svarta hål

Har hört av en som gick i usa, på nåt universitet att man kan mäta ett svart hål på utsidan! men inte insidan?

Han fick detta förklarat av sin lärare...

Stämmer detta eller ? isåfall vf kan man inte mäta insidan av svarta hål?

Har försökt att hitta mer om ämnet på google men har inte lyckats hitta nåt än..

tacksam för svar..

skicka gärna länkar där man kan läsa på mer om detta...

Det är ju svårt att mäta någonting inom svarta hål då inte ens ljus kan komma ut ur ett svart hål

Känner mig ganska korkad nu, men vad skulle man mäta på insidan? En inre diameter? Eller bara hålets diamater? Förstår inte riktigt vad som menas med "insidan av svarta hål".

Den allmänna relativitetsteorin ger en geometrisk beskrivning av gravitationen utifrån en uppsättning ekvationer kallade Einsteins fältekvationer. Lösningar till dessa ekvationer kallas metriker och kan lite löst sägas beskriva hur rumtiden (3 rumsdimensioner + 1 tidsdimension) ser ut beroende på hur massa och energi är fördelat i rummet.

Det finns speciella lösningar/metriker för svarta hål; den enklaste av dessa är Schwarzschildmetriken som beskriver rumtiden i och omkring ett icke-roterande, icke-laddat svart hål. Jag håller mig till denna lösning eftersom den innehåller allt som är vikigt för resonemanget utan att dras med krångliga detaljer. Denna metrik har två s.k. singulariteter; en "riktig" i det svarta hålets centrum där rumtiden på grund av extrem krökning blir odefinierad, samt en "skenbar" på händelsehorisonten. Den senare singulariteten beror enbart på ett dåligt val av koordinater och kan elimineras genom lite trixande med koordinatbyten. Så Schwarzschildmetriken är med detta caveat meningsfull överallt utom i det svarta hålets centrum, men den har en del väldigt besynnerliga egenskaper inuti det svarta hålet. Innanför händelsehorisonten är rumtidens krökning så stor att rumslika koordinater blir tidslika och tvärtom; en observatör inuti det svarta hålet skulle uppleva (nåja) riktningen "inåt" i det svarta hålet som en tidsriktning. Singulariteten i det svarta hålets centrum skulle bokstavligen vara en tidpunkt i hans framtid.

Det var kanske något i den stilen som läraren menade; rumtiden inuti det svarta hålet är så krökt att en observatör där inte kan göra en vettig mätning av dess utsträckning. Tid och rum byter i en viss mening plats.

Edit:
Här finns några bilder som illustrerar hur en observatörs ljuskon förvrängs inuti ett svart hål:
http://www.phy.syr.edu/courses/modul...arzschild.html

Om all denna goja om allmän relativitetsteori, metriker och ljuskoner är svårgenomtränglig kan jag bl.a. rekommendera följande Wikipediaartiklar:

http://en.wikipedia.org/wiki/Introdu...ral_relativity
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole
http://en.wikipedia.org/wiki/Event_horizon
http://en.wikipedia.org/wiki/Light_cone
http://en.wikipedia.org/wiki/General_relativity

Vad jag själv tror är att ett svart hål består av HÅRT ihoppackat material. Tillsammans bildas en enorm dragkraft vid en och samma punkt. Typ som en hel jord i en pyttepytteliten klump = jordens dragkraft i en enda pytteklump.

Låter väl enkelt och troligt?

vad har det med saken att göra?

Oj, tufft. Har själv aldrig tänkt på att krökningen av rumtiden skulle kunna få de konsekvenserna för observatören innanför Schwarzchildradien. Men hur menar du att rum och tid byter plats? Det där sista hajade jag inte riktigt.

"Byter plats" är egentligen inte ett bra ordval, men det är svårt att sätta vardagliga ord på sådant här.

Föreställ dig det svarta hålet som ett klot. Om du är bekant med sfäriska koordinater så vet du att man i ett sådant system har en radiell koordinat, r, som anger hur långt från centrum av klotet man är. I klotets centrum har man r=0 och överallt annars r>0; man kan föreställa sig en vektor eller pil som börjar i centrum och fortsätter utåt. Observera att r alltså är en rumskoordinat som anger var i rummet man befinner sig. I Schwarzschildmetriken inträffar dock något sällsamt när man går innanför händelsehorisonten; koordinaten r upphör av orsaker som är svåra att redogöra för utan högre matematik att vara en rumslik koordinat och blir istället en tidslik. En observatör inuti hålet rör sig obönhörligt mot centrum av hålet och denna rörelse är för honom inte en färd genom rummet utan genom tiden; koordinaten r är associerad med tid och inte rum inuti hålet. I singulariteten (r=0) har tiden sin ände och där tar allt slut. Ett föremål som slängs in i ett svart hål kan lika lite undvika att hamna i singulariteten som vi kan undvika att färdas mot framtiden.


För de med lite matematik och relativitetsteori i bagaget finns en koncis genomgång av rumtidsgeometri inuti svarta hål här:
http://members.cox.net/jhaldenwang/black_hole.htm

Tack för den pedagogiska genomgången och för länken! Sitter och gottar mig i den senare just nu, väldigt spännande måste jag säga. Jag har nu inte läst relativitetsteori, men det ser ju onekligen ut som om rums- och tidsvariablerna byter tecken i minkowskirummet. Att rummet då uppför sig som tiden verkar ju någotsånär rimligt, men vad händer då med tidsdimensionen? Innebär detta på motsvarande vis att man t.ex. skulle kunna röra sig framåt och bakåt längs tidsaxeln inuti det svarta hålet, precis som man kan åka omkring i rummet här på jorden? Eller går det alls att spekulera närmare i hur tiden uppför sig där, förutom att den just byter plats med rummet?

med jorden som referenspunkt hade man väl "kunnat" mäta insidan, om man lyckats se den utifrån? den siffra man tar fram stämmer dock naturligtvis inte om du själv befinner dig på insidan och mäter (enligt gällande teorier).

Det är nog bäst att jag än en gång påpekar att "byter plats" egentligen inte är ett bra ordval. Det handlar egentligen om att rumtiden, för att använda ett tekniskt uttryck, blir icke-stationär.

Tänk dig att du sitter i bilen och kör västerut på en väg så att det du anser vara "framåt" är riktningen väster. Du kommer sedan till en korsning där du svänger höger så att det nu är riktningen norr som är ditt "framåt". Detta innebär naturligtvis inte att norr och väster bytt plats även om det kan se ut så för dig inne i bilen; detta visar endast att beteckningarna norr/väster för riktning inte fungerar bra för en observatör inne i bilen.

Det förhåller sig på ett liknande sätt med tid och rum när man rör sig in i ett svart hål; koordinaten r får alla de egenskaper man associerar med en tidsvariabel och är därför att betrakta som tidslik medan det omvända gäller för koordinaten t, som blir rumslik. Rumtidskoordinater är i likhet med väderstreck bara en slags etiketter man använder; i det förra fallet till att korrekt bokföra händelser i rumtiden, i det senare till att navigera korrekt på haven. Att rumtidskrökningen inuti det svarta hålet får koordinaterna r och t att beteckna saker de vanligtvis inte betecknar betyder inte att rum och tid på något mystiskt sätt bytt plats, bara att koordinaterna inte längre betyder samma sak som utanför hålet.

Om vi bortser från den extrema gravitationen etc. så skulle en observatör inne i ett svart hål uppleva sin omvärld på samma sätt som oss. Han skulle befinna sig i rummet och röra sig genom tiden precis som vi gör. Att vi utanför hålet skulle betrakta hans rum och tid ungefär som en australiensare betraktar vårt upp och ned är bara en konsekvens av valet av koordinater.

Grymt! Tack för att du tog dig tid att förklara!