यदि दो ब्लैक होल घटना क्षितिज ओवरलैप (स्पर्श) करते हैं तो क्या वे कभी अलग हो सकते हैं?

Question

मेरी समझ पर आधारित काल्पनिक प्रश्न जो दो घटना क्षितिज कि ओवरलैप (स्पर्श) को फिर से अलग नहीं कर सकते हैं:

1 बिलियन सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल की कल्पना करें (इसलिए घटना क्षितिज बहुत बड़ा है और बहुत ही गुरुत्वाकर्षण बहुत कमज़ोर है) खाली सपाट अंतरिक्ष अंतरिक्ष के माध्यम से 0.9c के वेग से यात्रा कर रहा है; अब एक समान 1 बिलियन सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल की कल्पना करें, जो 0.9c पर यात्रा कर रहा है, लेकिन वास्तव में विपरीत दिशा में इसलिए दोनों एक दूसरे की ओर बढ़ रहे हैं। ब्लैक होल के रास्ते, एक बार सभी अंतरिक्ष समय को ध्यान में रखते हुए, सीधी टक्कर पर नहीं होते हैं, लेकिन घटना क्षितिज के सबसे बाहरी किनारों को एक दूसरे को 'क्लिप' करेगा, आमतौर पर एक नैनोमीटर के एक अंश के लिए केवल ओवरलैप होता है। ये दोनों निकाय ऐसे अविश्वसनीय रूप से तेज़ वेगों और एक दूसरे के विपरीत दिशाओं में यात्रा कर रहे हैं।

इसलिए सबसे पहले, क्या मैं यह सोचने में सही हूं कि अगर दो घटना क्षितिज ओवरलैप होते हैं तो वे कभी भी 'अनलैप' नहीं कर सकते हैं?

दूसरी बात, एक-दूसरे के ब्लैक होल की इस अविश्वसनीय मात्रा का क्या होगा? क्या यह तुरंत गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा में बदल जाएगा? ब्लैक होल का सामान्य रूप से विलय होने पर ध्यान में रखते हुए, यह बहुत धीरे-धीरे होता है, क्योंकि ब्लैक होल धीरे-धीरे करीब-करीब एक साथ लाखों साल तक गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा देते हैं और ऐसा होता है, इसलिए इस मामले में नैनोसेकंड के एक अंश में नहीं।

और तीसरा, यह कैसा दिखेगा? क्या घटना क्षितिज काफी गोलाकार रहेगा और विकीर्ण ऊर्जा सिर्फ पागल होगी या वे एक दूसरे को गोली मारते हुए लंबे पतले लोचदार घटना क्षितिज में खिंचाव और एक प्रकार का ताना-बाना बुनेंगी और फिर समय के साथ धीमे-धीमे और एक-दूसरे पर वापस आ जाएंगी?

Comments

एफडब्ल्यूआईडब्ल्यू, यदि वे एक-दूसरे की ओर बिल्कुल बढ़ रहे थे, तो उनकी सापेक्ष गति 180c / 181, .9945c होगी। Vttoth.com/CMS/physics-notes/311-hawking-radiation-calculator के अनुसार उनका EH त्रिज्या लगभग 9853 प्रकाश-सेकंड है। और मत भूलो कि उनके पास एक विशाल सापेक्ष कोणीय गति भी है।

— PM 2Ring

आगे की चीजों को मसाला देने के लिए, वे कहते हैं कि वे पहले से ही एक-दूसरे के विपरीत दिशाओं में केर की सीमा पर घूम रहे हैं ताकि जब वे कोणीय गति संरक्षण के दृष्टिकोण से इसके बहुत गन्दा स्पर्श करें।

— लोड्विक

खैर, SMBHs वैसे भी सीमा के काफी करीब घूमता है, इसलिए यह अवास्तविक नहीं है, आपके द्वारा दी गई सापेक्ष गति के विपरीत। ;) लेकिन यह पहले से ही कठिन गणना को और भी कठिन बनाने जा रहा है। जीआर में सामान्य 2 शरीर की समस्या का कोई विश्लेषणात्मक समाधान नहीं है, इसलिए आपको संख्यात्मक तरीकों का सहारा लेना होगा, और सापेक्ष गति पर SMBH की एक जोड़ी को संभालने की कोशिश करने के लिए बस अनुमान लगाने के लिए कुछ बहुत भारी संख्या में crunching की आवश्यकता होगी जो कि बेहद विश्वसनीय है।

— PM 2Ring

हाईस्पीड ब्लैक होल या न्यूट्रॉन स्टार्स के

— eirikdaude

FWIW, इस विषय से संबंधित एक या दो महीने पहले xkcd पर एक धागा था: क्या एक ब्लैक होल से दूसरे ब्लैक होल का उपयोग करके बचना संभव है?

— PM 2Ring

Answer 1

आपको पहले से ही कुछ अच्छे उत्तर मिल गए हैं, लेकिन मैं सिर्फ एक और सहज समाधान प्रदान करने की कोशिश करूंगा कि क्यों घटना क्षितिज एक दूसरे को ओवरलैप करते हुए फिर से अलग नहीं होंगे:
सबसे पहले, एक ब्लैक होल के ईएच के अंदर आने वाली धूल की एक छींट की कल्पना करें। । मुझे विश्वास है कि हम सहमत होंगे कि यह धब्बा ब्लैक होल से कभी नहीं बच सकता है, क्योंकि घटना क्षितिज के पीछे से कुछ भी नहीं आ सकता है।
अब, धूल के एक ही धब्बे की कल्पना करें, लेकिन एक दूसरे को पारित करने वाले दो ब्लैक होल के ईएच के अतिव्यापी भागों के अंदर। धूल का यह धब्बा उन दो ब्लैक होल में से किसी से भी नहीं बच पाएगा, क्योंकि यह उन दोनों के ईएच के अंदर है। यदि ये ब्लैक होल फिर से अलग हो पाएंगे, तो उनके बीच पकड़ा गया स्पेक स्पष्ट रूप से ईवेंट क्षितिज के पीछे होने के बाद कम से कम एक ब्लैक होल से बच जाएगा।
चूँकि ऐसा नहीं हो सकता है, दो ब्लैक होल इस बात से एकजुट होंगे कि उनकी घटना क्षितिज से अधिक हो रही है, चाहे उनकी गति कोई भी हो।

Comments

आकस्मिक रूप से ब्राउज़िंग करने वाले एक आम आदमी के रूप में, यह एक महान सहज व्याख्या है!

— डैनियल बी

मुझे यह दृश्य पसंद है, मुझे लगता है कि क्वांटम टनलिंग का उपयोग करके बच निकलना अभी भी संभव है। लेकिन जब तक हम तत्काल यात्रा के लिए क्वांटम टनलिंग को नियंत्रित करना नहीं सीख लेते, तब तक यह काफी हद तक अप्रासंगिक है। वैसे भी, मैं आपसे सहमत हूं और यही कारण है कि मुझे लगता है कि ईएच एक लोचदार बैंड की तरह खिंचाव और ताना होगा। यह अलग नहीं हो सकता है, लेकिन यह तुरंत भी नहीं रोक सकता है।

— लोडविक

स्टीफन हॉकिंग पेपर में यह बहुत ज्यादा तर्क है।

— स्टीव लिंटन

आपको धूल की एक टोंटी की भी जरूरत नहीं है। कोई भी कण एक ही काम करेगा - एक आभासी कण भी। और हमेशा आभासी कण होते हैं।

— लोरेन Pechtel

यह मेरे लिए एक सहज व्याख्या के रूप में नहीं होता है; तर्क कठोर और अकाट्य लगता है। इंटेलिजेंट! = सहज ज्ञान युक्त ;-)।

— पीटर -

Answer 2

यदि घटना क्षितिज कभी भी छूता है और एक निरंतर सतह बन जाता है, तो उनके भाग्य को सील कर दिया जाता है - दो ब्लैक होल पूरे रास्ते में विलीन हो जाएंगे। वे फिर कभी अलग नहीं हो सकते हैं, चाहे जो भी हो।

कठोरता की अलग-अलग डिग्री के साथ, इसे समझाने के कई संभावित तरीके हैं।

एक सहज व्याख्या यह है कि घटना क्षितिज पर पलायन वेग प्रकाश की गति के बराबर है। लेकिन प्रकाश के रूप में कुछ भी तेजी से नहीं चल सकता है, एक ब्लैक होल भी नहीं। दो ब्लैक होल को अलग करने के लिए, एक के हिस्सों को दूसरे से "बच" जाना होगा, या प्रकाश से तेज चलना होगा, जो असंभव है।

संपादित करें : एक और सहज ज्ञान युक्त "स्पष्टीकरण" (उर्फ हैंडवॉइंग के बहुत सारे) - घटना क्षितिज के अंदर, सभी प्रक्षेपवक्र केंद्र में जाते हैं। क्षितिज के भीतर से बाहर तक किसी भी जगह से कोई संभव रास्ता नहीं है। जिस भी रास्ते से आप मुड़ें, आप केंद्र की ओर देख रहे हैं। आप जिस भी रास्ते से जाते हैं, आप केंद्र की ओर बढ़ते हैं। यदि घटना क्षितिज का विलय हो गया है, तो ब्लैक होल को फिर से विभाजित करने के लिए, उनमें से कुछ हिस्सों को "केंद्र से दूर" (या एक केंद्र से दूर) स्थानांतरित करना होगा, जो संभव नहीं है।

उपरोक्त सभी एक रबर शीट पर स्टील गेंदों के साथ "स्पष्ट" सामान्य सापेक्षता के रूप में "कठोर" के रूप में है। यह सिर्फ रूपक है।

अधिक सख्ती से, स्टीफन हॉकिंग द्वारा इस पत्र को देखें:

सामान्य सापेक्षता में ब्लैक होल

जैसे-जैसे समय बढ़ता है, ब्लैक होल एक साथ विलीन हो सकते हैं और नए ब्लैक होल आगे के शरीर ढह सकते हैं, लेकिन ब्लैक होल कभी भी द्विभाजित नहीं हो सकते हैं। (पृष्ठ 156)

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संपादित करें : घटना क्षितिज वास्तव में "बस एक दूसरे को क्लिप नहीं करते हैं"। पूरी तरह से गोलाकार घटना क्षितिज एक सैद्धांतिक अमूर्त (एक अन्यथा खाली ब्रह्मांड में एक गैर-घूर्णन ब्लैक होल) है। वास्तव में, बीएच के पास कुछ भी घटना क्षितिज को विकृत कर देगा, जो उस द्रव्यमान की ओर "पहुंच" जाएगा। यदि यह एक छोटा द्रव्यमान है, तो प्रभाव नगण्य है।

लेकिन अगर दो ब्लैक होल एक-दूसरे के करीब आते हैं, तो ईएच अंडे के आकार का हो जाता है, जैसे कि एक-दूसरे को छूने की कोशिश कर रहे हों। यदि वे पर्याप्त पास हैं, तो अंततः बीच में एक बहुत ही संकीर्ण पुल बनेगा, और ईएचएस विलीन हो जाएगा। उस समय, पूर्ण विलय कम हो जाता है और पूर्ण होने तक पूरी निश्चितता के साथ प्रक्रिया करेगा। इसे कुछ भी नहीं रोक सकता।

इस उत्तर को देखें:

क्या विलय के दौरान ब्लैक होल गोलाकार होते हैं?

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एक दूसरे के ब्लैक होल की इस अविश्वसनीय मात्रा का क्या होगा?

विलय के बाद परिणामी ब्लैक होल में बहुत अधिक स्पिन होने की संभावना है, अगर टक्कर पूरी तरह से ललाट नहीं है। जो भी ऊर्जा स्पिन में भरी नहीं जा सकती है, वह संभवत: गुरुत्वाकर्षण तरंगों के रूप में विकीर्ण होने वाली है (जैसा कि दूसरों ने आपके प्रश्न में टिप्पणियों में पहले ही इंगित किया है)।

Comments

यदि दो ईएच स्पर्श करते हैं, तो ब्लैकहोल के केंद्र अभी भी एक दूसरे के घटना क्षितिज के अंदर नहीं हैं। उनके आकार के आधार पर, केंद्र दूसरे के घटना क्षितिज से काफी दूर हो सकते हैं ... इसलिए निश्चित रूप से यदि वे पर्याप्त तेजी से जा रहे हैं, तो वे घटना क्षितिज के विलय के बाद भी बच सकते हैं?

— रोब

@ केंद्र केंद्र विशेषाधिकार प्राप्त नहीं है। केंद्र को भूल जाओ। एक बार पुल का निर्माण हो जाने के बाद, सभी इरादों और उद्देश्यों के लिए यह एक ब्लैक होल है। कोई "ओवरलैप" नहीं है, आपकी छवि गलत है - दो इकाइयां पहले से ही विलय हो गई हैं, एक ही घटना क्षितिज है, दो नहीं (जवाब मैं अंत में जुड़ा हुआ है देखें)। और आप किसी घटना क्षितिज को विखंडित नहीं कर सकते, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप क्या करते हैं। 0.999c को भूल जाओ, यह कुछ भी नहीं है। अधिकांश लोगों को यह पता ही नहीं चलता है कि घटना क्षितिज के भीतर वास्तव में कितना विचित्र है। वास्तव में कोई रास्ता नहीं है, यह भाषण का एक आंकड़ा नहीं है।

— फ्लोरिन आंद्रेई

मुझे लगता है कि मेरे लिए अपने सिर में सामंजस्य बिठाना मुश्किल है, अगर विलक्षणता (सभी मामले को एक बिंदु पर स्थित है) एक और घटना क्षितिज को पार नहीं करता है - तो बचने में असमर्थ क्यों होना चाहिए? मुझे लगता है कि घटना क्षितिज विलय को देखते हैं, हालांकि, अगर हम दो विलक्षणताओं के बारे में सोचते हैं (निश्चित रूप से वे तुरंत विलय नहीं करते हैं?) अपने स्वयं के विद्वानों की त्रिज्या होने के बावजूद, उनके चौराहों को उनके संबंधित विलक्षणताओं के लिए कयामत क्यों चाहिए? अगर कोई सूर्य आंशिक रूप से एक घटना क्षितिज को पार कर जाता है, तो मैं कल्पना करूँगा कि सूर्य का केवल वह भाग जो घटना क्षितिज को पार कर जाएगा हमेशा के लिए फंस जाएगा

— रोब

@ रब ऐसा लगता है कि आपके मानसिक मॉडल में मूल रूप से सामान्य वस्तुओं की तरह द्रव्यमान और घटना क्षितिज वाले स्थान हैं। ऐसा नहीं है। विलक्षणता और घटना क्षितिज दोनों ही बेहद घुमावदार स्थान-समय के पहलू हैं और उनके व्यवहार को केवल उस घुमावदार स्थान समय में भी समझा जा सकता है। कुछ सिमुलेशन के लिए youtube.com/user/SXSCollaware को देखें जो इसे ध्यान में रखते हैं

— स्टीव लिंटन

@ मोम अंडे के आकार के क्षेत्र चीजों को छोड़ने से भी रोकते हैं। दो ब्लैक होल के बीच "सीमा" के लिए "चलती" कुछ भी अभी भी संयुक्त गुरुत्वाकर्षण को दूर करने के लिए पर्याप्त गति की आवश्यकता है , दो ब्लैक होल के बीच लैग्रान्ज्यू बिंदु की ओर वापस खींचता है (याद रखें, आपको दोनों के खिलाफ लड़ने की जरूरत है , यहां तक ​​कि आप भी कर सकते हैं बचो अगर वहाँ केवल एक ही था)। यदि लैग्रेंज बिंदु पर भागने का वेग प्रकाश की गति से अधिक है, तो लैग्रेंज बिंदु, संयुक्त घटना क्षितिज के अंदर और ब्लैक होल में विलीन हो जाता है।

— ड्रैक 18s