tempo,velocità e buco nero

[davide1334]

ipotizziamo di abitare in un sistema relativamente vicino ad un buco nero e di riuscire ad immettere un satellite artificiale attorno ad esso. ora mi viene da pensare alla velocità orbitale: vicino all'orizzonte degli eventi sarebbe prossima a c, quindi di non ritorno,ma stando a distanza di sicurezza non succederebbe nulla no? si riuscirebbe a tornare indietro? anzi ancora meglio,in orbita stabile(stabile? ci si riuscirebbe poi a mantenerla?) vi è la ISS e noi con lo soyuz facciamo la spola avanti e indietro con gli astronauti. in quel caso si verificherebbero realmente discrepanze temporali significative e i paradossi con i gemelli(ma anche con tutti gli altri sulla terra) degli astronauti diverrebbero reali no? sarebbe ipoteticamente possibile tutto ciò?

[Marcos64]

Aspettando gli esperti, dovresti guardare Interstellar, un bel film che tratta proprio una vicenda molto simile, neanche troppo criticato dagli esperti del caso quindi credo abbastanza verosimile, se ne era parlato anche qui.

[Enrico Corsaro]

ipotizziamo di abitare in un sistema relativamente vicino ad un buco nero e di riuscire ad immettere un satellite artificiale attorno ad esso. ora mi viene da pensare alla velocità orbitale: vicino all'orizzonte degli eventi sarebbe prossima a c, quindi di non ritorno,ma stando a distanza di sicurezza non succederebbe nulla no? si riuscirebbe a tornare indietro? anzi ancora meglio,in orbita stabile(stabile? ci si riuscirebbe poi a mantenerla?) vi è la ISS e noi con lo soyuz facciamo la spola avanti e indietro con gli astronauti. in quel caso si verificherebbero realmente discrepanze temporali significative e i paradossi con i gemelli(ma anche con tutti gli altri sulla terra) degli astronauti diverrebbero reali no? sarebbe ipoteticamente possibile tutto ciò?

Penso che una domanda del genere poteva anche essere collocata nel forum Astrofisica. Eventualmente i moderatori la sposteranno ;).

Per calcolare la velocità orbitale con un'orbita stabile, dobbiamo valutare l'equilibrio tra forza centrifuga e forza di attrazione gravitazionale causata dal BH. L'entità della velocità orbitale dipenderà dunque dalla distanza dal centro di massa, cioè dal centro del BH.

Nello specifico avremmo che
F_\mathrm{centripeta} = F_\mathrm{Gravitazionale}
cioè
m \omega^2 r = G m M / r^2
dove m è la massa del tuo satellite artificiale, ed M è la massa del buco nero. r è la distanza dal centro del BH, \omega è invece la velocità angolare orbitale, che è data come
\omega = v / r (rapporto tra velocità orbitale e distanza dal centro di rotazione) e si misura tipicamente in radianti al secondo.

Semplificando la relazione precedente avremo che
\omega^2 r = G M / r^2
cioè
\omega = \sqrt{G M / r^3}

Quindi sostituendo un determinato valore di distanza r dal centro del BH, con r maggiore del raggio di Schwarzschild, e un dato valore di massa del BH (ad esempio 10 masse solari), potrai calcolare l'entità della velocità orbitale richiesta per mantenere una orbita stabile.

Per rispondere alla tua domanda dunque, dobbiamo valutare due elementi:
1) quale distanza dal BH e quale massa del BH consideriamo
2) quali sono i mezzi in termini energetici a nostra disposizione per superare la forza di attrazione gravitazionale del BH e sfuggire via, tornando così indietro.

Certamente in linea teorica è possibile sfuggire ad un BH, fin tanto che quantomeno non sei caduto sull'orizzonte. Ovviamente più sarai in sua prossimità, più gli effetti relativistici diventeranno importanti e dunque più lentamente invecchierai.

[davide1334]

grazie enrico,impeccabile come sempre. più che altro mi incuriosiva da un punto di vista diciamo
astronautico/umano/fisico(ovviamente immaginando una tecnologia più avanzata di quella attuale)se fosse una cosa possibile: cioè visto che il buco nero sarebbe l'unico oggetto celeste con una massa importante a cui potremmo avvicinarci senza venire arrostiti e di conseguenza raggiungere velocità notevoli orbitando attorno ad esso pur rimanendo "nei dintorni" della terra e riuscire a rientrare in tempi umani.insomma una situazione dove i paradossi temporali si potrebbero verificare con prove tangibili e consistenti che non siano frazioni di secondo su orologi atomici.

[Enrico Corsaro]

Si sono d'accordo. Il problema principale però rimane allo stato attuale raggiungere un BH. Non sono diciamo molto vicini a noi, considerate le nostre possibilità attuali in termini di capacità di spostare un equipaggio a grande distanza.

[DarknessLight]

E anche in futuro non credo ci allontaneremo mai dal sole...

[davide1334]

beh si,è ovviamente fantascienza,comunque,dark, ipotizzando la possibilità -non poi così impossibile,vista la strada fatta in meno di un secolo- di riuscire ad evitare l'estinzione, un qualche tentativo lo faremo per forza quando ci verrà recapitato lo sfratto dal sole e sentiremo troppo caldo sul coppone ;)

[DarknessLight]

:biggrin:

Tra meno di un miliardo di anni la terra sarà inabitabile... facciamo tra 500 milioni di anni?
500 milioni di anni sono davvero tanti... basti pensare che gli insetti esistono da meno di 300 milioni di anni...

Dunque mi chiedo una cosa: tra 500 milioni di anni, gli umani... ci saranno ancora? :razz:

[Marcos64]

Gli umani non so, io mi sto attrezzando! :) La "scala" temporale dell'universo e' tale, che l'intera esistenza umana somiglia a un peto di una cimice, forse non vale neanche la pena di ragionarci su tanto. :)

[davide1334]

ah,avete cambiato posto alla discussione...allora è promossa a "cosa seria":biggrin:


dalla via che ci sono approfitto,anche perchè mi vengono altre domande:
quando ci avviciniamo al buco nero, visto che enrico citava i mezzi in termini energetici a nostra disposizione: mi viene da pensare che essi sarebbero necessari specialmente per contrastare l'attrazione del buco nero e per tornare indietro giusto? o si consumerebbero in egual misura sia per entrare in orbita che per uscirne? cioè voglio dire,gran parte dell'accelerazione ce la fornirebbe il buco nero stesso? spero di essermi spiegato

[Enrico Corsaro]

In verità il discorso buco nero fa un pò confondere le idee secondo me, almeno nel caso stellare. La forza di gravità esercitata da un tipico buco nero stellare ad una distanza a cui si potrebbe trovare un ipotetico pianeta in orbita non è superiore a quella della stella progenitrice, anzi è addirittura sempre minore, poichè nel processo che porta alla formazione di un BH la stella perde prima una grande quantità di materia per effetto di diversi fenomeni.

Quello che cambia enormemente per un buco nero è la dimensione spaziale invece. Quindi i problemi seri in termini energetici si avrebbero solo quando ci troviamo piuttosto vicini all'orizzonte degli eventi, e non lontani come ad esempio potrebbe essere la Terra alla sua distanza dal Sole.
Non dimentichiamo perciò che il BH non è un oggetto che magicamente aumenta la forza gravitazionale esercitabile (per inciso appunto la massa è pure diminuita rispetto a quella iniziale della stella), ma che a causa della sua compattezza ci permette di avvicinarci molto di più al centro di gravità e dunque di risentire molto di più della forza di gravità esercitata da quella massa. E' cioè un problema di densità di materia.

Se allora ci poniamo in una condizione di risentire di una grande forza di gravità, la maggior parte dell'energia sarebbe consumata per contrastarla, nel tentativo di rimanere in orbita. Se vogliamo addirittura uscirne, dobbiamo utilizzare una energia superiore a quella del potenziale gravitazionale in quel punto. Non richiede invece l'uso di energia l'avvicinarsi ad un buco nero (o una stella, analogamente), poichè la buca di potenziale gravitazionale attira automaticamente il satellite verso il centro di gravità.

[DarknessLight]

Può accrescersi all infinito? La massa del buco nero intendo... almeno in linea teorica... Cosa ne dici?

[davide1334]

si è un discorso di densità di materia,poi c'è anche il fatto che non emettendo nulla (anche se ho letto che emeterebbero calore come una stufa,possibile?)ci permetterebbe di avvicinarci al centro di gravità ben di più che ad una stella per il fatto delle radiazioni e temperatura,no?

[Red Hanuman]

Beh, che si sappia non esiste un limite all'accrescimento di un BN... E vorrei vedere che spiegazione se ne potrebbe dare di una cosa del genere...:sneaky:

[DarknessLight]

anche se ho letto che emeterebbero calore come una stufa,possibile?

Si. Stephen hawking ha dimostrato che emettono radiazione termica sotto forma di particelle fondamentali.
Ciò causa l evaporazione di questi corpi su tempi scala però molto maggiori dell età dell universo.

[Enrico Corsaro]

Può accrescersi all infinito? La massa del buco nero intendo... almeno in linea teorica... Cosa ne dici?

Bè se esiste una massa infinita che vi cade dentro si, ma non è un caso realistico ovviamente.

[Enrico Corsaro]

si è un discorso di densità di materia,poi c'è anche il fatto che non emettendo nulla (anche se ho letto che emeterebbero calore come una stufa,possibile?)ci permetterebbe di avvicinarci al centro di gravità ben di più che ad una stella per il fatto delle radiazioni e temperatura,no?

Si certamente. L'emissione avviene comunque nelle zone poloidali, per effetto dell'attorcigliamento delle linee di campo magnetico. I getti emessi sono anche molto energetici. Al di fuori di quelle fasce però, non corriamo rischi particolari, a parte che per la gravità ovviamente. Ricordo che nel caso del BH stellare le forze mareali e l'effetto spaghettizzazione sono tali da disintegrarci.

[DarknessLight]

Un ultima cosa: va bene dire che la radiazione termica emessa dal buco nero lo fa evaporare e che la radiazione viene emessa dal buco nero per effetto tunnel?

[Enrico Corsaro]

Un ultima cosa: va bene dire che la radiazione termica emessa dal buco nero lo fa evaporare e che la radiazione viene emessa dal buco nero per effetto tunnel?

La radiazione termica fa evaporare il buco nero, anche se molto molto lentamente.
La radiazione di Hawking non è un effetto di tunneling quantistico ma di coppie reali-virtuali di particelle. Non dimentichiamo comunque che questa radiazione non è ad oggi ancora osservata.

[DarknessLight]

Ma radiazione termica e radiazione di hawking sono la stessa cosa o no?

E Comuqne, esiste o no un tipo di emissione dal buco nero che avviene per effetto tunnel ? (È una cosa che mi è capitato di leggere più voltequesta del tunnelling e da fonti molto diverse!)

[Enrico Corsaro]

Ma radiazione termica e radiazione di hawking sono la stessa cosa o no?

E Comuqne, esiste o no un tipo di emissione dal buco nero che avviene per effetto tunnel ? (È una cosa che mi è capitato di leggere più voltequesta del tunnelling e da fonti molto diverse!)

Per radiazione termica si intende propriamente una radiazione emessa da corpo nero. La radiazione di Hawking è una radiazione di corpo nero (quindi è anch'essa termica), però un caso molto speciale che non osserviamo in alcun altro corpo (il BH è praticamente un corpo nero ideale), dove invece l'emissione è un risultato medio (statistico), che solo per approssimazione si avvicina a quello di un corpo nero (come ad esempio lo è per le stelle). Questo fa si anche che la radiazione del BH sia legata solo alle sue proprietà fondamentali, e non ci da alcuna altra informazione sul corpo stesso (da cui il paradosso dell'informazione ed il teorema del no-hair).

In questo articolo (http://www.lescienze.it/news/2014/10/13/news/radiazione_hawking_evaporazione_buco_nero_laborato rio-2327570/) che ho trovato si parla di una evidenza sperimentale della radiazione di Hawking (o quantomeno di un simile principio di funzionamento).

L'effetto tunnel pare sia uno dei modelli possibili per spiegare l'emissione di particelle cariche dall'interno verso l'esterno dell'orizzonte, ma non abbiamo alcuna dimostrazione in merito. Inoltre non è detto che è proprio questo ciò che avvenga. Pare sia più plausibile che la radiazione provenga di per sè dall'esterno dell'orizzonte, senza dunque alcun effetto tunnel richiesto.

[Enrico Corsaro]

in questa immagine schematica si spiega abbastanza bene come potrebbe essere prodotta la radiazione di Hawking. Niente effetti tunnel qui.

15242

[DarknessLight]

Sì, la storia delle coppie di particelle virtuali la conoscevo.
Solo che altri autori invece parlano di effetto tunnel... e allora non capivo chi avesse ragione...

Ora, da come mi pare di capire, ancora nessuno sa con chiarezza come avvenga la radiazione di hawking. Uno dei modelli proposti è quello dell effetto tunnel, l altro modello proposto (più plausibile) è quello delle coppie di particelle virtuali.

Detto così secondo te va bene, Enrico?

[Enrico Corsaro]

Ora, da come mi pare di capire, ancora nessuno sa con chiarezza come avvenga la radiazione di hawking. Uno dei modelli proposti è quello dell effetto tunnel, l altro modello proposto (più plausibile) è quello delle coppie di particelle virtuali.

Detto così secondo te va bene, Enrico?

No, il meccanismo delle coppie virtuali deve necessariamente esistere a prescindere per poter spiegare il fenomeno (ed è questo effetto quantistico legato alla forte gravità a creare le basi per la radiazione), mentre rimangono più interpretazioni per il modo in cui questa radiazione riesce ad essere emessa. L'effetto tunnel è contemplabile se valutiamo che le coppie vengano prodotte al di sotto dell'orizzonte, mentre non è considerabile se l'effetto avviene al di fuori, come schematizzato in figura.

[DarknessLight]

Va bene. Più o meno penso di avere capito. Grazie!

[Gaetano M.]

Se allora ci poniamo in una condizione di risentire di una grande forza di gravità, la maggior parte dell'energia sarebbe consumata per contrastarla, nel tentativo di rimanere in orbita. Se vogliamo addirittura uscirne, dobbiamo utilizzare una energia superiore a quella del potenziale gravitazionale in quel punto. Non richiede invece l'uso di energia l'avvicinarsi ad un buco nero (o una stella, analogamente), poichè la buca di potenziale gravitazionale attira automaticamente il satellite verso il centro di gravità.
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.

[DarknessLight]

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!

[Gaetano M.]

Va bene. Più o meno penso di avere capito. Grazie!
Aggiungerei qualcosa salvo errori: La radiazione di Hawking è legata al formarsi della coppia "virtuale" particella-antiparticella esattamente sull'orizzonte degli eventi. Una sfugge (radiazione di Hawking), una viene attratta, la parte ad energia negativa, e provoca la diminuzione del BH: L'affetto tunnel è legato ad un aumento statistico dell'energia sufficiente a superare una barriera di potenziale (barriera non superabile normalmente). Quindi, secondo me, uno non esclude l'altro.

[DarknessLight]

una viene attratta, la parte ad energia negativa, e provoca la diminuzione del BH

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?

[Gaetano M.]

Aspettiamo Red ed Enrico per questo dubbio che è anche il mio:biggrin:

[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 (http://www.astronomia.com/2012/02/09/davide-contro-golia-ovvero-vuoto-vs-buco-nero/), 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 (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=9)
Letto l articolo e letti tutti i commenti.

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

Grazie mille, per così poco...:blush:


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?;)

[davide1334]

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, ma PERCHE' se passa di là può esistere e contribuire all'evaporazione?
non ce la posso fare :cry:

[Enrico Corsaro]

Entro l'orizzonte sono ammesse soluzioni a energia negativa (se preferite massa negativa, che forse rende meglio l'idea). Questo deve verificarsi necessariamente nel caso in cui una coppia virtuale viene divisa (la cui energia totale deve rimanere per forza nulla). Dividendosi infatti, una particella avrà energia positiva, e l'altra necessariamente negativa. Si tratta di un caso particolare possibile grazie alla fortissima azione della gravità che è capace di separare la coppia virtuale.

Se la coppia virtuale viene divisa quindi, e cioè la particella a energia negativa viene catturata per effetto della forte gravità, essa va a sommare la sua energia a quella del buco nero. Poichè l'energia della particella è negativa, la somma diminuirà il totale, facendo si che il buco nero perda in termini energetici, cioè di massa (ricordiamo che E = mc^2).

[davide1334]

mmhh....e la restituzione in termini energetici nel nostro "aldiqua" come avviene? emette calore?e la particella della coppia divisa che se ne rimane aldiqua che fine fa?non può annichilirsi, giusto?

[Enrico Corsaro]

Quello che succede è l'emissione di questa radiazione. La particella rimasta solitaria, ormai diventata reale, arriva nel nostro universo e può, almeno in teoria, essere rilevata.

[davide1334]

si ho capito...cioè no... insomma è assurdo :ninja:

ci penso un mesetto poi ti so dire:biggrin:


ps: ma la divisione delle particelle può avvenire solo sull'orizzonte degli eventi? e questa teoria su che dati sperimentali si basa? rimane una teoria "solo" matematica?

[Gaetano M.]

ps: ma la divisione delle particelle può avvenire solo sull'orizzonte degli eventi? e questa teoria su che dati sperimentali si basa? rimane una teoria "solo" matematica?
Davide, bisogna partire da questo: https://it.wikipedia.org/wiki/Fluttuazione_quantistica
La coppia particella-antiparticella si formano e si annichilano spontaneamente nel vuoto; quando questo avviene sull'orizzonte degli eventi si crea la Radiazione di Hawking. Quando l'annichilazione avviene nel vuoto il saldo Massa-Energia è nullo, si prende dell'energia a prestito che viene restituita pari pari. Quando avviene sull'orizzonte degli eventi la particella va verso l'esterno con saldo attivo (Radiazione di Hawking), l'antiparticella va verso l'interno con riduzione della massa del BH.

[Red Hanuman]

si ho capito...cioè no... insomma è assurdo :ninja:

ci penso un mesetto poi ti so dire:biggrin:


ps: ma la divisione delle particelle può avvenire solo sull'orizzonte degli eventi? e questa teoria su che dati sperimentali si basa? rimane una teoria "solo" matematica?
La creazione di particelle virtuali avviene ovunque, ma la differenza la fa il tipo di spazio - tempo che c'è oltre l'orizzonte degli eventi.
Una separazione efficace ( cioè che porti alla separazione delle due particelle che porti ad un calo di massa del BN) può avvenire solo in quel bordo.
Infatti, dal nostro lato non può esistere energia negativa, mentre dall'altro lato la somma energetica delle due particelle create è sempre pari a zero.;)

[davide1334]

grazie ,si ora ho capito il meccanismo. quello che mi fa strano è la separazione della coppia di particelle che si divide sull'orizzonte degli eventi . come si può dire che lì si separino?

[Red Hanuman]

Casualità. Tutto quello che può capitare capita, e prima o poi la particella giusta casca nel BN...;)