Якщо обертаються всі зірки, чому була розроблена теорія, яка вимагає не обертових зірок?


18

Згідно з дослідженнями Пенроуза, не обертається зірка закінчиться після гравітаційного колапсу, як ідеально сферична чорна діра. Однак кожна зірка у Всесвіті має якусь кутову імпульс.

Навіщо навіть заважати робити це дослідження, якщо це ніколи не відбудеться у Всесвіті і чи це не матиме наслідків для майбутнього астрофізики?


7
Ви б не хотіли надавати більше інформації про дослідження, наприклад, посилання на документ про це?
HDE 226868

22
Сферичні корови без тертя теж корисні абстракції ...
Beanluc

6
Я вважаю, що це рішення спрощеної моделі реальності як перший крок? Це незвично в науці ...
Пітер -

9
" Однак, кожна зірка у Всесвіті " Ви перевірили, чи всі вони?
TripeHound

5
"Усі моделі помиляються, але деякі корисні"
лама

Відповіді:


17

Інша думка полягає в тому, що фізику, яка описує обертову чорну діру, було розвинути набагато важче .

Математика, що описує чорну діру Шварцшильда (незаряджена, що не крутиться), була розроблена в 1916 році . Це було розширено до заряджених чорних дір, що не обертаються, у 1918 р. ( Метрика Рейснера – Нордстрема )

Він не був до тисяча дев'ятсот шістьдесят три , що метрика Керра для незарядженою прядильних чорних дір була розроблена. Через два роки була знайдена найбільш загальна форма - метрика Керр-Ньюмена .

Я б не хотів чекати 47 років, щоб розробити більш точну модель чорної діри, перш ніж робити якусь змістовну роботу в цій галузі.


1
Також зауважте, що чисте рішення Шварцшильда є статичним: воно вічне, не утворюється колапсом, і це єдиний об’єкт у інакше порожньому Всесвіті. Але це все-таки корисне рішення, незважаючи на ці неприродні спрощення.
PM 2Ring

48

Аналогічним чином ми могли б запитати ...

Жодні балки не можуть бути довжиною рівно 1 метр. Жоден промінь не може бути точно прямим. Матеріал, що складається з бруса, не може бути справді ізотропним. То чому ми повинні турбуватися обчисленням напруження в прямолінійному пучку на 1 метр із ізотропним матеріалом?

Оскільки знання того, як виконати цей розрахунок, є складовим елементом для виконання більш складних обчислень.

Розрахунок чорної діри, що не обертається, також забезпечує обмежувальне рішення. Рішення розпаду прядильної зірки наблизиться до цього рішення, коли спін наблизиться до нуля.

Так само Ньютон сказав нам, що коли зовнішні сили наближаються до нуля, шлях рухомого об’єкта наближатиметься до прямої лінії. Це корисно знати, хоча в нашому Всесвіті немає місця, яке не має гравітаційного впливу.


8
Припустимо сферичну корову ...
РонДжон

6
Я не впевнений, чи лічильник все ще визначений у порівнянні зі стандартним, але якщо так, то є одна палиця довжиною рівно 1 метр (за визначенням). Можливо, не зовсім стосується вашої точки зору.
Roland Heath


3
+1, але чи очевидно, що не обертовий випадок є обмежуючим рішенням? Апріорі можуть бути глобальні (топологічні?) Ефекти, які вступають у гру, коли щільність кутового імпульсу зростає до нескінченності безпосередньо перед формуванням сингулярності.
hmakholm залишився над Монікою

1
@James: Моя думка полягає в тому, що зірка, що розвалюється з низьким, але ненульовим імпульсом кута, повинна пройти фазу, коли його щільність кутового імпульсу розходиться до нескінченності під час краху - тоді як зірка з нульовим імпульсом кута може мати нульову щільність кутового імпульсу під час її цілий крах. Це може (принаймні апріорі) породжувати якісну різницю, яку не дотримується процес обмеження.
hmakholm залишився над Монікою

47

Усі моделі є наближеннями, ми оцінюємо модель, наскільки вона корисна.

Розуміння колапсу зірки, що не обертається, до чорної діри дає розуміння природи гравітаційного колапсу. Значна частина фізики колапсу не залежить від віджиму. Наприклад, формування горизонту подій.

Моделі можуть бути доопрацьовані, і в цьому випадку врахування обертання призводить до подальшого розуміння і несферично симетричної структури з безліччю сингулярних горизонтів.

Всі моделі обов'язково є спрощеннями. Але модель, що не обертається, все ж корисна.


2

Період обертання нашого сонця становить 24,47 дня на екваторі і майже 38 днів на полюсах, період обертання нашої планети - 23h 56m 4.098,903,691s . Використання рівнянь Шварцшильда для будь-якого випадку не є точним.

Якщо ви використовували рівняння для обертових об'єктів для обчислення часу на висоті супутників GPS (~ 20200 км або 12,550 миль), то ви б вимкнули 38 636 наносекунд на день . Julian року визначаються як 365,25 днів рівно 86400 секунд (базовий блок SI), в цілому рівно 31557600 секунд в юліанському астрономічний році. Григоріанський календарний рік (в середньому 400 років) становить 365,2425 днів.

Помноживши 365,2425 x 38,636 = 14,150,509,23 наносекунд, це 0,0141 секунди на рік. Якщо відключення на цю суму не стосується вас, то ви можете скористатись більш простим рівнянням, наприклад, для розрахунків із зіркою HR 1362, який має період обертання 306,9 ± 0,4 дня.


-1

Ви праві: обертаються всі зірки. Єдина причина, з якої я можу подумати, чому астрофізики роблять розрахунки для не обертової зірки чи чорної діри, це те, що це робить їх обчислення трохи простішими. Хоча всі зірки обертаються, деякі обертаються набагато швидше, ніж інші, і їх маса теж змінюється, тому існує велика ступінь невизначеності, яка зменшується за рахунок обчислення зірки, яка не обертається.


4
Наскільки ми впевнені, що обертаються всі зірки? Існує багато зірок і багато можливих (теоретичних) взаємодій, які б уповільнили обертання.
Валорум

Ще ніхто не знайшов. Я підозрюю, що це може викликати відчуття, якби його виявили.
Майкл Уолсбі

1
@Valorum Так, я думав про зіркове зіткнення, де зірки обертаються в протилежні сторони. Якщо енергія обертання буде точно протилежною, ви отримаєте не обертовий результат. Дуже малоймовірно, не зовсім неможливо - таким чином це, можливо, станеться десь, колись.
Лорен Печтел

1
@LorenPechtel Імпульс обертання повинен бути точно рівним. Я думаю, що це вважається абсолютно неможливим.
Мартін Боннер підтримує Моніку

@Valorum Оскільки шанс на "нульовий" імпульс кута наближається до 0 набагато швидше, ніж кількість зірок зростає з "розміром вибірки".
paul23
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.