buco nero più semplice

scusate una cosa ma perchè tutta quella spiegazione assurda di un buco nero la singolarità il tempo che si ferma ecc... mi dite perchè un buco nero non è quello che adesso vi descrivo e quali sono le evidenze scientifiche che questa teoria è sbagliata?

Ogni corpo celeste ha una gravità, questa gravità attrae la materia che si trova nel suo campo gravitazione e che ha inferiore gravità.

Parliamo della luce: la luce è composta da particelle , le particelle sono materia, quindi la luce è composta da materia.

Quando un corpo celeste ha un campo gravitazionale talmente forte da superare la velocità di fuga delle particelle di luce queste vengono catturate dal corpo celeste, quindi dal punto di vista ottico si avrà un'area dello spazio nera in quanto priva di luce circondata dove presente dalla luce emessa dagli altri corpi celesti che riescono a sfuggire al campo gravitazione.

Ecco il buco nero: ovvero un corpo celeste con una massa importante e l'orizzonte degli eventi non sarebbe altro appunto che questa area attorno alla massa il cui campo gravitazionale supera la velocità di fuga della luce.

Punto.

Che bisogno c'e' di ricorre al singolo punto di massa la singolarità, alla curvatura dello spazio e a tutte quelle cose di fantascienza che attualmente descrivono un buco nero.

Perchè si vuole far collassare la materia in un unico punto chi ve lo ha detto che deve essere cosi'. La materia si comprime fino ad un certo punto poi basta, ma è sufficientemente compressa da esercitare un potente campo gravitazionale tanto da deviare i raggi solari e da assorbire quelli più prossimi

sparrow, potresti presentarti in sezione?: http://www.astronomia.com/forum/foru...29-Mi-presento

Citazione:

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Originariamente Scritto da sparrows81

scusate una cosa ma perchè tutta quella spiegazione assurda di un buco nero la singolarità il tempo che si ferma ecc... mi dite perchè un buco nero non è quello che adesso vi descrivo e quali sono le evidenze scientifiche che questa teoria è sbagliata?

Ogni corpo celeste ha una gravità, questa gravità attrae la materia che si trova nel suo campo gravitazione e che ha inferiore gravità.

Parliamo della luce: la luce è composta da particelle , le particelle sono materia, quindi la luce è composta da materia.

Quando un corpo celeste ha un campo gravitazionale talmente forte da superare la velocità di fuga delle particelle di luce queste vengono catturate dal corpo celeste, quindi dal punto di vista ottico si avrà un'area dello spazio nera in quanto priva di luce circondata dove presente dalla luce emessa dagli altri corpi celesti che riescono a sfuggire al campo gravitazione.

Ecco il buco nero: ovvero un corpo celeste con una massa importante e l'orizzonte degli eventi non sarebbe altro appunto che questa area attorno alla massa il cui campo gravitazionale supera la velocità di fuga della luce.

Punto.

Che bisogno c'e' di ricorre al singolo punto di massa la singolarità, alla curvatura dello spazio e a tutte quelle cose di fantascienza che attualmente descrivono un buco nero.

Perchè si vuole far collassare la materia in un unico punto chi ve lo ha detto che deve essere cosi'. La materia si comprime fino ad un certo punto poi basta, ma è sufficientemente compressa da esercitare un potente campo gravitazionale tanto da deviare i raggi solari e da assorbire quelli più prossimi

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Bah, punto primo non puoi prescindere dalla relatività generale, che fin'ora non è mai stata falsificata. Essendo una legge fisica va applicata a tutto l'universo ed in tutte le situazioni, altrimenti perde per definizione il rango di legge fisica. Se la applichi al caso specifico, appaiono tutte le belle cose che hai citato, compresi gli effetti sul tempo e la trasformazione del tempo in dimensione spazio e di una dimensione spazio in tempo.
La singolarità, invece, nasce dal fatto che non si conosce ancora un motivo valido che interrompa il collasso. Molti pensano che il collasso si fermi in qualche modo, ma non possono provarlo e dare un perchè... ;)

Citazione:

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Originariamente Scritto da sparrows81

la luce è composta da particelle , le particelle sono materia, quindi la luce è composta da materia.

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Già solo questa premessa mi lascia qualche dubbio... :thinking:

Premetto che alcune affermazioni fanno un pò venire i brividi...comunque come diceva anche Red, non è che il buco nero e la singolarità che ne deriverebbe ce lo si è inventati perchè siamo dei simpaticoni e ci vogliamo divertire tanto per perdere tempo e complicarci la vita. Tutto deriva dalle equazioni di campo della relatività generale, è matematicamente dimostrato e dimostrabile.

E poi no, la luce non è composta da materia dotata di massa, quindi non è soggetta alla forza di gravità. Ed è qui il problema. Il buco nero non lo vedi non perchè le particelle che compongono la luce vengono attratte dalla gravità come avviene per la massa, ma perchè viene deformato lo spazio tempo e le traiettorie si curvano a tal punto da non permettere più alla luce di proseguire in linea retta, e quindi di sfuggire. E questo è un effetto ben noto, calcolato, e calcolabile, della Relatività Generale. Quindi niente spiegazioni assurde, ci si basa su una teoria che è alquanto solida e con numerose evidenze osservative.

@enrico C approfitto per una domanda che mi frulla da tempo nella testa.
La luce, oltre a subire la curvatura dello spazio che la devia dalla sua traiettoria rettilinea, è influenzata anche dalla massa (o il campo che attraversa) che provoca un "arrossamento" alla sua frequenza con conseguente aumento della lunghezza d'onda. Sbaglio?
Se quanto sopra è vero, mi chiedevo e ti chiedo: con una massa paragonabile a quella limite di un buco nero, cosa succede alla lunghezza d'onda? Esiste la possibilità che si annulli?

Grazie e scusa se avessi scritto una castroneria.

ma dico io una castroneria oppure ci sono state generazioni di scienziati che ci hanno ragionato sopra a sta roba?
non è che arriva uno e dice: oh là che vi siete sbagliati tutti, compreso tu Alfred!

Citazione:

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Originariamente Scritto da SANDRO

@enrico C approfitto per una domanda che mi frulla da tempo nella testa.
La luce, oltre a subire la curvatura dello spazio che la devia dalla sua traiettoria rettilinea, è influenzata anche dalla massa (o il campo che attraversa) che provoca un "arrossamento" alla sua frequenza con conseguente aumento della lunghezza d'onda. Sbaglio?
Se quanto sopra è vero, mi chiedevo e ti chiedo: con una massa paragonabile a quella limite di un buco nero, cosa succede alla lunghezza d'onda? Esiste la possibilità che si annulli?

Grazie e scusa se avessi scritto una castroneria.

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Se posso permettermi.... La massa influenza la curvatura dello spazio - tempo, e più ci si avvicina ad un'oggetto iper massivo (buco nero), più la curvatura aumenta. Questo comporta anche una variazione dello scorrere del tempo, che presso un'oggetto massiccio rallenta (dilatazione temporale gravitazionale). Ne deriva che la luce rallenta la sua frequenza, subendo un redshift gravitazionale.
Avvicinandosi ad un BN, il tempo rallenta fino a fermarsi (addirittura, si trasforma in una dimensione spaziale), e quindi la frequenza rallenta fino a fermarsi, mentre la lunghezza d'onda tende all'infinito....;)

Ciao @SANDRO, il tag con enrico C temo non funzioni e vedo ora il messaggio! Comunque ti ha già spiegato un po' Red. Solo tieni a mente che in fisica non contempliamo masse che tendono all'infinito, e di conseguenza non abbiamo lunghezze d'onda di arrossamento che vanno ad infinito. Una massa infinita e' di base inconcepibile da un punto di vista fisico (stesso principio per cui lo e' una singolarità). In generale qualsiasi cosa tenda ad infinito, non è fisica, nè reputabile tale.

Citazione:

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Originariamente Scritto da Enrico C.

Solo tieni a mente che in fisica non contempliamo masse che tendono all'infinito, e di conseguenza non abbiamo lunghezze d'onda di arrossamento che vanno ad infinito. Una massa infinita e' di base inconcepibile da un punto di vista fisico (stesso principio per cui lo e' una singolarità). In generale qualsiasi cosa tenda ad infinito, non è fisica, nè reputabile tale.

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Ovviamente, Enrico, lo intendevo come limite superiore (in senso matematico). Meglio specificarlo....;)

Certamente! ;)

chiedo scusa per l' imprecisione con cui ho posto la domanda ma non sono del settore la mia era solo una curiosità tuttavia non ho ricevuto una risposta che mi soddisfa, quali sono queste equazioni matematiche che indicano il contrario e quali sono le basi?

Tornano alla luce e=mc2 quindi la luce si può definire materia, e quando un campo elettromagnetico o come lo si vuole chiamare la luce, interagisce con la materia che è intorno al buco nero non sempre riesce ad attraversarla come i raggi di luce che arrivano sulla terra non tutti riescono ad attraversare l'atmosfera cosi' analogamente non tutti riescono a sfuggire alla commistione di materia e forze energetiche che circondano il buco nero.

Vi pare che non c'e' modo di "piegare" la luce, una spiegazione più semplice se non ricorrendo ad una piegatura spazio tempo? Mi state dicendo che io per deviare il corso della luce devo creare un buco nero, una volta da piccolo usavo gli specchi non sapevo che adesso le cose sono cambiate...

Per quanto mi riguarda quello che sto dicendo puo' apparire banale ma non lo è.

OK, capisco perfettamente che la cosa non sia di per sè banale e quindi cerchiamo di spiegare meglio il discorso partendo più o meno dalla base.

Citazione:

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Originariamente Scritto da sparrows81

quali sono queste equazioni matematiche che indicano il contrario e quali sono le basi?

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Le equazioni di campo di Einstein sono equazioni matematiche tensoriali, che si convertono in una serie di equazioni differenziali alle derivate parziali, che legano fra di loro il campo gravitazionale e la geometria dello spazio-tempo, ovvero l'Universo in 4 dimensioni in cui viviamo.

Essendo delle equazioni differenziali, esse hanno delle possibili soluzioni, cioè delle funzioni matematiche che se sostituite all'interno delle equazioni, vanno a verificarle.
I buchi neri sono una possibile soluzione di queste equazioni di campo di Einstein.

Non posso descriverti qui a seguire tutte le equazioni e come si derivano, prima di tutto perchè ti ci vorrebbe una base di relatività generale (oltre che di geometria differenziale e topologia, che non so se tu possiedi o meno), e secondo perchè in un forum viene piuttosto complicato andarti a riportare le formule e svilupparti tutti i passaggi. Se comunque non ti fidi abbastanza, e se hai un pò di pazienza e di tempo, prova a visionare QUI, per un caso più semplice di soluzione delle equazioni di campo di Einstein per un buco nero, così magari ti fai un pò una idea a livello matematico.

Le assunzioni che si fanno sono quelle di descrivere lo spazio-tempo in prossimità di una massa sferica (vedi appunto una stella). Quello che si trova è, come nella figura che ti ho allegato qui, che una massa curva lo spazio-tempo, rappresentato da una tela nel caso della figura, un pò come se distendendo un telo e ponendoci sopra una bella biglia pesante, vedi che la biglia sprofonda nel telo a causa del suo peso.
Allegato 10340

Poichè nel caso del buco nero questa massa è particolarmente elevata, quello che succede è che non solo la sfera sprofonda nella trama dello spazio-tempo ma ne crea anche una singolarità. Probabilmente comunque gli amici di Astronomia.com hanno qualche bella pagina wiki nel loro portale dove illustrano meglio di quanto sto facendo io qui questo tipo di fenomeno.
Se la risposta non soddisfa la tua curiosità, allora tutto ciò che ti rimane da fare è andarti a studiare il formalismo matematico, e capire come sono ricavate le soluzioni che danno vita ad un buco nero. Non c'è altro modo, a meno che tu non ritenga di dare per buono che esiste questa teoria, dalla bellezza di circa 85 anni, e che funziona egregiamente, con una miriade di prove sperimentali, e di applicazioni anche nel quotidiano (vedi i GPS ad esempio, o gli orologi atomici).

Citazione:

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Originariamente Scritto da sparrows81

Tornano alla luce e=mc2 quindi la luce si può definire materia, e quando un campo elettromagnetico o come lo si vuole chiamare la luce, interagisce con la materia che è intorno al buco nero non sempre riesce ad attraversarla come i raggi di luce che arrivano sulla terra non tutti riescono ad attraversare l'atmosfera cosi' analogamente non tutti riescono a sfuggire alla commistione di materia e forze energetiche che circondano il buco nero.

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Questo non è corretto. Ti spiego a seguire perchè.
La formula E=mc^2 è da utilizzare con un pò di attenzione. Questa formula ti dice essenzialmente qual è il fattore di conversione tra la massa e l'energia, e che la massa è una particolare forma di energia. Nello specifico:
1) Una grande quantità di energia può essere convertita in massa (negli esperimenti con gli acceleratori di particelle si possono creare nuove particelle a partire da altre, inserendo grosse quantità di energia nel sistema, ad es. accelerandole a velocità altissime e facendole collidere le une contro le altre)
2) Viceversa, una piccola massa può generare una grande quantità di energia (vedi ad esempio la bomba atomica).

E' vero che i fotoni sono privi di massa e che da essi si può originare materia (è stato dimostrato con un esperimento a Standford che facendo collidere due fotoni ad alte energie, raggi gamma, si possono originare elettroni e positroni). Ma sempre parliamo a livello di conversione e sotto condizioni di energia molto elevata, che poi va a produrre quantità di massa molto piccole. Non è dunque questo che ci serve per capire cosa avviene in un buco nero, dove le quantità di massa sono enormi e dove la luce, tra l'altro quella visibile che a noi interessa e che ha una energia molto bassa, non risente in alcun modo della forza di gravità per effetto di E=mc^2.

E=mc^2 è una equazione che fa parte della cosiddetta relatività ristretta, che non comprende ciò che invece si discute in questo post, ovvero la relatività generale e gli effetti del campo gravitazionale sullo spazio-tempo.

Citazione:

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Originariamente Scritto da sparrows81

Vi pare che non c'e' modo di "piegare" la luce, una spiegazione più semplice se non ricorrendo ad una piegatura spazio tempo? Mi state dicendo che io per deviare il corso della luce devo creare un buco nero, una volta da piccolo usavo gli specchi non sapevo che adesso le cose sono cambiate...

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Capisco che la cosa per te non sia banale e che non sia semplice da capire e da visualizzare ma ti posso assicurare che ciò di cui parli tu con gli specchi non è piegare lo spazio tempo. E' semplicemente riflettere i raggi luminosi, cambiando l'angolo di incidenza sul piano di riflessione (è ciò che rientra nella cosiddetta ottica, che conosciamo molto bene, soprattutto i cari amici astrofili). Comunque tu rifletta la luce e la devi riflettendola su altre direzioni, essa viaggerà sempre in linea retta, per sua natura.

Piegare lo spazio tempo è tutt'altro, e non c'entra nulla con questo discorso che poni. Piegare lo spazio tempo implica che ciò che normalmente si propaga in linea retta, come la luce nel mondo in cui viviamo, non si propagherà più in linea retta ma seguirà una determinata linea curva. Vale a dire che ad esempio, se io guardassi una stella che è posta dritta davanti a me e la luce viaggiasse in linea retta, la vedrei dove realmente si trova, ma se la luce viaggiasse in linea curva, la vedrei in un posto diverso, che non corrisponde a quello reale, semplicemente perchè i raggi luminosi non hanno seguito più il loro percorso ordinario.

Salve, grazie per la risposta accurata ma molto complessa che mi riservo appena ho tempo di approfondire cercando di capire le varie equazioni a supporto della tesi del buco nero, nel frattempo ho appena fatto una ricerca su google teorie alternative buco nero ed è uscito questa pagina, quindi con mio grande stupore non sono l'unico a pensare che ci possono essere spiegazioni alternative

http://it.wikipedia.org/wiki/Stella_nera_(astronomia)

http://www.lescienze.it/news/2013/07...tivit-1758957/

Cosa ne pensate

Si di teorie alternative ce ne sono, per fortuna. Quella che citi è tra le possibili teorie, anche se purtroppo l'esistenza di "stelle nere" non esclude quella di un buco nero. Ci sono attualmente altre formulazioni un pò più plausibili fisicamente che vedono interagire la meccanica quantistica sulle piccole scale a cui tenderebbe il processo di formazione del buco nero al di sotto dell'orizzonte degli eventi.
Avevamo discusso a tal proposito un caso molto interessante qui nel forum stesso, a questo link. Ti consiglio di dargli un occhio.

Citazione:

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Originariamente Scritto da etruscastro

sparrow, potresti presentarti in sezione?: http://www.astronomia.com/forum/foru...29-Mi-presento

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continuo ad attendere una tua presentazione alla community, così come abbiamo fatto tutti!!

penso ti riferisco allo sostamento verso il roso scoperto da hubble secondo il quale più la luce percorre uno spazio vasto e più la sua frequenza diminuisce tendendo al rosso. ciò avviene in prossimità di ogni corpo avente massa sebbene sia più rilevante al crescere della massa. per quanto riguarda la luce bisogna riferirsi al dualismo onda-particella perciò sebbene si comporti come un' onda in realtà è una particella, il fotone, il quale però non ha massa e segue le leggi della massa relativistica e della teoria della relatività.

Citazione:

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Originariamente Scritto da ncrndr

penso ti riferisco allo sostamento verso il roso scoperto da hubble secondo il quale più la luce percorre uno spazio vasto e più la sua frequenza diminuisce tendendo al rosso. ciò avviene in prossimità di ogni corpo avente massa sebbene sia più rilevante al crescere della massa. per quanto riguarda la luce bisogna riferirsi al dualismo onda-particella perciò sebbene si comporti come un' onda in realtà è una particella, il fotone, il quale però non ha massa e segue le leggi della massa relativistica e della teoria della relatività.

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Non confondere il redshift gravitazionale con quello dato dall'espansione dell'universo. Sono due cose ben diverse, con meccanismi all'origine assolutamente diversi tra loro..... :sneaky:

Citazione:

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Originariamente Scritto da Red Hanuman

Non confondere il redshift gravitazionale con quello dato dall'espansione dell'universo. Sono due cose ben diverse, con meccanismi all'origine assolutamente diversi tra loro..... :sneaky:

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E già, stiamo attenti ;)

scusate:sad:

Una curiosità storica ed una ulteriore considerazione per sparrows81.

Ragionamenti simili a quello di sparrows81 sono stati fatti da astronomi e fisici illustri a fine del 1700 osservando che la velocità di fuga non dipende dalla massa dell'oggetto in fuga. Allora la natura della luce non era nota, quindi era legittimo ipotizzare che questa proprietà potesse riguardare anche la luce ( non serve ricorrere alla relazione E=mc^2 che qui c'entra poco o nulla). Peraltro il raggio limite avrebbe una espressione identica a quella relativistica (2MG/c^2), almeno per il caso a simmetria sferica. Questo ragionamento aveva portato ad ipotizzare a quegli astronomi l'esistenza di stelle oscure.

Punto critico era che la velocità della luce non aveva lo stato di velocità limite che ha avuto con la relatività di Einstein e che non c'ere alcuna indicazione che potesse esistere realmente un oggetto di tale densità da essere contenuto all'interno del raggio limite visto sopra.

Questo è quello che si poteva dire con le conoscenze disponibili all'epoca.

E ora

Citazione:

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Originariamente Scritto da sparrows81

Che bisogno c'e' di ricorre al singolo punto di massa la singolarità, alla curvatura dello spazio e a tutte quelle cose di fantascienza che attualmente descrivono un buco nero.

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Il bisogno c'è, anzi attualmente non c'è alternativa.

I buchi neri sono un fenomeno in gran parte gravitazionale, per di più con campi gravitazionali estremamente forti.

Il modo migliore che finora è stato trovato dalla comunità scientifica per descrivere la gravitazione è la relatività generale. Per modo miglior intendo, il modo che risponde meglio degli altri alle osservazioni sperimentali, in particolare in presenza di forti campo gravitazionali. Non è quindi "fantascienza", ma quanto risulta confermato dalla osservazioni. Certamente, almeno a prima vista, è più complicata della teoria Newtoniana precedente, come fanno vedere le risposte di Enrico C, ma se la natura è così, va presa per quello che è, con tutte quelle cose strane, per noi esseri terrestri, indicate da sparrows81.

Citazione:

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Originariamente Scritto da sparrows81

scusate una cosa ma perché tutta quella spiegazione assurda di un buco nero la singolarità il tempo che si ferma ecc... mi dite perché un buco nero non è quello che adesso vi descrivo e quali sono le evidenze scientifiche che questa teoria è sbagliata?

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Non conosco a sufficienza la RG per elencare le differenze che ci sarebbero nelle previsioni se fosse applicata la teoria Newtoniana, ma credo che ad esempio non sarebbero previste le deformazioni dello spazio e del tempo che fanno "vedere" a noi osservatori (fortunatamente) lontani la materia cadere verso il buco nero spiraleggiando sempre più lentamente senza superare il raggio limite. Cosa non trascurabile poiché le emissioni della materia che cade in questo modo sono state osservate (es. Cigno X-1) ed sono considerate un forte indizio se non la prova della esistenza dei buchi neri.

Ottimo spunto @FabPan ;).

@FabPan, concordo con Enrico C., ottimo contributo.;)
Ti spiacerebbe presentarti in sezione?:whistling:

Citazione:

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Originariamente Scritto da FabPan

Ragionamenti simili a quello di sparrows81 sono stati fatti da astronomi e fisici illustri a fine del 1700

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Mi sta tutto bene nel senso che cerchi di avvalorare la teoria ufficiale attualmente più accreditata, tranne che per la parte che ho quotato infatti la teoria delle stelle nere potrà pure essere già stata fatta in passato ma quanto meno è stata ripresa di recente da illustri scienziati quindi è tutt'altro che datata.

Carlos Barcelò, Stefano Liberati, Sebastiano Sonego e Matt Visser

Sparrows81, in risposta al tuo ultimo post, volevo segnalarti solo alcuni fatti. Valuta tu se possono avere un effetto sulla tua convinzione.

Scusa se sarò molto diretto nello scrivere la risposta, spero a vantaggio della chiarezza.

Se ti riferisci alla Stella Nera descritta nella voce di wikipedia che hai linkato in un precedente post, ti segnalo che :
- non ha nulla a che vedere con quanto ipotizzato dagli astronomi del 1700 che non potevano avere idea degli effetti quantistici che i quattro ricercatori pongono a base della loro ipotesi;
- non è un ritorno a una teoria gravitazionale semplificata che fa a meno della relatività generale. Non ho le competenze per capire tutte le argomentazioni, ma la prima equazione dell'articolo Small, dark, and heavy: But is it a black hole?, citato nella bibliografia della pagina di wikipedia, è l'equazione tensoriale (del tipo che ha citato Enrico C.) che racchiude in se la relatività generale, qui mescolata con la meccanica quantistica. Il termine a sinistra, G con pedici ab, è il tensore di Einstein, proprio quello che alla fine determina la curvatura dello spazio-tempo. Il termine a destra è una espressione che, utilizzando una particolare notazione inventata da Dirac, "mescola" relatività e meccanica quantistica. Nota che è preceduta dalla frase "In general we can certainly write".
- le tesi che propongono è molto diversa da qualla che hai indicato nel tuo primo post e nell'oggetto del topic. Tu proponi un modo semplificato per spiegare i buchi neri, loro un modo necessariamente complesso per spiegare che i buchi neri potrebbero non esistere.

Vorrei precisare anche che non ho cercato di avvalorare la teoria della relatività generale: non ho le competenze per farlo ne la presunzione per pensarlo. Ho solo segnalato che è stata avvalorata, volendo utilizzare questo termine, dalla comunità scientifica. Questo non ne fa la teoria "ufficiale", che ritengo non esista poichè non esiste un ente che stabilisce ciò che è ufficiale e ciò che non lo è.

In realtà, l'idea alla base del modello di stella nera è stata con buona probabilità ripresa in altri lavori, come questo in cui la meccanica quantistica entra in gioco in modo da bloccare il collasso ed evitare la singolarità. Tutto sembrerebbe spiegabile in termini di evaporazione (un fenomeno legato alla cosiddetta radiazione di Hawking, di natura quantistica).
In parole povere, nella fase di collasso che porterebbe alla creazione di singolarità, l'ipotetico buco nero perderebbe massa al punto che il collasso gravitazionale viene arrestato dalla forza di pressione termica.

In ogni caso, rimangono tutte teorie ancora non verificate sperimentalmente...mancano i dati osservativi, quelli diretti si intende, per permetterci di dimostrare che queste teorie possono essere verificate.
E' un terreno difficile, perchè mancano dei metodi efficaci per rivelare un segnale di per sè debole. Il motivo per cui si ritiene che i BH esistano è legato alle prove indirette, ovvero prima fra tutte l'osservazione di materiale in caduta in movimento rotatorio attorno ad un centro di massa.