जैसे ही मामला ब्लैक होल के पास आता है, क्या यह गति करता है?

Question

यदि हां, तो हमें कैसे पता चलेगा कि यह गति है? गुरुत्वाकर्षण बढ़ने पर समय धीमा नहीं होता? यदि समय एक ब्लैक होल के आसपास धीमा हो जाता है, तो क्या यह संभव है कि वास्तव में गति तेज न हो?

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इसके अलावा RobJeffries के जवाब में, यदि आप बहुत रुचि रखते हैं, सामान्य सापेक्षता से परिचित हैं और थोड़ा समय बचा है, तो मैं youtube.com/watch?v=BdYtfYkdGDk इस ब्लैक लेक्चर फिजिक्स पर इस वीडियो लेक्चर की सिफारिश कर सकता हूं । स्पीड-अप और स्लो-डाउन की चर्चा वहाँ भी की जाती है।

— वायुमंडलीय

यह निर्भर करता है कि संदर्भ के किस फ्रेम से हम वस्तु के वेग को माप रहे हैं

— डोनाल्ड डक

Answer 1

इसका उत्तर न तो हां है और न ही संभवतः दोनों ही हैं।

एक सरल उदाहरण लें। यदि कोई रेडियल पथ के साथ ब्लैक होल की ओर स्वतंत्र रूप से गिरता है, और किसी ऐसे व्यक्ति द्वारा देखा जाता है जो ब्लैक होल से दूर है, तो इसका वेग (दूर के प्रेक्षक के अनुसार) द्वारा दिया जाता है (जैसे टेलर, व्हीलर और बर्टशिंगर द्वारा तलाश किए गए काले छेद के अध्याय 6 देखें - स्वतंत्र रूप से उपलब्ध) जहाँ त्रिज्या है और ऋणात्मक चिन्ह घटते हुए आवक वेग को इंगित करता है।

$$v = -\left(1 - \frac{r_s}{r}\right)\left(\frac{r_s}{r}\right)^{1/2}c\, ,$$ $r_s$$r$

आप इस समारोह साजिश तो (टेलर एट अल के Ch.6 में Fig.2 देखते हैं -। स्वतंत्र रूप से उपलब्ध) आपको लगता है कि शुरू में वेग बढ़ जाती है की भयावहता देखेंगे के रूप में कम हो जाती है, लेकिन जैसा कि तो और गिरने वाली वस्तु एक ठहराव के रूप में आती है (वास्तव में, क्योंकि वस्तु से प्रकाश गुरुत्वाकर्षण द्वारा पुनर्वितरित होता है, यह वास्तव में नहीं देखा जा सकता है)। हालांकि, यदि वेग पहले बढ़ जाता है और फिर एक ठहराव के लिए धीमा हो जाता है, तो इसे अधिकतम से गुजरना होगा!$r$$r\rightarrow r_s$$v \rightarrow 0$

इस परिदृश्य में अधिकतम देखी गई गति पर प्राप्त की गई है और ।$r=3r_s$$0.384c$

बेशक यह कहानी अलग-अलग पर्यवेक्षकों के लिए अलग है। यदि आप गिरती हुई वस्तु हैं तो आपकी गति घटना क्षितिज के माध्यम से और विलक्षणता की ओर बढ़ती रहती है। दूसरी ओर, एक पर्यवेक्षक, जो किसी तरह घटना क्षितिज के ठीक ऊपर मंडराने में सक्षम था, गिरती हुई वस्तु की गति को ठीक नीचे जैसे कि यह गुजरता है।$c$

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इस प्रश्न के लिए, हां या नहीं की अनुपस्थिति में विवरण में कोई वैधता नहीं है।

— जॉन

@ जॉन आपकी टिप्पणी का क्या मतलब है? संदर्भ के फ्रेम को निर्दिष्ट किए बिना और जिनके माप के अनुसार कोई हां / नहीं का जवाब नहीं है। जीआर में आपका स्वागत है।

— रोब जेफ्रीज

@RobJeffries प्रश्न को हां या नहीं प्रारूप में पूछा जाता है; विवरण महत्वपूर्ण हैं हालांकि उन्हें सबसे संक्षिप्त और प्रत्यक्ष उद्घाटन का पालन करना चाहिए : हाँ या नहीं [...]।

— जॉन

@ जॉन ब्लैक एंड व्हाइट दुनिया के लिए काले और सफेद जवाब? इसका उत्तर न तो हां है और न ही है। मैंने अब इसे शीर्ष पर संपादित किया है, लेकिन यह मुश्किल से 15 पंक्ति के उत्तर के लिए आवश्यक लगता है।

— रोब जेफ्रीज

@dwstein हाँ। उदाहरण के लिए, यदि ब्लैक होल में श्वार्स्किल्ड त्रिज्या होती है, तो हम देखेंगे कि यह घटना क्षितिज से 2 किमी ऊपर होने पर लाइटस्पेड के 38.4% तक बढ़ जाएगा। यह तब रुकने के लिए धीमा होता है क्योंकि यह घटना क्षितिज के करीब पहुंच जाता है, लेकिन यह अधिक से अधिक लाल-शिफ्ट हो जाता है और काला हो जाता है। काफी कम समय के बाद औसतन हम इससे अपना आखिरी फोटोन देखेंगे।

— स्टीव लिंटन

Answer 2

समय का फैलाव केवल ब्लैक होल से दूर किसी के दृष्टिकोण से प्रासंगिक है। ब्लैक होल के समय के करीब अभी भी आगे बढ़ रहा है, जो ब्लैक होल के करीब है उसके लिए एक सामान्य दर प्रतीत होगी। फिल्म इंटरस्टेलर ने इस घटना को एक महान चित्रण किया था, अंतरिक्ष यात्री कॉपर और ब्रांड के साथ मिलर के ग्रह पर, ब्लैक होल के पास, केवल कुछ ही घंटे बिताए, लेकिन अंतरिक्ष यात्री रोमिल उम्र बढ़ने के दशकों तक ग्रह से दूर बने रहे। कॉपर और ब्रांड ने अपने दृष्टिकोण से, समय बीतने में किसी भी बदलाव का अनुभव नहीं किया।

ब्लैक होल में गिरने वाला पदार्थ अपने समय के परिप्रेक्ष्य में किसी भी बदलाव का अनुभव नहीं करेगा, इसलिए गुरुत्वाकर्षण के आकर्षण से जो उम्मीद की जाएगी, उसके अलावा गति में बदलाव नहीं होगा।