[Thread Prev][Thread Next][Thread Index]
Re: Cirkulär "singularitet" m m
Hej Tomas:
Nu har jag fått svar från fysikern. Här har du det.
Hälsn.,
Aage
---------------------------------------
Hej,
här kommer något slags svar:
> Kan man inte säga att ett astrofysikalist svart hål med sannolikheten 1
> har en rotation > 0 varv /s? Är alltså alla svarta hål Kerr-hål (och
> Schwarzschild-hålet bara av intresse som en banbrytande teoretisk
> lösning till fältekvationerna)? Eller erfordras någon relation mellan
> rörelsemängdsmoment och massa för att singulariteten ska övergå från
> punkt- till cirkulärform? Med den cirkulära formen kan man ju inte låta
> bli att associera till strängteroin, där ju en av poängerna är att
> singulariteter undviks. Det verkar ju då som om redan Kerrs lösning till
> Einsteins klassiska ekvationer tycks eliminera de bekymmer med oändlig
> gravitation som en klassiskt punktformig singularitet innebar. Ty när
> man närmar sig cirkelringen är det ju bara avståndet till en av dess
> punkter som kan gå mot noll, och i detta punktelement kan ingen massa
> finnas när ringens hela massa är ändlig. Är detta en rimlig betraktelse?
jag menar nog att det inte är någon rimlig betraktelse. Frågan om hur
singulariteten faktiskt "ser ut" efter en realistisk kollaps är, i den mån den
alls är meningsfull (kan man lita på teorin i så starka fält?), svår. Man har
börjat angripa den först ganska nyligen, och jag tror att de flesta experter
gissar att Schwarzschild-singulariteten är relativt stabil, medan
Kerr-singulariteten inte är det. Men frågan hur mycket ett svart hål spinner är
en fråga om hur geometrin ser ut utanför händelsehorisonten (som är stabil). Och
svaret avgörs av hur det svarta hålet bildades. Det vanliga svaret bland
astrofysiker är att att om ett svart hål drar till sig material från
omgivningen på ett väsentligen slumpmässigt sätt (det är förmodligen fallet med
svarta hål av drygt solstorlek) tenderar spinnet att minska mot noll över tiden.
Om det svarta hålet samlar in material systematiskt från en s.k. insamlingsskiva
(förmodligen fallet för svarta hål i galaxernas centra) tenderar spinnet att
öka, och eventuellt kommer det ganska nära den teoretiska övre gränsen. I det
senare fallet har det börjat komma observationer som stöder denna bild.
Igen: vad som händer inne i hålet är en svår fråga därför att de exakta
lösningarna nog inte säger så mycket om saken. Små störningar i begynnelsedata
tenderar att dämpas i närheten av horisonten, men de tenderar att växa inuti
det svarta hålet.
Observera att hur som helst så är singulariteten i Schwarzschild inte
"punktformig" i någon rimlig mening. Snarare skall man tänka sig det hela som
att rumtiden "tar slut" någon stans där det "egentligen" borde finnas en s.k.
rumsartad (hyper-)yta. På samma sätt så är singulariteten i Big Bang inte
punktformig i någon som helst rimlig mening.
I senaste upplagan av årsboken Kosmos finns en lång artikel av Claes Uggla, som
om jag minns rätt kommenterar denna fråga. Och Claes arbetar aktivt med den
typen av problem.
Mvh
Ingemar
----------------------------
Tomas Moll wrote:
Hej!
Under rubriken ”Spiralgalaxer och svarta hål” hade jag tidigare i kursforum
en fråga (med underrubriken ”Spörsmål om svarta hål”) om ifall i praktiken
alla svarta hål har rörelsemängdsmoment > 0 och därmed är Kerr-hål med den
punktformiga Schwarzschildsingulariteten ersatt av en cirkelform. Det vore
intressant om du före kursens slut hann få någon synpunkt på detta från den
teoretiske fysiker till vilken frågan remitterades. Har naturen genom den
överallt förekommande rotationen egentligen frigjort sig från de
oändligheter som är bekymmer vid punktformiga singulariteter? Man skymtar ju
en analogi med strängteorins sätt att göra så.
Min senare fråga om övre gräns för vinkelsumman hos en triangel vars sidor
är delar av storcirklar på en sfär, och som jag fick till 900 grader, utgick
från betraktelsen att en liten liksidig triangel (vinkelsumma t ex 180.001)
får växa så att den omsluter precis halva sfären (vinkelsumma = 540) och
sedan fortsätta växa tills den omsluter mer än halva sfären och vidare tills
den omsluter nästan hela sfären (vinkelsumma t ex 899.999) utom en liten
resttriangel diametralt motsatt platsen för den ursprungliga starttriangeln.
Vad jag undrade över är om gränsen 900 grader har någon relevans som gräns
även i rumtidkrökningen – t ex vid svarta hål eller i ett universum med mer
än kritisk masstäthet.
Hälsningar
Tomas
--
*********************************************************************
* Aage Sandqvist (Prof.) Phone: +46 - (0)8 5537 8511 *
* Stockholm Observatory Fax: +46 - (0)8 5537 8510 *
* SCFAB - AlbaNova *
* SE - 106 91 Stockholm Email: aage AT astro.su.se *
* Sweden *
*********************************************************************