולמה שניסיתי לומר. פסקה רלבנטית במיוחד: Now, this led early on to an image of a black hole as a strange sort of suspended-animation object, a "frozen star" with immobilized falling debris and gedankenexperiment astronauts hanging above it in eternally slowing precipitation. This is, however, not what you'd see. The reason is that as things get closer to the event horizon, they also get dimmer. Light from them is redshifted and dimmed, and if one considers that light is actually made up of discrete photons, the time of escape of the last photon is actually finite, and not very large. So things would wink out as they got close, including the dying star, and the name "black hole" is justified. ז"א שמבחינתך, הצופה שנופל אל תוך החור, אמנם מאיט ומאיט, אבל גם נעשה יותר ויותר כהה, עד שבעצם הוא לא רק נמצא במרחק אינפיניטסימלי מאופק האירוע - הוא גם בלתי נראה לגמרי ("שחור לגמרי" אם תרצה), וזה כבר בזמן *סופי*1 אחרי תחילת הנפילה שלו.As an example, take the eight-solar-mass black hole I mentioned before. If you start timing from the moment the you see the object half a Schwarzschild radius away from the event horizon, the light will dim exponentially from that point on with a characteristic time of about 0.2 milliseconds, and the time of the last photon is about a hundredth of a second later. The times scale proportionally to the mass of the black hole. If I jump into a black hole, I don't remain visible for long. מבחינה מסוימת - לפחות בראש שלי - לפי כל מדד סביר, הוא כבר חלק מהחור השחור עבורך. המסה שלו התווספה למסה של החור השחור וכן הלאה. באותה מידה שאם החור השחור סופח כוכב שלם, גם לפי התצפיות שלך מסת החור השחור תגדל כפונקציה של הזמן, ולא תישאר קבועה עם איזה "שיירי כוכב" תלויים לנצח מעל אופק האירוע. אפילו יותר מזה - אופק האירוע עצמו גדל ככל שהוא סופח יותר חומר, אז יש מצב שהאסטרונאוט שעדיין תלוי לשיטתך במרחק אפסילון מאופק האירוע "ייבלע" על ידי אופק האירוע המתרחב ואז אפילו לשיטתך הוא כבר יהיה לגמרי בפנים. אנלוגיה נוספת שעולה במוחי שאולי רלוונטית - גם במקום לגמרי אחר, בשולי היקום הנראה לך היום, יכול להיות אסטרונאוט שמאיץ ומאיץ הרחק ממך (מאיץ בעצמו, או אם היקום, לא בטוח שזה משנה), עד למצב שאתה כבר לא תראה לעולם את האור שיוצא ממנו. גם שם, האור ממנו על הדרך נעשה חלש יותר ויותר ויותר, עד לנקודה שהוא "מחשיך לגמרי". ז"א שיש אירועים בעתידו של אותו אסטרונאוט שאתה לא תראה לעולם - אבל זה לא אומר שהם לא קורים. פשוט שמערכת הצירים שלכם לא מתואמת. 1 סופי גם לגביך, הצופה החיצוני. לגביו כאמור זה לקח כמה שניות והוא כבר בתוך החור השחור. |
|
||||
|
||||
זיהוי אי קליטת האור בזמן סופי עם עצם סיפוחו של הנפול אל החור אינו ברור מאליו. ניתן לראות זאת כבעייה טכנית, שזה הכיוון אלי אני נוטה בשלב זה, או, למשל במונחים של אינפורמציה או האנלוגיה שהבאת, כמאפיין מהותי ההופך אותו לחלק מן החור השחור. ימים יגידו. |
|
||||
|
||||
===> מה שמן הסתם אומר שמישהו כבר נכנס לאופק האירוע של מישהו אחר לא נכון. אופק האירועים הוא איזשהו יצור מתמטי. כאשר החורים ההורים קרובים מאד, אבל לפני שהם "נוגעים", יש אופק אירועים שמקיף את שניהם. כמובן פתרתי את כל המשוואות בעצמי כדי להוכיח את זה, אבל אני לא אשתף כי.. אה.. אני לא רוצה לקלקל לאף אחד. אבל מי שרוצה ויזואליזציה: https://youtu.be/1agm33iEAuo |
|
||||
|
||||
אה, אז בעצם הם לא נכנסים זה לאופק האירוע של זה, אלא ש - קצת כמו עם חומר רגיל שקורס לחור שחור - נוצר סביבם אופק אירוע חדש. ממש מגניב. |
חזרה לעמוד הראשי |
מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
RSS מאמרים | כתבו למערכת | אודות האתר | טרם התעדכנת | ארכיון | חיפוש | עזרה | תנאי שימוש | © כל הזכויות שמורות |