Mustista aukoista

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Kun keskustelupalstan hakutoiminto ei oikein toimi, enkä jaksa kahlata kaikkia keskusteluja läpi, ajattelin aloittaa uuden viestiketjun koskien mustia aukkoja.

Avaruuden avainluvut -kirjaa lukiessa mieltäni alkoi askarruttaa kuinka mustia aukkoja oikein käytännössä havaitaan? Ilmeisesti ns. atomin kokoisista pienistä mustista aukoista pystyttäisiin jonkinlainen energiajälki toteamaan, mutta isommista sitten ei?

Miten tämä nyt oikein menee - onko noissa pienemmissä niin paljon pakattuna pieneen pisteeseen, että niistä voidaan jotain energiaa tms. havaita? Entä ovatko nämä pienimmät massaltaan sitten tosiaan suurimpia?

Kyseessä on aihe, johon vasta paremmin tutustun.

Heräsi vain omissa ajatuksissa ajatus, jolle löytyi jonkinlaista hypoteesi-pohjaista tukea, eli kuvitellaan tällainen musta-aukko, joka on kerännyt valtavan määrän energiaa itseensä, se lopulta saavuttaa "kyllästymispisteen" -> kupla sulkeutuu -> seuraavassa hetkessä tämä atomitason kupla poksahtaa valkoisena aukkona luoden uuden universumin.

Sivut

Kommentit (91)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
Mercury
Kun keskustelupalstan hakutoiminto ei oikein toimi, enkä jaksa kahlata kaikkia keskusteluja läpi, ajattelin aloittaa uuden viestiketjun koskien mustia aukkoja.

Avaruuden avainluvut -kirjaa lukiessa mieltäni alkoi askarruttaa kuinka mustia aukkoja oikein käytännössä havaitaan? Ilmeisesti ns. atomin kokoisista pienistä mustista aukoista pystyttäisiin jonkinlainen energiajälki toteamaan, mutta isommista sitten ei?




Mustien aukkojan havaitseminen perustuu siihen, että yleisen suhteellisuusteorian avulla voimme laskea, miten aine käyttäytyy pudotessaan mustaan aukkoon. Ennen tapahtumahorisontin taakse putoamistaan se säteilee suuret määrät röntgensäteilyä, jolla on muiden astronomisten kohteiden säteilystä eroavia ominaisuuksia. Teorian ennustamiaa säteilylähteitä on havaittu röntgenkaukoputkihavainnoilla, ja päätelty niiden olevan mustia aukkoja.

Englanninkielinen Wikipedia on yleisesti ottaen ladukas lähde luonnontieteellisissä peruskysymyksissä:
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole ... l_evidence

Kotimainen on usein paljon suppeampi, mutta sieltäkin voi jotain löytää.

Miten tämä nyt oikein menee - onko noissa pienemmissä niin paljon pakattuna pieneen pisteeseen, että niistä voidaan jotain energiaa tms. havaita? Entä ovatko nämä pienimmät massaltaan sitten tosiaan suurimpia?



Atomaaristen mustien aukkojen on ennustettu lähettävän havaittavia määriä säteilyä tiettyjen kvanttimekaanisten prosessien seurauksena (ns. Hawkingin säteilymekanismi). Pieniä mustia aukkoja tai Hawkingin säteilyä ei kuitenkaan ole kokeellisesti havaittu. Astronomiset mustat aukot säteilevät niin vähän, että suoraa säteilyä ei voi havaita. Kaikki havaittava säteily tulee aukkoon putoavasta aineesta.

Mustan aukon tapahtumahorisontin koko on suoraan verrannollinen sen massaan. Atomin massaluokan mustat aukot ovat suorastaan käsittämättömän pieniä, niin pieniä että on astronomien epätodennäköistä että yksikään hiukkanen koskaan putoaa aukkoon, ja tähdistä muodostuneet 10 km:n kokoluokkaa. Galaksien keskustoissa on suunnattoman massiivisia mustia aukkoja, joiden koko on mustaksi aukoksi valtava (miljardilla Auringon massalla aurinkokunnan kokoluokkaa, kosmisesti nekin ovat siis varsin pienikokoisia).

Heräsi vain omissa ajatuksissa ajatus, jolle löytyi jonkinlaista hypoteesi-pohjaista tukea, eli kuvitellaan tällainen musta-aukko, joka on kerännyt valtavan määrän energiaa itseensä, se lopulta saavuttaa "kyllästymispisteen" -> kupla sulkeutuu -> seuraavassa hetkessä tämä atomitason kupla poksahtaa valkoisena aukkona luoden uuden universumin.



Mustien aukkojen teoria tai havainnot eivät tue tuollaista. Omien fysikaalisten hypoteesien teko vailla alan koulutusta on lähinnä viihteellistä toimintaa, jota ei kannata ottaa edes itse vakavasti (siitä on surullisia esimerkkejä tällä palstallakin). Tuskin sinulle tulee mieleen tuosta vain piirtää nykyisiä paljon kevyempää ja vahvempaa lentokonemalliakaan tai suunnitella kokonaan uutta tapaa suorittaa vaativa aivokasvaimen poistoleikkaus. Fysiikassa ei ole yhtään sen helpompaa luoda maallikkopohjalta uusia järkeviä ideoita kuin muilla tieteen tai tekniikan aloilla.

Vierailija

Kiitos täsmennyksistä. Täytyy lukea tuo englanninkielinen materiaali. Suomeksi löytyy aika vähän aiheesta. Olisi pitänyt ymmärtää, että nuo atomitason mustat aukot ovat teoreettisia.

Olin aiemmin ymmärtänyt ettei mustista aukoista pääsisi karkaamaan mitään havaittavaa ulospäin, joten sillä tuo hieman ihmetytti. Oikosulku aivoissa unohti, että toki mustaan aukkoon imeytyvästä materiasta voitaisiin havaintoja tehdä.

Jonkinlaisesta viihteestä tuossa esittämässäni ajatusleikissä olikin kyse.
Toisaalta Pelle-Pelottomatkin osuvat joskus oikeaan.

Vierailija

Yksi tärkeä (suurien) mustien aukkojen havaitsemistapa meinasi unohtua. Nehän toimivat gravitaatiolinsseinä, siis taittavat takaansa tulevia valonsäteitä yleisen suhteellisuusteorian ennustamalla tavalla. Jos havaitaan gravitaatiolinssi, jonka aiheuttava massa on sopivan suuruinen eikä itse säteile (paitsi tuota röntgensäteilyä), voi kyseessä hyvinkin olla musta aukko.

jeremia2
Seuraa 
Viestejä1068
Liittynyt2.3.2009

Tässä yksi maallikko. "Löytäähän sokea kanakin jyvän kun tarpeeksi nokki"
Olen mietiskellyt tuleko vastaan g-raja joka ei nouse vaikka mustan aukon massa kasvaisi. Syy siihen olisi tuo vuorovaikutus putoavan hiukkasen aikaansaama vastakentän koko/määrä, onhan kyse aina kaksisuuntaisesta asiasta. Tuo avaruuden käyristyminen asian selittämisellä vaikuttaa minuun maalikkona vain yhtenä "reikäisenä selityksenä", tai se tuo mukanaan vielä tuntemattomia asioita ?
Tuollainen mustaan aukkoon putoaminen on sellainen ääriarvo joka tuo kummalisuuksia, Kapaleen pudotessa sinne sen nopeus nousee (iman törmäilyjä) valon nopeuteen, ylimääräinen energia ilmeisesti säteilee pois. Mistä tämä enegia, sehän sisältää edelleen oman massansa. Kappaleen poksatuessa pojalle sillä on energiaa 2*mcc, ylimääräinen osa ehkä säteillyt pois? Nouseeko mustan aukon energia vastaavalla määrällä l. vastaa putovan tuplamassaa. Ennen reikään osumista massan energia oli =mcc.
Pitää tutustua wikipediaan ajan kanssa kun tuo englis ei ole niin sujuvaa

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
jeremia2
Olen mietiskellyt tuleko vastaan g-raja joka ei nouse vaikka mustan aukon massa kasvaisi.



Putoamiskiihtyvyyden rajako? En osaa sanoa.

Tuo avaruuden käyristyminen asian selittämisellä vaikuttaa minuun maalikkona vain yhtenä "reikäisenä selityksenä", tai se tuo mukanaan vielä tuntemattomia asioita ?



Ei se tee tieteellistä teoriaa "reikäiseksi selitykseksi", että se on matemaattisesti niin monimutkainen, ettei joku yksilö viitsi siihen perehtyä. Silloin ne reiät löytyvät omien korvien välistä. Yleisen suhteellisuusteorian musta aukko on täysin ristiriidaton objekti (matemaattisena mallina), jonka fysiikka voidaan laskea yksikäsitteisesti.

Tuollainen mustaan aukkoon putoaminen on sellainen ääriarvo joka tuo kummalisuuksia, Kapaleen pudotessa sinne sen nopeus nousee (iman törmäilyjä) valon nopeuteen



Ei nouse. Et voi ottaa yleisestä suhteellisuusteoriasta mustaa aukkoa ja alkaa yhtäkkiä soveltaa siihen klassista mekaniikkaa. Klassisessa mekaniikassa ei ole mustia aukkoja eikä valon nopeus ole mikään rajoite. Relativistisilla laskukaavoilla putoava hiukkanen ei saavuta valon nopeutta.

Mistä tämä enegia, sehän sisältää edelleen oman massansa.



Mustaan aukkoon putoava aine tosiaan säteilee energiaa, jos sitä on makroskooppisia määriä. Energia on peräisin gravitaatiokentän potentiaalienergiasta.

jeremia2
Seuraa 
Viestejä1068
Liittynyt2.3.2009
Neutroni
[

Ei nouse. Et voi ottaa yleisestä suhteellisuusteoriasta mustaa aukkoa ja alkaa yhtäkkiä soveltaa siihen klassista mekaniikkaa. Klassisessa mekaniikassa ei ole mustia aukkoja eikä valon nopeus ole mikään rajoite. Relativistisilla laskukaavoilla putoava hiukkanen ei saavuta valon nopeutta.
Mustaan aukkoon putoava aine tosiaan säteilee energiaa, jos sitä on makroskooppisia määriä. Energia on peräisin gravitaatiokentän potentiaalienergiasta.




En halua inttää, mutta se minun ajatus oli, että putoava kappale vie sinne mukanaan oman massansa ja huomattavan liike-enrgian, eli kokonaisenergia määrä on huomattavasti suurempi kuin putoavan massan. Kasvaako mustan auko energia enemmän kuin sinne putoavan kappalee massa?
Epäilen valonnopeuden olevan paikallisesti rajoite- siinä kulkupaikassa suhteessa "vierellä olijaan".
Vielä ajatus, painovoimahan, esim. maan, muodostuu hiukkasten painovoimista. Maa esittää vain keskiarvoa, tai sitä aina käsitellään yhtenä vaikka asia ei ole näin, laskutulokset voi antaa lähes oikeita arvoja?
Sanotaan maa pyörii, mutta hiukkanen enemmän "kulkee" pyörimisen mukana. Tällä puolen tähän suuntaan, toisella puolen maaplloa toiseen suuntaan. Kaukaa mitaten sillä ei ole merkitystä, mutta lähellä on koska lähempänä olevan pinnan hiukkasten summan vaikutus (liike) on suurempi kuin kauempana vastakkaisela puolella vastakkaiseen suuntaan kulkevan massan, voin olla väärässäkin
Maan painoiman perushiukanen (protoni, sehän on pakattua enrgiaa?) on pieni, sillä on pieni r, ja se toteuttaa 1/rr painovoiman pienentymistä. Mikä mahtaa sen pinnalla olevan massansa aiheuttaman g:n arvo. Tämä vähän liittyy siihen max. g juttuun, hiukkasen kokonais garvitaatiovoima, jos ajatellaan kentän olevan pallomainen, vedetään se "pullon suun läpi kuin pulloharja" jolloin kenttä on vain yhden suuntainen ja myös sen aiheuttama voima on kokonaisgravitaatiovoima.
Tämähän ei ole tietenkään mitenkään mahdollista kuin hulluna ajatuksena

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009
jeremia2
minun ajatus oli, että putoava kappale vie sinne mukanaan oman massansa ja huomattavan liike-enrgian, eli kokonaisenergia määrä on huomattavasti suurempi kuin putoavan massan. Kasvaako mustan auko energia enemmän kuin sinne putoavan kappalee massa?

Ota huomioon, että kappale saa liike-energiansa mustan aukon gravitaatiokentästä. Eli siis putoava kappale heikentää mustiksen gravitaatiokenttää ja saa itse liike-energiaa. Ulkoapäin näiden, mustiksen ja kappaleen, yhteinen gravitaatiokenttä säilynee ennallaan?

Vierailija
petsku
jeremia2
minun ajatus oli, että putoava kappale vie sinne mukanaan oman massansa ja huomattavan liike-enrgian, eli kokonaisenergia määrä on huomattavasti suurempi kuin putoavan massan. Kasvaako mustan auko energia enemmän kuin sinne putoavan kappalee massa?

Ota huomioon, että kappale saa liike-energiansa mustan aukon gravitaatiokentästä. Eli siis putoava kappale heikentää mustiksen gravitaatiokenttää ja saa itse liike-energiaa. Ulkoapäin näiden, mustiksen ja kappaleen, yhteinen gravitaatiokenttä säilynee ennallaan?

Tiedä häntä, onhan gravitaatiokenttä erilainen, jos on kaksi erillistä kappaletta tai niiden yhteensulauma, yksi isompi kappale. Kyllähän siinä potentiaalienergiaa vapautuu, kun kahta kappaletta liikutetaan lähemmäs toisiaan, ja jos kaikki ei säteile pois, niin kai se jää mustaan aukkoon. Tosin en tiedä, miten yleinen suhteellisuusteoria suhtautuu käsitteeseen "gravitaation potentiaalienergia", jos gravitaatio on avaruuden kaareutumista.

amandrai
Seuraa 
Viestejä205
Liittynyt26.4.2010
Neutroni
jeremia2
Tuollainen mustaan aukkoon putoaminen on sellainen ääriarvo joka tuo kummalisuuksia, Kapaleen pudotessa sinne sen nopeus nousee (iman törmäilyjä) valon nopeuteen



Ei nouse. Et voi ottaa yleisestä suhteellisuusteoriasta mustaa aukkoa ja alkaa yhtäkkiä soveltaa siihen klassista mekaniikkaa. Klassisessa mekaniikassa ei ole mustia aukkoja eikä valon nopeus ole mikään rajoite. Relativistisilla laskukaavoilla putoava hiukkanen ei saavuta valon nopeutta.




Kyllä minusta tuntuu että äärettömän kaukana aukosta oleva havaitsija mittaa vapaasti radiaalisuunnassa tippuvan kappaleen nopeudeksi tapahtumahorisontin ylityksen hetkellä täsmälleen c:n.

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009

Oletetaan avaruusalus jonnekin mustan aukon lähistölle. Se käyttää antigravitaatiomoottoreitaan pysyäkseen vakioetäisyydellä mustasta aukosta. Pudottaudun aluksesta putoamaan vapaasti kohti mustaa aukkoa ja alus pysyy edelleen levossa — minä ja alus emme olleet siis kumpikaan kiertoradalla. Minkä värisenä näen aluksen punaiset takavalot putoamiseni varrella? Kiihtyvä vauhtini aikaansaa punasiirtymän, mutta toisaalta takalyhtyjen valo sinisiirtyy syöksyessään alaspäin gravitaatiokentässä. Kumman ilmiön vaikutus on voimakkaampi?

Vierailija
petsku
Oletetaan avaruusalus jonnekin mustan aukon lähistölle. Se käyttää antigravitaatiomoottoreitaan pysyäkseen vakioetäisyydellä mustasta aukosta. Pudottaudun aluksesta putoamaan vapaasti kohti mustaa aukkoa ja alus pysyy edelleen levossa — minä ja alus emme olleet siis kumpikaan kiertoradalla. Minkä värisenä näen aluksen punaiset takavalot putoamiseni varrella? Kiihtyvä vauhtini aikaansaa punasiirtymän, mutta toisaalta takalyhtyjen valo sinisiirtyy syöksyessään alaspäin gravitaatiokentässä. Kumman ilmiön vaikutus on voimakkaampi?




valon sinisiirtymä on verrannollinen putoajan/valon putoamisenergiaan,

valon punasiirtymä on verrannollinen putoajan nopeuteen

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
teramut
Kyllä minusta tuntuu että äärettömän kaukana aukosta oleva havaitsija mittaa vapaasti radiaalisuunnassa tippuvan kappaleen nopeudeksi tapahtumahorisontin ylityksen hetkellä täsmälleen c:n.



Minkä sille sitten voi, jos siltä tuntuu, mutta yleinen suhteellisuusteoria ei ole vähäisimmässäkään määrin tunneasia, ja sen puitteissa mikään massa ei etene nopeudella c.

Vierailija
jartsa
petsku
Oletetaan avaruusalus jonnekin mustan aukon lähistölle. Se käyttää antigravitaatiomoottoreitaan pysyäkseen vakioetäisyydellä mustasta aukosta. Pudottaudun aluksesta putoamaan vapaasti kohti mustaa aukkoa ja alus pysyy edelleen levossa — minä ja alus emme olleet siis kumpikaan kiertoradalla. Minkä värisenä näen aluksen punaiset takavalot putoamiseni varrella? Kiihtyvä vauhtini aikaansaa punasiirtymän, mutta toisaalta takalyhtyjen valo sinisiirtyy syöksyessään alaspäin gravitaatiokentässä. Kumman ilmiön vaikutus on voimakkaampi?




valon sinisiirtymä on verrannollinen putoajan/valon putoamisenergiaan,

valon punasiirtymä on verrannollinen putoajan nopeuteen



sinisiirtymä voidaan unohtaa koska vapaasti putoava olio ei havaitse
sinisiirtymää (esim putoavan fotonin mielestä vieressä putoava fotoni ei sinisiirry)

siis mustaan-aukkoon putoaja havaitsee ajan nopeutumisen ulkopuolella,'mutta ei havaitse sinisiirtymää, ihan uusi tieto mulle tuo

amandrai
Seuraa 
Viestejä205
Liittynyt26.4.2010
Neutroni
teramut
Kyllä minusta tuntuu että äärettömän kaukana aukosta oleva havaitsija mittaa vapaasti radiaalisuunnassa tippuvan kappaleen nopeudeksi tapahtumahorisontin ylityksen hetkellä täsmälleen c:n.



Minkä sille sitten voi, jos siltä tuntuu, mutta yleinen suhteellisuusteoria ei ole vähäisimmässäkään määrin tunneasia, ja sen puitteissa mikään massa ei etene nopeudella c.



Minusta myös tuntuu siltä ettet ole hirveän paljon tutustunut yleiseen suhteellisuusteoriaan, koska tämä väitteesi ei yksinkertaisesti pidä paikkaansa.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26890
Liittynyt16.3.2005
teramut
Minusta myös tuntuu siltä ettet ole hirveän paljon tutustunut yleiseen suhteellisuusteoriaan,



Se on totta.

koska tämä väitteesi ei yksinkertaisesti pidä paikkaansa.



Odotan mielenkiinnolla, että osoitat väitteeni paikkansa pitämättömäksi.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat