t***@szuro.hix.hu
2004-08-03 07:55:09 UTC
Kedves Jozsi!
lett volna a szoveg. De velhetoen barmelyik latszolagos logikai szakadekot
at lehet hidalni, ha reszletesebben belemegyunk.
masikra no olyan nagyra, hogy a terido gorbulet jelentosse valjon, hanem
aprankent hizik a szinte folyamatosan belehullo anyagoktol. A csillag
anyagait a sajat sulyuk preseli ossze, es a nyomas a kozeppontban a
legnagyobb. Ahogy a csillag merete no, a belso nyomas is novekszik. De a
kvantummechanika szerint a hatarozatlansagi relacio, es a Pauli kizarasi elv
miatt az anyag nem valik pontszeruve, es a csillagnak mindig megmarad
valamekkora terfogata. Ha valakinek ettol eltero informacioi volnanak a
kvantummechanikat illetoen, az javitson ki. (A fekete lyuk partiak is eppen
ezzel probaljak megindokolni, hogy miert is parolog a fekete lyuk, de ha
egyszer ezt ilyen vilagosan latjak, miert nem latjak azt is, hogy aminek a
letezeset tiltjak a fizikai torvenyek, az letre sem jon.)
Ahogy tovabbi anyagok hullanak a csillagba, egy bizonyos meret folott a ter
gorbulete is gyorsabbb novekvesnek indul, emiatt a belso nyomas novekedese
egyre kisebb mertekben tart parhuzamot a csillag meretnovekedessel. Vegul a
belso nyomas eler egy maximalis erteket. Ezen a szinten a csillag belso
tereben egy olyan merteku voroseltolodas, vagyis terido tagulas lep fel,
hogy a csillagburok gyakorlatilag eltunik a csillag belsejenek
horizontjarol. Teljesen midegy, hogy ezutan a csillag felszinere mennyi
anyag hullik, a csillag kozeppontja szamara ezek az anyagok minden
szempontbol erzekelhetetlenne vallnak.
A csillag belseje szamara egy sajatos univerzum alakul ki, amelyben az
egymasra hato anyagok tavolsaga lemerheto a hatasokban megmutatkozo
voroseltolodas (vagyis hatascsokkenes) alapjan. Azt lehet mondani, hogy a
csillag belsejenek univerzuma tagul. Persze a mi altalunk lathato
univerzumban is pont ez a helyzet. A tavoli objektumok fenyei
voroseltolodassal ernek hozzank, es ezt az univerzum tagulasakent eljuk meg.
A legfobb kulonbseg az anyagsurusegben, es a voroseltolodas
tavolsagfuggeseben van. Az univerzum tagulasa tehat az univerzum nem nulla
anyagsurusege altal okozott teridogorbuletnek a kovetkezmenye. Ahol nagyobb
az anyagsuruseg, ott nagyobb a teridogorbulet, es ez terido tagulassal is
egyutt jar. A mi univerzumunkban a terido tagulast a Hubble konstanssal
jellemezhetjuk, es ez az univerzum atlagos anyagsurusegevel van
osszefuggesben. Egy csillag belsejeben sokkal nagyobb az anyagsuruseg, es
igy a voroseltolodas merteke is sokkal nagyobb egy adott tavolsagra.
Az anyagok, vagy sugarak (elektromagneses, es gravitacios hullmok) palyait
leiro geodetikus vonalak egyeneseknek mutatkoznak, ha homogen a terido
torzulasa, fuggetlenul annak abszolut erteketol. Jelentos elhajlasokat csak
az inhomogen teridoben tapasztalhatunk. De a terido tagulasanak
szuksegkeppen van egy maximuma, hiszen ahogy no a terido tagulasa, ugy
csokken a terido tagulast okozo tomegek hatasa a terido tagulasa
kovetkezteben fellepo voroseltolodas miatt. Igy hat a tomegek megsem
szakadhatnak el az esemenyhorizont altal egymastol, mert ahogy no a terido
torzulasa, ugy csokken az egymas altal erzekelheto latszolagos tomeguk, es
ez bekorlatozza a terido tagulas merteket. Ez az oka annak is, hogy egy
csillag felszine sohasem tunhet el az esemenyhorizont mogott. A csillag
kivulrol erzekelheto tomege nem csokken az altal, hogy a belseje egy resze
eszelehetetlenne valik a csillag belsejeben fellepo esemenyhorizont mogott.
Ugyanis a horizont letrejotte annak az eredmenye, hogy a csillagba egyre
tobb, es tobb anyag hullott. Ezen anyagok egy resze az esemenyhorizont moge
kerul, de nem mindegyik. A csillag kulso atmeroje mindekozben novekszik, igy
a csillag novekedesevel a felulet is novekszik, es a felulet kozeli, es
kivulrol eszlelheto tomeg is novekszik. Tehat bar egyre tobb tomeg tunik el
az esemenyhorizont mogott, azert az esemenyhorizonton kivuli tomeg is no.
Termeszetesen a felulet novekedese kisebb merteku, mint a
terfogatnovekedessel aranyos anyageltunes.
Ha a csillag felszine is eltunne az esemenyhorizont mogott, akkor a
csillagot minden szempontbol megszuntnek nyilvanithatnank.A gravitacios
hullamok korlatozott fenysebessegu terjedese miatt ugyanis a mi
univerzumunkat jelento teridobe nem juthatna semmi a csillagrol, A csillag
eltuneset jelento utolso gravitacios hullam pedig jol lathato modon terjedne
szet, es a csillag fenyevel egyutt elenyeszne egy gyorsan kezdodo, de veg
nelkuli voroseltolodasban. De nyomtalanul eltuno csillagot meg senki nem
tudott megfigyelni, sot ez minden fizikai torvenynek is ellentmondana. Igy
ez utobbi bekezdes csupan egy logikailag hibas szituacioval valo logokai
jatek.
A csillag jelenlegi ismereteink szerint termeszetesen ugrasszeruen is
megvaltozhat, pl. neutroncsillagga omolhat ossze, mikozben a felszine
szupernovakent lerobban rola. A gravitacio szempontjabol azonban ezek a
valtozasok nem jelentenek semmi ujat azon kivul, hogy a megvaltozott suruseg
miatt a terido gorbulet merteke is megvaltozik. Tetszoleges suruseghez
adodik egy maximalis terido gorbulet, es terido tagulas, de ha ez nem lenne
korlatozott, akkor nem lenne ertelme az anyagokat osszekoto teridorol
beszelni, es az anyagok teridoben valo letezese kerdojelezodne meg.
a szokasos kornyezetben, es segitsegevel egy olyan elmelet szuletett, amely
kivaltotta Newton rendszeret ugy, hogy annak pontatlansagaitol is mentes
lett. Ezert ez a metrika igan nagy bizalmat kapott a fizikusok koreben.
Olyannyira, hogy kesobb ezen metrikara hivatkozva alapoztak meg a fekete
lyuk elmeletet, jolehet Einstein ezzel soha nem ertett egyet. En is teljesen
egyetertek vele abban, hogy a Schwartzschild metrika ervenyessegi koret
sulyos hiba kiterjeszteni a szamunkra hozzaferhetetlen gravitacios
kornyezeteken kivul, es az elmelet ilyen eroszakos tulhajtasanak nincs
ertekelheto jelentosege sem gyakorlati, sem elmeleti szempontbol.
De e tulhajtas olyan izgalmas fantasztikumnak bizonyult, hogy mara mar alig
hallani masrol a fizikaval kapcsolatban, mint a fekete lyukakrol, mikozben
ezer emberbol talan egynek van fogalma arrol, hogy milyen bizonytalan
alapokon nyugszik az a fogalom, amirol beszel. Tudomanyos folyoiratok
legtermeszetesebb szohasznalatava valt
A terido torzulasanak nagysaga szerint kulonbozo tartomanyokat
kulonboztethetunk meg.
1./ Ez elso a sima euklideszi simasagu terido, amelyben a mozgasok leirasara
a specialis relativitaselmeletben megismert Minkovski ter hasznalhato. Ez a
sima ter az elmelet szempontjabol kulonleges fontossagu, azonban a
gyakorlatban nem fordul elo, mivel ahol anyag van, ott a terido mar nem
lehet sima. es mint tudjuk anyag (vagy energia) az van mindenutt.
2./ A szokasos (a mi naprendszerbelieknel nem sokkal nagyobb) egitestek
altal deformalt terido. A kis sebessegu testek palyait a csillagok mar
erosen modositjak, es meghatarozzak, de a fenysebessegu sugarak meg a
legnagyobb objektumok kozeleben is csak alig eszlelhetoen, es csak specialis
eszkozokkel erzekelhetoen modosulnak. Az altalunk erzekelheto univerzum
ilyen.
3./ A terido torzulas tovabbi merteket mar csak elmeletben tudjuk
tovabbgondolni, mivel tapasztalatot nem nyerhetunk rola.
4./ Specialis transzformaciok a kulonbozo vonatkozasi rendszerek kozott,
amelyben a transzformalodott menyisegek nagyreszt elvesztik valodi fizikai
tartalmukat. Pl. egy foldhoz rogzitett kordinatarendszerben az egesz
univerzum naponta megkeruli a foldet meglehetosen nagy sebesseggel.
Teljesen ertheto, ha feltesszuk azt a kerdest, hogy vajon mi tortenik
akkor, ha hatalmas tomegek, es hatalmas surusegek oly mertekben torzitjak a
teret, hogy az mar a feny terjedeset is jelentosen befolyasolja. Csakhogy
ezen kerdes megkozeliteseben igen nagy hiba a Schwartzschild metrikat alapul
venni, hiszen az a jelentos terido torzulasok tartomanyaban
hasznalhatatlanna valik, eppen a gravitacios hullamok korlatozott sebessege
miatt. Ettol meg a Schwartzschild metrika gyakorlatilag tokeletesen mukodik
a szokasos csillagrendszerekre, hiszen a gravitacios hullamok terido
torzulas miatti keslekedese gyakorlatilag kimuthatatlan ebben a csillagkozi
tartomanyban.
Az univerzum szerkezetenek jellemzesere termeszetesen a Schwartzschild
metrika nem hasznalhato, es ez komolyan egyik fizikusnak sem jutott az
eszebe, igy meglehetosen erthetetlen, hogy a fekete lyuk logikailag
inkorrekt bevezetese hogyan ragadt meg a koztudatban. Mindenesetre aki a
fekete lyukrol beszel, es nem tudja mi a szerepe ebben a Schwartzschild
metrikanak, az erosen laikusnak mondhato e temeban, igy legeloszor is ezzel
a kapcsolattal kell tisztaba jonnie. Ennek a kapcsolatnak a feltarasara
pedig celszerubb a szakiranyu konyvekbol tajekozodnia, sem mint az en
hezagos magyarazataimra hagyatkoznia, hiszen en is csak ugyanazokbol a
konyvekbol tajekozodom.
Udv: Takacs Feri
...en ugy latom,
az ujabb mondatok nem kovetkeznek az elozoekbol, de nyelvtanilag ugy
kezeled, mintha kovetkeznenek.
Ennek az az oka, hogy nagyon vazlatosan, es tomoren irtam, kulonben hosszuaz ujabb mondatok nem kovetkeznek az elozoekbol, de nyelvtanilag ugy
kezeled, mintha kovetkeznenek.
lett volna a szoveg. De velhetoen barmelyik latszolagos logikai szakadekot
at lehet hidalni, ha reszletesebben belemegyunk.
Kezenfekvo kerdes: miért nem esik be a külso anyag a lyukba? A horizont
kozeleben de kivul levo anyagot huzzza a gravitacio, nyomja a felette levo
csillaganyag nyomasa, mi tart ellen neki belulrol?
Eloszor vegyuk azt a lehetoseget, hogy a csillag nem egyik pillanatrol akozeleben de kivul levo anyagot huzzza a gravitacio, nyomja a felette levo
csillaganyag nyomasa, mi tart ellen neki belulrol?
masikra no olyan nagyra, hogy a terido gorbulet jelentosse valjon, hanem
aprankent hizik a szinte folyamatosan belehullo anyagoktol. A csillag
anyagait a sajat sulyuk preseli ossze, es a nyomas a kozeppontban a
legnagyobb. Ahogy a csillag merete no, a belso nyomas is novekszik. De a
kvantummechanika szerint a hatarozatlansagi relacio, es a Pauli kizarasi elv
miatt az anyag nem valik pontszeruve, es a csillagnak mindig megmarad
valamekkora terfogata. Ha valakinek ettol eltero informacioi volnanak a
kvantummechanikat illetoen, az javitson ki. (A fekete lyuk partiak is eppen
ezzel probaljak megindokolni, hogy miert is parolog a fekete lyuk, de ha
egyszer ezt ilyen vilagosan latjak, miert nem latjak azt is, hogy aminek a
letezeset tiltjak a fizikai torvenyek, az letre sem jon.)
Ahogy tovabbi anyagok hullanak a csillagba, egy bizonyos meret folott a ter
gorbulete is gyorsabbb novekvesnek indul, emiatt a belso nyomas novekedese
egyre kisebb mertekben tart parhuzamot a csillag meretnovekedessel. Vegul a
belso nyomas eler egy maximalis erteket. Ezen a szinten a csillag belso
tereben egy olyan merteku voroseltolodas, vagyis terido tagulas lep fel,
hogy a csillagburok gyakorlatilag eltunik a csillag belsejenek
horizontjarol. Teljesen midegy, hogy ezutan a csillag felszinere mennyi
anyag hullik, a csillag kozeppontja szamara ezek az anyagok minden
szempontbol erzekelhetetlenne vallnak.
A csillag belseje szamara egy sajatos univerzum alakul ki, amelyben az
egymasra hato anyagok tavolsaga lemerheto a hatasokban megmutatkozo
voroseltolodas (vagyis hatascsokkenes) alapjan. Azt lehet mondani, hogy a
csillag belsejenek univerzuma tagul. Persze a mi altalunk lathato
univerzumban is pont ez a helyzet. A tavoli objektumok fenyei
voroseltolodassal ernek hozzank, es ezt az univerzum tagulasakent eljuk meg.
A legfobb kulonbseg az anyagsurusegben, es a voroseltolodas
tavolsagfuggeseben van. Az univerzum tagulasa tehat az univerzum nem nulla
anyagsurusege altal okozott teridogorbuletnek a kovetkezmenye. Ahol nagyobb
az anyagsuruseg, ott nagyobb a teridogorbulet, es ez terido tagulassal is
egyutt jar. A mi univerzumunkban a terido tagulast a Hubble konstanssal
jellemezhetjuk, es ez az univerzum atlagos anyagsurusegevel van
osszefuggesben. Egy csillag belsejeben sokkal nagyobb az anyagsuruseg, es
igy a voroseltolodas merteke is sokkal nagyobb egy adott tavolsagra.
Az anyagok, vagy sugarak (elektromagneses, es gravitacios hullmok) palyait
leiro geodetikus vonalak egyeneseknek mutatkoznak, ha homogen a terido
torzulasa, fuggetlenul annak abszolut erteketol. Jelentos elhajlasokat csak
az inhomogen teridoben tapasztalhatunk. De a terido tagulasanak
szuksegkeppen van egy maximuma, hiszen ahogy no a terido tagulasa, ugy
csokken a terido tagulast okozo tomegek hatasa a terido tagulasa
kovetkezteben fellepo voroseltolodas miatt. Igy hat a tomegek megsem
szakadhatnak el az esemenyhorizont altal egymastol, mert ahogy no a terido
torzulasa, ugy csokken az egymas altal erzekelheto latszolagos tomeguk, es
ez bekorlatozza a terido tagulas merteket. Ez az oka annak is, hogy egy
csillag felszine sohasem tunhet el az esemenyhorizont mogott. A csillag
kivulrol erzekelheto tomege nem csokken az altal, hogy a belseje egy resze
eszelehetetlenne valik a csillag belsejeben fellepo esemenyhorizont mogott.
Ugyanis a horizont letrejotte annak az eredmenye, hogy a csillagba egyre
tobb, es tobb anyag hullott. Ezen anyagok egy resze az esemenyhorizont moge
kerul, de nem mindegyik. A csillag kulso atmeroje mindekozben novekszik, igy
a csillag novekedesevel a felulet is novekszik, es a felulet kozeli, es
kivulrol eszlelheto tomeg is novekszik. Tehat bar egyre tobb tomeg tunik el
az esemenyhorizont mogott, azert az esemenyhorizonton kivuli tomeg is no.
Termeszetesen a felulet novekedese kisebb merteku, mint a
terfogatnovekedessel aranyos anyageltunes.
Ha a csillag felszine is eltunne az esemenyhorizont mogott, akkor a
csillagot minden szempontbol megszuntnek nyilvanithatnank.A gravitacios
hullamok korlatozott fenysebessegu terjedese miatt ugyanis a mi
univerzumunkat jelento teridobe nem juthatna semmi a csillagrol, A csillag
eltuneset jelento utolso gravitacios hullam pedig jol lathato modon terjedne
szet, es a csillag fenyevel egyutt elenyeszne egy gyorsan kezdodo, de veg
nelkuli voroseltolodasban. De nyomtalanul eltuno csillagot meg senki nem
tudott megfigyelni, sot ez minden fizikai torvenynek is ellentmondana. Igy
ez utobbi bekezdes csupan egy logikailag hibas szituacioval valo logokai
jatek.
A csillag jelenlegi ismereteink szerint termeszetesen ugrasszeruen is
megvaltozhat, pl. neutroncsillagga omolhat ossze, mikozben a felszine
szupernovakent lerobban rola. A gravitacio szempontjabol azonban ezek a
valtozasok nem jelentenek semmi ujat azon kivul, hogy a megvaltozott suruseg
miatt a terido gorbulet merteke is megvaltozik. Tetszoleges suruseghez
adodik egy maximalis terido gorbulet, es terido tagulas, de ha ez nem lenne
korlatozott, akkor nem lenne ertelme az anyagokat osszekoto teridorol
beszelni, es az anyagok teridoben valo letezese kerdojelezodne meg.
Utalasszeruen emlitesz ismert fizikai
eredmenyeket (pl. Schwartzschild megoldás), de nem értheto, ezeknek az
utalásoknak mi kozuk van ahhoz a szovegkornyezethez, amibe illesztetted
oket.
Schwartzschild metrikaja jol modellezi az Einstein altal megalkotott teridoteredmenyeket (pl. Schwartzschild megoldás), de nem értheto, ezeknek az
utalásoknak mi kozuk van ahhoz a szovegkornyezethez, amibe illesztetted
oket.
a szokasos kornyezetben, es segitsegevel egy olyan elmelet szuletett, amely
kivaltotta Newton rendszeret ugy, hogy annak pontatlansagaitol is mentes
lett. Ezert ez a metrika igan nagy bizalmat kapott a fizikusok koreben.
Olyannyira, hogy kesobb ezen metrikara hivatkozva alapoztak meg a fekete
lyuk elmeletet, jolehet Einstein ezzel soha nem ertett egyet. En is teljesen
egyetertek vele abban, hogy a Schwartzschild metrika ervenyessegi koret
sulyos hiba kiterjeszteni a szamunkra hozzaferhetetlen gravitacios
kornyezeteken kivul, es az elmelet ilyen eroszakos tulhajtasanak nincs
ertekelheto jelentosege sem gyakorlati, sem elmeleti szempontbol.
De e tulhajtas olyan izgalmas fantasztikumnak bizonyult, hogy mara mar alig
hallani masrol a fizikaval kapcsolatban, mint a fekete lyukakrol, mikozben
ezer emberbol talan egynek van fogalma arrol, hogy milyen bizonytalan
alapokon nyugszik az a fogalom, amirol beszel. Tudomanyos folyoiratok
legtermeszetesebb szohasznalatava valt
A terido torzulasanak nagysaga szerint kulonbozo tartomanyokat
kulonboztethetunk meg.
1./ Ez elso a sima euklideszi simasagu terido, amelyben a mozgasok leirasara
a specialis relativitaselmeletben megismert Minkovski ter hasznalhato. Ez a
sima ter az elmelet szempontjabol kulonleges fontossagu, azonban a
gyakorlatban nem fordul elo, mivel ahol anyag van, ott a terido mar nem
lehet sima. es mint tudjuk anyag (vagy energia) az van mindenutt.
2./ A szokasos (a mi naprendszerbelieknel nem sokkal nagyobb) egitestek
altal deformalt terido. A kis sebessegu testek palyait a csillagok mar
erosen modositjak, es meghatarozzak, de a fenysebessegu sugarak meg a
legnagyobb objektumok kozeleben is csak alig eszlelhetoen, es csak specialis
eszkozokkel erzekelhetoen modosulnak. Az altalunk erzekelheto univerzum
ilyen.
3./ A terido torzulas tovabbi merteket mar csak elmeletben tudjuk
tovabbgondolni, mivel tapasztalatot nem nyerhetunk rola.
4./ Specialis transzformaciok a kulonbozo vonatkozasi rendszerek kozott,
amelyben a transzformalodott menyisegek nagyreszt elvesztik valodi fizikai
tartalmukat. Pl. egy foldhoz rogzitett kordinatarendszerben az egesz
univerzum naponta megkeruli a foldet meglehetosen nagy sebesseggel.
Teljesen ertheto, ha feltesszuk azt a kerdest, hogy vajon mi tortenik
akkor, ha hatalmas tomegek, es hatalmas surusegek oly mertekben torzitjak a
teret, hogy az mar a feny terjedeset is jelentosen befolyasolja. Csakhogy
ezen kerdes megkozeliteseben igen nagy hiba a Schwartzschild metrikat alapul
venni, hiszen az a jelentos terido torzulasok tartomanyaban
hasznalhatatlanna valik, eppen a gravitacios hullamok korlatozott sebessege
miatt. Ettol meg a Schwartzschild metrika gyakorlatilag tokeletesen mukodik
a szokasos csillagrendszerekre, hiszen a gravitacios hullamok terido
torzulas miatti keslekedese gyakorlatilag kimuthatatlan ebben a csillagkozi
tartomanyban.
Az univerzum szerkezetenek jellemzesere termeszetesen a Schwartzschild
metrika nem hasznalhato, es ez komolyan egyik fizikusnak sem jutott az
eszebe, igy meglehetosen erthetetlen, hogy a fekete lyuk logikailag
inkorrekt bevezetese hogyan ragadt meg a koztudatban. Mindenesetre aki a
fekete lyukrol beszel, es nem tudja mi a szerepe ebben a Schwartzschild
metrikanak, az erosen laikusnak mondhato e temeban, igy legeloszor is ezzel
a kapcsolattal kell tisztaba jonnie. Ennek a kapcsolatnak a feltarasara
pedig celszerubb a szakiranyu konyvekbol tajekozodnia, sem mint az en
hezagos magyarazataimra hagyatkoznia, hiszen en is csak ugyanazokbol a
konyvekbol tajekozodom.
Udv: Takacs Feri