黑洞真奇怪!

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文章 Wah!! » 週六 26 3月, 2016 01:33

即使假設同意飛行員的角度能夠撞到奇點, 我們外界仍無法做到:
"如果科技容許我們量度細微的重力波, 那我們是否可能用重力波「觀察」到物件(大小許方便點, 如一顆恆星吧)撞上奇點的時間? 或用重力子(graviton)觀察黑洞的內部..."

因為物質過了事界後的一切事情, 都不能對應到外界有限長的時間的任何一刻. 不是嗎?

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文章 WFPC2 » 週六 26 3月, 2016 02:09

Wah!! 寫:即使假設同意飛行員的角度能夠撞到奇點, 我們外界仍無法做到:
"如果科技容許我們量度細微的重力波, 那我們是否可能用重力波「觀察」到物件(大小許方便點, 如一顆恆星吧)撞上奇點的時間? 或用重力子(graviton)觀察黑洞的內部..."

因為物質過了事界後的一切事情, 都不能對應到外界有限長的時間的任何一刻. 不是嗎?
能否透過重力波或重力子接收黑洞視界内的資訊這個問題,
我也想了很多次,應該都是不可以透過重力波觀看黑洞視
界内的事件,因為重力波在趨近視界處對於視界以外的觀
察者來說,波長是趨於無限長,所以重力波不能逃離到視界以外。

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文章 鄧登凳 » 週日 27 3月, 2016 22:04

Wah!! 寫:即使假設同意飛行員的角度能夠撞到奇點, 我們外界仍無法做到:
"如果科技容許我們量度細微的重力波, 那我們是否可能用重力波「觀察」到物件(大小許方便點, 如一顆恆星吧)撞上奇點的時間? 或用重力子(graviton)觀察黑洞的內部..."

因為物質過了事界後的一切事情, 都不能對應到外界有限長的時間的任何一刻. 不是嗎?
思考實驗法:

1. 科學家可以藉在視界外繞著黑洞的天體運動來估計黑洞的質量(見http://hubblesite.org/explore_astronomy ... 3_q14.html)

2. 一般理解, 黑洞吃掉附近的物質, 以增加質量(見http://www.universetoday.com/99929/new- ... le-growth/)

3. 當黑洞的質量有增加, 它所產生的時空扭曲就會有變化, 時空扭曲的變化就做成重力波。

4. 黑洞質量變化做成的時空扭曲的影響, 不可能要「無限長」的時間才影響到視界外的物體, 不然第(1)項就不真確。

5. 視界外物體受質量變化產生時空扭影響的一刻, 就是對應「跌入」的物體成為黑洞部份的一刻。

6. 由於時空扭曲的影響是在一定時間內影響到視界外的物體, 重力波的頻率不可以是零(即不是1/∞), 那波長也不會是無限大。

如果用量子力學的重力子理論來考慮, 視界應該對重力子穿越毫無作用。

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文章 WFPC2 » 週日 27 3月, 2016 23:16

前題是不考慮黑洞吸收物質或黑洞合併的情況,而是想有没有
辦法透過重力波獲得視界内的資訊,而不是黑洞吸收物質或
黑洞合併所射重力波。

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文章 WFPC2 » 週一 28 3月, 2016 00:34

能接收到黑洞吸收物質所發射的重力波,其發射源是位
於視界之外,所有趨近視界的波動包括電磁波和重力波
因為重力無限红移關係,其波長已無限延長了。

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文章 Wah!! » 週一 28 3月, 2016 19:37

鄧登凳 寫:
Wah!! 寫:即使假設同意飛行員的角度能夠撞到奇點, 我們外界仍無法做到:
"如果科技容許我們量度細微的重力波, 那我們是否可能用重力波「觀察」到物件(大小許方便點, 如一顆恆星吧)撞上奇點的時間? 或用重力子(graviton)觀察黑洞的內部..."

因為物質過了事界後的一切事情, 都不能對應到外界有限長的時間的任何一刻. 不是嗎?
思考實驗法:

1. 科學家可以藉在視界外繞著黑洞的天體運動來估計黑洞的質量(見http://hubblesite.org/explore_astronomy ... 3_q14.html)

2. 一般理解, 黑洞吃掉附近的物質, 以增加質量(見http://www.universetoday.com/99929/new- ... le-growth/)

3. 當黑洞的質量有增加, 它所產生的時空扭曲就會有變化, 時空扭曲的變化就做成重力波。

4. 黑洞質量變化做成的時空扭曲的影響, 不可能要「無限長」的時間才影響到視界外的物體, 不然第(1)項就不真確。

5. 視界外物體受質量變化產生時空扭影響的一刻, 就是對應「跌入」的物體成為黑洞部份的一刻。

6. 由於時空扭曲的影響是在一定時間內影響到視界外的物體, 重力波的頻率不可以是零(即不是1/∞), 那波長也不會是無限大。

如果用量子力學的重力子理論來考慮, 視界應該對重力子穿越毫無作用。
不同意這個說法, 質能對時空的扭曲, 無論物質是否接近視界時, 已經開始產生作用. 而結合成黑洞時, 不代表物質已"撞到奇點", 可以是在有限時間內, 物質無限接近視界而已.

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文章 鄧登凳 » 週一 28 3月, 2016 21:08

Wah!! 寫:
鄧登凳 寫:...思考實驗法:

1. 科學家可以藉在視界外繞著黑洞的天體運動來估計黑洞的質量(見http://hubblesite.org/explore_astronomy ... 3_q14.html)

2. 一般理解, 黑洞吃掉附近的物質, 以增加質量(見http://www.universetoday.com/99929/new- ... le-growth/)
...
不同意這個說法, 質能對時空的扭曲, 無論物質是否接近視界時, 已經開始產生作用. 而結合成黑洞時, 不代表物質已"撞到奇點", 可以是在有限時間內, 物質無限接近視界而已.
第(1)項, 觀察接近黑洞但在視界外物質的移動, 不是用來估計視界外有多少物質, 而是用來估計黑洞的質量。視界外的東西, 不是黑洞的一部份, 不能算黑洞的質量。一定要東西掉入視界內, 才會有第(2)項的質量增加出現。

第(1)和(2)項, 不是我的說法, 而是目前科學界廣為接受的、由觀察推出來的結論。

視界只是光不能由內溢出範圍的一個表面, 對移動向奇點的物質, 或射向奇點的光或電磁波, 是完全沒有任何阻擋的功效的。

物質未撞上奇點, 質量密度不會很高, 但撞上奇點, 質量密度會達到黑洞水平。影響時空扭曲, 最重要的是質量密度, 而不單是總質量, 因此一件未達到黑洞密度的物體在奇點變成達到黑洞密度的黑洞一部份, 這個過程會產生時空扭空變化, 即產生重力波, 這種重力波只可以在視界內產生, 不可能在視界外產生。由於視界不會阻斷奇點的重力對外間的影響, 那理應用重力波可「觀察」到碰撞的時間。

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文章 Wah!! » 週一 28 3月, 2016 22:55

>>第(1)項, 觀察接近黑洞但在視界外物質的移動, 不是用來估計視界外有多少物質, 而是用來估計黑洞的質量。視界外的東西, 不是黑洞的一部份, 不能算黑洞的質量。一定要東西掉入視界內, 才會有第(2)項的質量增加出現。

只要物質無限接近視界, 我們的觀測就無法把物質與黑洞質量區分出來.


>>視界只是光不能由內溢出範圍的一個表面, 對移動向奇點的物質, 或射向奇點的光或電磁波, 是完全沒有任何阻擋的功效的。

即使相對性是成立, 相對於物質本身"終有一刻"到達奇點, 這個到達的"時刻"已不是外界現實時間的任何一刻, 因為外界已經要等待無限長時間讓物質穿過視界.
光的不能溢出, 已經是時間無限延滯的一個現象, 那麼"到達奇點"對於外界來說是永遠也不能發生的.


>>物質未撞上奇點, 質量密度不會很高

我想像的是, 外界見到物質無限接近視界時, 已經在提升了密度. 因為越近視界的物質越慢, 遠一點的物質能夠越來越跟貼早掉入黑洞的物質.
而物質就像是數學積分一樣, 把視界增加了一層薄殼.
對於宏觀地看黑洞引力效應時, 我們是無法區分一個"奇點黑洞"和一個"緻密黑球"的區別的.


-----
當別人問: 如果人飛得快過光, 是否就能時光倒流?
公式答案是: 因為人有靜止質量, 需要注入無限能量才能達到光速, 所以超光速不是我們的討論範圍.

當我們問: 外界能否觀測到物質掉入黑洞奇點?
為什么科學家卻不考慮這需要"超越無限長的時間"等待, 反而跳至一些複數時間之類的情況來討論, 避開現實無法等待的限制呢?

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文章 鄧登凳 » 週二 29 3月, 2016 01:17

Wah!! 寫:
當我們問: 外界能否觀測到物質掉入黑洞奇點?
為什么科學家卻不考慮這需要"超越無限長的時間"等待, 反而跳至一些複數時間之類的情況來討論, 避開現實無法等待的限制呢?


因為「超越無限長的時間」根本不存在 :D

物件掉入黑洞, 也不需要什麼複數時間。

什麼黑洞在視界形成一個外殼, 什麼視界與奇點不分, 也根本沒有物理學的理據。

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文章 WFPC2 » 週二 29 3月, 2016 02:15

時間在黑洞視界處確實停頓了,這是對於視界外的
立場來看,對於跌入視界内的飛船來說,時間並未停頓,
在他的立場他仍會在一段有限的時間内跌入奇點。除非物
理定律說時間對物質在引力塌缩的物質來說時間也是停
,否則不會說黑洞跟本不存在,因為相對論說没有絕對的時間。

那黑洞内的事件確實是不對應於視界的任何一段有限的
時間,時間的概念確在極端彎曲時空的情況受到局限。

正如相信其他平行宇宙存在的科學家,對這些時間和空間上與我們的宇宙
不相連的平行宇宙,它們在虛數時間或超時空内各有自己的空
間维度實數時間,我們等不到這些平行宇宙,但在概念上不會
視它們不存在。

虚數時間是霍金引入的一種處理關於宇宙起源,量子重力問題
的觀念,黑洞的問題也會有關係。

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文章 Wah!! » 週二 29 3月, 2016 06:52

WFPC2 寫:時間在黑洞視界處確實停頓了,這是對於視界外的立場來看...
這就是我最大的疑惑之處! 當我們外界無論等多久都看不到物質穿越視界, 當我們等到天荒地老, 海沽石爛, 等到宇宙死寂還是等到宇宙坍縮等等的任何一個有限時刻, 物質都仍然是未增穿過視界!
那麼對於我們外界觀測者來說, 物質就是永遠無法形成奇點, 這時再討論的"相觀測者穿過視界"這個在"宇宙無限時間之後"的事情還有何意義???
至少, 在我們宇宙只存在137億年這個相對於無限長時間的一瞬間, 仍然未有任何物質穿過視界, 對吧?
再加上霍金輻射的考慮(Wiki: 超大質量黑洞則可以活10^90年), 這些物質早在"無限長時間之後穿過視界"之前, 早已輻射掉了.

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文章 WFPC2 » 週二 29 3月, 2016 14:21

Wah!! 寫:
WFPC2 寫:時間在黑洞視界處確實停頓了,這是對於視界外的立場來看...
這就是我最大的疑惑之處! 當我們外界無論等多久都看不到物質穿越視界, 當我們等到天荒地老, 海沽石爛, 等到宇宙死寂還是等到宇宙坍縮等等的任何一個有限時刻, 物質都仍然是未增穿過視界!
那麼對於我們外界觀測者來說, 物質就是永遠無法形成奇點, 這時再討論的"相觀測者穿過視界"這個在"宇宙無限時間之後"的事情還有何意義???
至少, 在我們宇宙只存在137億年這個相對於無限長時間的一瞬間, 仍然未有任何物質穿過視界, 對吧?
再加上霍金輻射的考慮(Wiki: 超大質量黑洞則可以活10^90年), 這些物質早在"無限長時間之後穿過視界"之前, 早已輻射掉了.
關於時間在黑洞視界處停頓,物質花無限長時間接近視界,這裡
只是考慮了廣義相對論,我想應該在黑洞視界處做些量子修正,


粒子靠近視界的位置和動量並不是連續,如果時間在視界處停下
來,粒子就不可能有運動處於静止,這是量子的不確性原理所禁止的,
粒子要麼躍遷入視界內,要麼留在視界外,而視界處的時空也量子重
力价作用而據烈擾動令視界在量子層次變得糢糊。

我想到如果做了量子修正,粒子不必花無限長時間進入黑洞視界再跌入
奇點,甚至推翻了奇點的存在。

那我們就可以討論視界内的事情了。

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文章 鄧登凳 » 週二 29 3月, 2016 16:42

物質進入視界後, 會有影像永遠殘留, 是用來處理資訊守恆定律(Law of Conservation of Information), 物質進入黑洞信息消失(即黑洞資訊悖論)不乎合這個基本概念, 所以提出影像殘留來解決悖論。影像殘留和物質停留是兩碼子的事。

時間膨漲或至時間停頓是指什麼? 只是指在不同相對速度下的時鐘運行而矣, 不是指物體本身的移動速度, 按相對論, 當一個時鐘達到光速, 那個時鐘相對於「靜止」的觀察者而言是「停頓」了, 但那個時鐘的移動完全沒有停傾。粒子加速器己多次觀察到這現象, 粒子加速到接近光速, 粒子的衷變接近停頓(半衷期就是一種時鐘), 但那粒子並沒有減慢。留意在廣義相對論中, 重力和加速是等效的, 這等效概念是廣義相對論的基礎。按加速與重力等效的立場來看, 粒子加速器足以說明, 重力可以使時鐘變慢, 但不會使移向重力中心的物體移動變慢或停止。

物體接近黑洞會移動變慢及在視界停下來的想像, 除不合相對論外, 也與觀察結果不乎。我們見到愈接近相信是黑洞位置的恆星, 繞著黑洞是愈轉愈快, 不是愈來愈慢。如果物體在視界外停留, 那麼一定有很多熾熱的恆星在視界外, 成為一個非常明亮的外殼, 由於在視界外, 光仍可以溢出, 黑洞理應變成光洞了! 可惜至今還未有光洞被觀察到。

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文章 Wah!! » 週二 29 3月, 2016 17:02

若有飛船在離開視界極近的位置, 忽然回心轉意加速至接近光速, 擺脫黑洞引力, 它是能夠回到低引力的外界時空.
那就在飛船離開視界極近的位置時, 外界會見到飛船是影像殘留還是什么?

另外, 相對論的前題只是光速不變, 並不是說所有物體的速度在接近視界時, 必然不能被低引力外界觀測者見到減慢.

科學觀測到的恆星繞黑洞旋轉, 亦不是在時間延滯極大的情況下發生.
而我的設想亦沒有否定極大的引力紅移會使恆星的光在極近視界時消失.

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文章 Wah!! » 週二 29 3月, 2016 18:05

不過在我的設想里, 由於所有物質都是一層層地無限接近視界, 時間延滯使速度減至零, 此球會變成停滯不轉動...
這時角動量貌似變得不守恆了......

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