Pád do čiernej diery

Schwarcszchild vyriešil na podkladoch ktoré mal od Einsteina aj ako bude padať fotón alebo častica do čiernej diery. Častica bude padať voľným pádom a na horizonte udalosti by mala mať rýchlosť svetla vo vákuu, podľa normálneho vysvetlenia voľného pádu z nekonečna by pri dopade mala rýchlosť svetla. Technický môžeme na najvyššiu rýchlosť urýchliť protón. Elektrón je síce menšia častica ale vyžaruje silné brzdné žiarenie väčšie ako protón. Neutrón sa časom rozpadne ale pri jeho rozpade vznikne častica neutríno. Nemá brzdné žiarenie nemá elektrický náboj, dobre prechádza cez hmotu, reaguje iba na tzv. slabé elektrické sily. Nejdem vysvetľovať čo to je. V CERNE bola dokonca nameraná jeho rýchlosť vyššia ako rýchlosť svetla vo vákuu ale nakoniec vysvitlo, že to bola obyčajná porucha na svetelnom kábli ktorý zabezpečoval synchronizáciu medzi zdrojom neutrín a detektorom neutrín. Rozdiel medzi fotónom a neutrínom je v tom, že neutríno gravitácia urýchľuje ale fotón nezrýchľuje. Tým, že zrýchlenie častice vzrastá exponenciálne, tak na ňu bude pôsobiť extrémne preťaženie. Podľa mňa hmota sa veľmi nepriblíži k horizontu udalosti ale sa rozpadne na fotóny. Aj neutríno tým že dostáva kinetickú energiu zvyšuje svoju hmotnosť a začína kmitať resp. sú zaznamenané také balíky neutrín. Toto preťaženie môže deformovať každú jednu časticu. Fotón síce neurýchli gravitácia ale dodá mu energiu. Jeho vlnová dĺžka sa skráti. Schwarczchild neutrína nepoznal ale uvažoval o sústave, môžeme si to predstaviť ako nejaký bod ktorý padá do čiernej diery. Na sústave ktorá bude padať do čiernej diery sa budú prejavovať relativistické účinky, vzdialenosti pozorované z vonku sa budú skracovať a časy sa budú na sústave predlžovať. Fotón nezrýchľuje ale dostane energiu od gravitácie. Tým, že na neho pôsobí tak časť energie mu odovzdáva. Je to niečo podobné ako voľný pád. Teleso voľným pádom zrýchľuje tým sa jeho kinetická energia zvyšuje.

Prečo sa bude plynutie času predlžovať, dilatáciu času a pozorované dĺžky sa budú skracovať, kotrakciu dĺžok prejavovať pri rýchlostiach blízkych rýchlosti svetla vo vákuu, Einstein to vysvetľoval na vlaku ktorý  by išiel rýchlosťou blízkej rýchlosti svetla a naraz by na začiatok vlaku a na koniec vlaku udreli blesky. Na začiatku a na konci vlaku vzniknú elektromagnetické vlny ktoré sa budú šíriť iba z toho jedného bodu na dráhe je jedno či sa vlak pohne. Aj keď posledný vagón keď sa pohne elektromagnetická vlna sa nebude šíriť z konca vagóna ale z bodu na dráhe kde blesk vagón zasiahol. Na začiatku vlaku to bude opačne. Detektor elektromagnetických vĺn ktorý je umiestnený v strede vlaku zaznamená dve elektromagnetické vlny v rozdielnom čase. Elektromagnetická vlna ktorá príde od konca vlaku dôjde neskôr pretože detektor sa vzdialil od bodu kde vznikla elektromagnetická vlna. Ale elektromagnetická vlna zo začiatku vlaku príde skôr pretože detektor sa priblížil k bodu kde vznikla elektromagnetická vlna, zaznamenali by sme skrátenie dĺžky. Čo je na tom čudné. Ale predstavme, že by sme ten hypoteticky vlak zmenšovali tak aby bol iba jeden bod. Tie isté efekty by sa prejavili na tom bode. Matematicky dilatáciu času a kontrakcie dĺžok som odvodil v predchadzajúcich blogoch  http://aldebaran.blog.pravda.sk/2017/12/05/nieco-o-svetle-case-a-dlzke/ a http://aldebaran.blog.pravda.sk/2017/12/14/vzdialenosti-a-rychlosti/. Pre predĺženie plynutia času je vzorec  t je výsledný čas, T0 je čas ktorý zaznamenávame pri nulovej rýchlosti, v je rovnomerná rýchlosť na ktorú sme teleso urýchlili a c je rýchlosť svetla vo vákuu. Pre skrátenie, kontrakciu dĺžky platí vzťah L je dĺžka, ktorú pozorujeme keď je teleso v pohybe alebo my sme v pohybe a pozorujeme teleso ktoré stojí. L0 je skutočná dĺžka telesa. Potom zmeny času dt a dráhy dr budú pre padajúcu sústavu rozdielne. Padajúcu sústavu označil Schwarczchlid symbolom LIS. Podľa toho sú zmeny plynutia času dt

a zmeny skrátenia pozorovaných dĺžok dr ktoré registruje pozorovateľ na padajúcej sústave 

Ale na v rovnici musíme požiť čas dtLIS a dĺžku drLIS u. Rovnice pre čas dtLIS je

a pre dĺžku drLIS je

Znamená to, zmeny dráhy dr sú oveľa väčšie ako pozorujeme v padajúcej sústave, pretože sústava zrýchľuje. Zmena času sa bude skracovať pretože rýchlosť sústavy bude stúpať a rozdiel dráhy c·t-r sa bude zmenšovať. Rýchlosť sústavy sa bude približovať rýchlosti svetla. Keď to vložíme do rovnice pre sférické súradnice

dostaneme rovnicu ktorá na ľavej strane bude vyzerať

,a na pravej strane rovnice

Na prvý poľad to vyzerá zložite ale v skutočnosti je to Pytagorova veta na súčet štvorcov. S tejto rovnice vychádzal Schwarczchild na zostrojenie svojej metriky. Metrika je ľudovo povedané matematicky nástroj podľa ktorého môžeme počítať vzdialenosti. Myslel som, že to dokončím v tomto blogu ale bolo by to zbytočne veľa vzorcov naraz.

Využitie jadrových síl III

13.11.2023

Pokračujem v predchádzajúcich blogoch. Dúfam, že mi prepáčite, že nepíšem o politike. Pred vojnou v Nemecku bolo objavené štiepenie uránu. Po objavení kritického množstva, začali Nemeckí vedci zlúčení okolo Heisenberga uvažovať ako by sa dala využiť energia, ktorá sa uvoľní pri lavínovej reťazovej reakcii vo vojenskej oblasti. Uvedomovali si, že môžu vyrobiť [...]

Využitie jadrových síl II

08.11.2023

Pokračujem v predchádzajúcom blogu o jadrových o využití jadrových síl. Keď dopadne na atóm uránu 235U neutrón s malou energiou, tak ho pohlti a vznikne izotop 236U. Jadro atómu 236U sa rozpadne na 2 jadrá ktoré majú menšiu atómovú hmotnosť a od seba odletia. Pri tom sa uvoľnia aj 2 alebo 3 neutróny s vyššou energiou. Predstavme si, že máme oproti sebe 2 rovnaké [...]

Využitie jadrových síl

01.11.2023

Do tejto prepolitizovanej doby chcem napísať blog ktorý je mimo diania okolo nás. Napíšem niečo z histórie fyziky. Jadrá atómov drží pokope tzv. silná jadrová sila. Je taká silná, že dokáže udržať pokope aj protóny medzi ktorými pôsobia veľmi silné elektrostatické odpudivé sily. Jadrová sila pôsobí len na veľmi malé vzdialenosti. Jadrá atómov sú preto veľmi [...]

kapitol, kongres, USA

Republikáni si podľa prognóz udržia väčšinu v Snemovni reprezentantov

13.11.2024 23:13

Víťazstvo republikánov v kongresových voľbách do snemovne sa predpokladalo už skôr.

taraba salvini

Taraba rokoval so Salvinim o migrácii aj Európskej zelenej dohode

13.11.2024 22:19

Salviniho zároveň pozval na Slovensko.

Donald Trump, Marco Rubio

Americkým ministrom zahraničia bude Marco Rubio, do čela spravodlivosti si Trump vybral Matta Gaetza

13.11.2024 21:11, aktualizované: 23:00

53-ročný Rubio bude podľa Trumpa "neohrozeným bojovníkom, ktorý nikdy neustúpi našim nepriateľom".

Trump  Zelenskyj

Uchýli sa Ukrajina k jadrovej bombe? Atómovku by mohla vyrobiť za pár mesiacov, tvrdí dokument

13.11.2024 20:55

Podľa denníka The Times to tvrdí dokument s armádou spájaného think-tanku, ktorý bol adresovaný ukrajinskému ministerstvu obrany.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 48
Celková čítanosť: 187581x
Priemerná čítanosť článkov: 3908x

Autor blogu

Kategórie