tempo,velocità e buco nero

[Red Hanuman]

Mi stavo perdendo questa bella discussione!
Per cominciare a partecipare, faccio una domanda su questa considerazione di Enrico:
Perchè non è possibile che si possa avere. al di fuori del dell'Orizzonte degli Eventi, un'orbità stazionaria ad una data velocità e che non abbia bisogno di energia per mantenersi (esattamente come i pianeti in un sistema planetario)?
Adesso finisco di leggere.

No no no... Enrico dice solo che per rimanere in un'orbita stabile bisogna per forza di cose contrastare la gravità.
L'equilibrio è dinamico, non statico, e quindi ci deve essere una "forza centrifuga" che contrasta la forza centripeta data dalla gravità.
L'energia, dunque, la si spende per creare e mantenere in seguito l'equilibrio.

Sia come sia, a mio parere andare troppo vicini al core di un BN e restare in un'orbita stabile non è così semplice.
Ci possono essere molti modi per dissipare l'energia cinetica che mantiene in orbita un corpo, non so se i campi magnetici e la presenza di un disco di accrescimento possano essere ininfluenti.
Se ci aggiungiamo anche gli effetti di marea, la cosa diventa ancora più difficile.

Senza contare che ci sono effetti di distorsione spazio - temporali importanti, e la geometria dello spazio viene sconvolta nei pressi del BN. Mi sa che vortex e tendex non perdonano...

[Red Hanuman]

Ma esistono sistemi gravitazionali davvero stazionari nell universo?

Da come mi pare di capire anche i pianeti di un sistema stellare precipitano verso il centro di massa del sistema... o al piu vengono fiondati al suo esterno...

Spero però di non dire sciocchezze!

Mah, l'equilibrio tra più corpi è un problema quasi insolubile, specie se il numero di corpi aumenta oltre un certo limite.
Non che sia impossibile stabilire un'orbita in un sistema solare, ma i calcoli necessari per farlo per un tempo abbastanza lungo sono tantissimi, al di fuori della capacità dei super computer odierni. Bisogna per forza ricorrere ad approssimazioni.

Detto questo, l'orbita dei pianeti / corpi celesti è solo in prima approssimazione ellittica.
Di fatto, parliamo di spirali e nemmeno troppo regolari.
Se parliamo di tempi di milioni o miliardi di anni le orbite di tutti i corpi cambiano, comprese quelle di pianeti come Giove o Saturno...

[Red Hanuman]

Ah, ecco come funziona! Questo mi mancava!
Infatti non capivo come potesse evaporare se qualcosa vi entrava!

Grazie Gaetano

Solo mi chiedo: ma perchè proprio quella a energia negativa cade nel buco nero e non quella a energia positiva?

Se leggi QUI, anche i commenti, trovi tutte le risposte che cerchi...

[DarknessLight]

Grazie del link, Red!

[Red Hanuman]

C'è una considerazione che non ricordo di avere fatto all'epoca: la particella con energia "negativa" non può allontanarsi dall'orizzonte degli eventi, perchè le è negata l'esistenza nel nostro universo, e quindi si annichilisce per forza con la sua "gemella", restituendo l'energia presa in prestito.
Se invece finisce oltre il BN, per forza di cose la particella ad energia positiva fugge nel nostro spazio, mentre quella ad energia negativa cade nel BN e annienta una corrispondente particella "positiva".
E così facendo, il BN viene lentamente distrutto...

[DarknessLight]

@Red Hanuman
Letto l articolo e letti tutti i commenti.

Prima cosa: complimentissimi all autore! Davvero un ottima capacità di sintesi

Seconda cosa, piccola domanda: inizialmente anch io come altri mi sono chiesto perché la particella a energia negativa avesse energia potenziale inferiore alla controparte positiva.
Leggendo le varie risposte ho poi capito che energia negativa significa anche energia potenziale negativa (semplificando, si ricava con la formuletta Ep=mgh, con m < 0, anche se in termini rigorosi bisognerebbe utilizzare le funzioni d onda ma vabbe')...

Mi chiedo però: ma energia negativa e positiva sono riferite in relazione all orizzonte degli eventi o sbaglio?
Infatti, Red, in una spiegazione che hai dato, ho visto che hai scritto che praticamente la particella a energia negativa è già oltre l orizzonte degli eventi... quindi mi pare di capire che energia negativa e positiva è riferita prendendo come zero l orizzonte stesso.
Ho capito bene?

non so se è chiara la domanda...

[Gaetano M.]

Un altro passettino! Prima o poi capirò. Quella ad energia negativa è un'antiparticella, restando dalla nostra parte si annichilerebbe restituendo l'energia mentre dall'altra il BH aumenterebbe e ciao radiazione di Hawking. Forse la spiegazione più logica è ancora il livello di potenziale.

[DarknessLight]

Da come ho capito, l antiparticella (a energia negativa) può esistere solo oltre l orizzonte degli eventi... permettendo così, come tu stesso hai detto, che il buco nero assorbendola perda energia e scompaia pian piano.

[Red Hanuman]

@Red Hanuman
Letto l articolo e letti tutti i commenti.

Prima cosa: complimentissimi all autore! Davvero un ottima capacità di sintesi

Grazie mille, per così poco...

Seconda cosa, piccola domanda: inizialmente anch io come altri mi sono chiesto perché la particella a energia negativa avesse energia potenziale inferiore alla controparte positiva.
Leggendo le varie risposte ho poi capito che energia negativa significa anche energia potenziale negativa (semplificando, si ricava con la formuletta Ep=mgh, con m < 0, anche se in termini rigorosi bisognerebbe utilizzare le funzioni d onda ma vabbe')...

Mi chiedo però: ma energia negativa e positiva sono riferite in relazione all orizzonte degli eventi o sbaglio?
Infatti, Red, in una spiegazione che hai dato, ho visto che hai scritto che praticamente la particella a energia negativa è già oltre l orizzonte degli eventi... quindi mi pare di capire che energia negativa e positiva è riferita prendendo come zero l orizzonte stesso.
Ho capito bene?

non so se è chiara la domanda...

No, l'energia è negativa nel vero senso della parola. Di fatto, le equazioni consentono l'esistenza di una particella ad energia negativa, ma questo non ha senso nell'universo ordinario.

Quindi, nell'universo ordinario non troverai mai particelle ad energia negativa.

Bisogna però tenere conto che queste coppie di particelle nascono sull'orizzonte degli eventi, che è di fatto una soglia: al di qua c'è l'universo ordinario, al di là c'è un universo "strano" dove anche lo spazio non si comporta e non è più lo stesso. E dove avere energia negativa ha finalmente senso, e la particella può esistere.

Quindi se una particella ad energia negativa nasce ai bordi di questa "soglia", o rimane "dalla nostra parte" e quindi inevitabilmente si annichilisce e cessa d'esistere (NON può esistere nell'universo ordinario), oppure varca la "soglia", e a questo punto può contribuire all'evaporazione del BN.

[Red Hanuman]

Un altro passettino! Prima o poi capirò. Quella ad energia negativa è un'antiparticella

Non proprio. Se fosse un'antiparticella (un positrone, ad esempio), annichilendosi libererebbe COMUNQUE energia positiva.
Quello di cui parliamo è ancora qualcosa di diverso, molto più strano e difficile da immaginare....
Forse è impossibile da immaginare, ed acquista un senso solo con gli occhi della matematica.
In fondo, come possiamo immaginare qualcosa che NON esiste nel nostro famigliare universo?