Pozorovana atmosfera neutronovej hviezdy - hrubka len 10 cm

[slavko.sk]

Pretoze z Fyziky sa nedokazes opit. Co si nikdy nemal 16 a nesedel v zafajcenej pivarni pri pive a zelenej?

Bezne pri pive preberame fyziku ... davno sme uz neboli, vidim ze mam stale medzery.

[Duro Kotulic Bunta]

No ked som to pochopil, tak napr. foton, bez ohladu na jeho frekvenciu, s nenulovou rychlostou
musi v singularite "nekonecne" dlho obiehat po nejakych trajektoriach ?

Nie, zamienas si singularitu za ciernu dieru (presnesie jej horizont udalosti) - to nie je to iste. Singularita je matematicky bezrozmerny bod (kvantovomechanicky to je ale nieco co ma velkost planckovej dlzky, cize nie nulovy bod ale aj tak nemoze "vnutri" singularity nic existovat, pretoze tam uz nie je ziaden stabilny casopriestor).
Horizont udalosti ciernej diery (cize jej "povrch") nie je nic pevne, nic, kde by sa nejak menili zakony, pri jeho prechode by kozmonaut nic nepocitil. Horizont udalosti ma vyznam len pre vonkajsieho pozorovatela - a sice v tom, ze zpod neho sa snatdardnym procesom uz nic nedostane von. Samozrejme pri malych ciernych dierach su uz slapove sily okolo horizontu udalosti tak velke, ze by rotrhali akykolvek makroskopicky predmet, ale ked mas dostatocne hmotnu ciernu dieru (par stomilionov az milard hmotnosti slnka), tak slapove sily na horizonte su tak male, ze clovek by ich dokazal prezit.
A vo vnutri tohto horizontu udalosti sa pri rotujucej ciernej diere nachadza este jeden horizont udalosti (Cauchyho horizont), a TAM sa uz menia fyzikalne zakony (napr. pravdepodobne sa z jednej casovej dimenzie stanu tri a naopak - z troch priestorovych sa stane len jedna - znie to uplne ako sci-fi, ale je to cista matematika, najdete o tom seriozne vedecke publikacie publikovane v prestiznych vedeckych casopisoch). Tieto zakony podla doterajsich matematickych znalosti ukazuju, ze v takejto ciernej diere mozu existovat stabilne drahy ktore nepretinaju singularitu (pretoze pri rotujucej ciernej diere nema singularita tvar bodu ale prstenca, s hrubkou planckovej dlzky), a teda foton ktory by lete po takejto drahe by mal stale rychlost svetla ale nikdy by nebol zniceny tak ako by bol foton ktory by spadol do singularity (vtedy by z neho nezostalo nic len energia a moment hybnosti preneseny do singularity/ciernej diery).

Ako sa vysvetli to, ze po supernove ostane aj nejaky zvysok okrem odvrhnutej obalky
s ohladom na moment hybnosti hviezdy ? Preco ju to neroztrha celu na jednotlive el. castice ?

Jednoducho - pri gravitacnom kolapse sa v strede nahromaduje hmota - hmota sa stlaca, stlaca a este viac stlaca (ked na nu dopadaju dalsie kusy hmoty), az v istom okamihu sa v istom objeme dosiahne kriticka hustota a v tomto objeme vznikne cierna diera. Zaroven vsak prebieha extremne rychla jadrova fuzia (az po prvky ktore este ani ludstvo nedokaze vyrobit, urcite vyssie ako dnesny rekord s protonovym cislom 118 [olovo ako posledny stabilny prvok ma len 82 protonov, uran 92..]), ktora vytvara protitlak - cokolvek co nestihne dopadnut do svhwartzschildovho polomeru skor nez vznikne cierna diera, je exploziou odvrhnute prec - ovela vacsou rychlostou ako je unikova rychlost z okolia ciernej diery pre danu vzdialenost.
Cize vysledok je, ze cast hmoty explozia odvrhne prec, ale ta hmota, ktora stihla padnut do cerstvo vytvorenej ciernej diery (alebo hmota, ktorej rychlost udelena exploziou bola mensia nez unikova rychlost z okolia ciernej diery) padne do nej.
(to iste plati o pripade ked nevznikne cierna diera ale "len" neutronova hviezda)

No zhorela mi placka.

Snad to stalo za to

Ale este otazka. Preco fyzika nenadchyna vsetky deti, ktore sa ponevieraju po baroch a uliciach
a nemaju zaujem pomahat ludom, ktori si na pomoc fyzikov odkazani ?

je to urcite skoda, ale na druhej strane - vies si predstvait zeby vsetci ludia boli fyzici? Kto by potom financoval vyskum?

[Kiwi]

No a ake velke su slapove sily ? Dokazu roztrhnut aj neutron ci proton ?
Alebo aj ine fermiony, este mensie ?

A ako potom chapat Cerenkovovo ziarenie a vyparovanie ciernych dier ?

Vyparuje sa ta singularita ?

Su toto identicke javy ?

http://en.wikipedia.org/wiki/Cherenkov_radiation
http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation

[Duro Kotulic Bunta]

No a ake velke su slapove sily ? Dokazu roztrhnut aj neutron ci proton ?
Alebo aj ine fermiony, este mensie ?

Narastaju prakticky do nekonecna ked sa priblizujes k singularite.
Castice naberaju energiu cim blizie su k singularite a z tohto pohladu teda su vsetky rotrhane v zmysle rozpadu na castice z ktorych sa skladaju (cize baryony sa rozpadnu na kvarkguonovy plazmu tesne predtym ako budu pohltene singularitou).
Fermiony sa neskladaju z nicoho, pri naberani energie sa teda ich struktura nemeni. Aspon podla sucasnych znalosti fyziky.

A ako potom chapat Cerenkovovo ziarenie a vyparovanie ciernych dier ?

To su veci, ktore spolu nesuvisia, su to nezavisle fyzikalne javy kazdy s uplne inou pricinou.
Cerenkovovo ziarenie je ziarenie, ktore vydava castica ktora sa v materialy pohybuje rychlejsie ako svetlo - cerenkovovo ziarenie je akousi razovou vlnou z fotonov, presne tak ako ked lietado leti rychlostou vacsou ako je rychlost zvuku v danom materialy (vzduchu) a zvuk vytvara razovu vlnu. Neporusuje to ale teoriu relativity, pretoze rychlost svetla v materilay je nizsia nie vdaka tomu, zeby fotony leteli pomalsie, ale vdaka tomu, ze fotony su pohlcovane a znovuvyzarovane materialom, pripadne neustale ohybane/odrazane od atomov (a teda neletia priamociaro). Cize samotny foton sice stale leti rychlostou svetla vo vakuu (299 792 458 m/s), ale svetlo ako celok sa v danom materialy siri uz o trosku pomalsie - a teda castica ktora taketo svetlo predbieha pred sebou vytvara razovu vlnu fotonov, ktore vidime ako Cerenkovovo ziarenie.

Vyparovanie ciernych dier je ale kvantovomechanicky jav, ked su pary castica/anticastica ktore neustale vznikaju a zanikaju vo vakuu (tzv. virtualne castice vo falosnom vakuu) roztrhnute v tesnej blizkosti ciernej diery, pricom jedna unika von a druha pada do diery oberajuc ju o hmotonst/energiu.

Vyparuje sa ta singularita ?

Ano, presnejsie zmensuje sa jej hmotnost.

[Duro Kotulic Bunta]

Inak dnes rano som si dal malu mentalnu rozcvicku - tie slapove sily okolo supemasivnych ciernych dier ma zaujimaju, a tak som si vyratal, aka sila by posobila na cloveka ktory vazi aj so skafandrom 100 kg, je dlhy 2 metre, na horizonte udalosti (cize "povrchu") ciernej diery o hmotnosti 18 miliard hmotnosti Slnka (taka je najhmotnejsia supermasivna cierna diera, ktoru astronomovia pozoruju).
Vyslo mi, ze nielenze astronauta tato sila neroztrha (co teda som vedel), ale ze tu silu by kozmonaut ani vobec necitil ! (co ma uz prekvapilo).
Bola by totiz rovna len sile, ktorou na Zemi posobi zrnko o hmotnosti 0.1 miligramu
(cize supermasivna cierna diera by kozmonauta "trhala" tak silno ako keby si ten kozmonaut na Zemi zavesil na nohy jedno zrnko krystaloveho cukru )

Teraz sa uz lahsie chape aj to, preco este cca 15 minut by trvalo kym by dopadol do centralnej singularity..

Zaujimave by bolo este vypocitat, v akej vzdialenosti od centra by v takejto ciernej diere sa gravitacna sila uz nedala vydrzat (v akej vzdialenosti by kozmonauta trztrhalo), ale to by som si musel odvodit novy (zlozitejsi) vzorcek...

[Kiwi]

Ale tie "lahsie" diery trhaju silnejsie, nie ?

[Duro Kotulic Bunta]

Ale tie "lahsie" diery trhaju silnejsie, nie ?

Cim je cierna diera lahsia, tym vacsie slapove sily ma na svojom horizonte udalosti, a teda - ano - tym silnejsie na nom deformuje objekty.
Preto moze clovek prezit pad pod horizont udalosti az od istej hmotnosti ciernej diery (musi byt supermasivna).