Sterrekunde

Snelheid van ringulariteit

Snelheid van ringulariteit


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hoe vinnig is 'n ringulariteit1 draai? Draaiende swart gate word gemaak van draaiende sterre.

Die hoekmomentum van die 'ouer'-ster moet bewaar word, sodat draaiende swart gate baie vinniger draai as hul' ouer'-ster.

Aangesien swart gate gewoonlik minder massa het as hul ouerster en massa slegs in 'n klein hoeveelheid ruimte voorkom, moet die ringvormigheid ongelooflik vinnig draai.

Die ringulariteit is 'n ring wat al die massa van die swart gat bevat, en dit is in die middel en is amper oneindig klein, daarom moet dit amper oneindig vinnig draai.

Kan dit vinniger as c draai? Is daar enige manier om te weet of SR in sulke uiters digte voorwerpe geskend kan word?

1Ring singulariteit


$$ K_ text {min} = 2 pi sqrt {a ^ 2 + 3 (ma ^ 2) ^ {2/3}} tag {1} $$

waar die hoeveelhede $ m $ en $ a $, wat albei eenhede van lengte het, word gedefinieer deur $$ m = frac {GM} {c ^ 2} hskip2cm a = frac {J} {Mc}. tag {2} $$

Die maksimum draai is a = m ('n ekstreme Kerr-swart gat), die grensgeval tussen 'n swart gat en 'n naakte enkelvoud.

Meer besonderhede hier oor Chiral Anomaly: https://physics.stackexchange.com/a/469282/


Snelheidstoevoeging: Fisiese betekenis van nie-singulariteit by c?

By die afleiding van die relativistiese formule vir die toevoeging van snelhede val die Lorentz-faktor uit. Wiskundig werk die formule vir traagheidsraamwerke met relatiewe snelheid c en gee dit selfs 'n antwoord op Einstein se beroemde vraag oor wat gebeur as u met die ligspoed ry en u hoofligte aanskakel.

Is daar egter 'n fisiese betekenis hieraan? Massiewe ligbronne kan c nie bereik nie, want die benodigde energie sal oneindig wees. Maar is daar een of ander raamwerk (QFT miskien?) Waar 'n foton in verskillende fotone verval, sodat een daarvan as & quotheadlights & quot en 'n ander as & quotlight van die koplampe & quot kan beskou word?


3 antwoorde 3

'N Kort opmerking in die lig van sommige van die opmerkings: ek interpreteer die vraag om te vra na die ontsnappingssnelheid uit 'n swart gat wat 'n naakte singulariteit bevat, eerder as die ontsnappingssnelheid uit die singulariteit self. Die ontsnappingssnelheid by die enkelvoud is ongedefinieerd aangesien GR nie die meetkunde op daardie stadium kan beskryf nie.

Hoe dan ook, 'n maklike manier om die ontsnappingssnelheid van 'n swart gat te beskryf, is om die maatstaf te skryf met behulp van die Gullstrand-Painlevé-koördinate. In hierdie koördinate vloei ruimtetyd na die swart gat na binne, en die ontsnappingssnelheid is bloot die snelheid van die invloei. Dit staan ​​algemeen bekend as die Riviermodel, want die analogie is met voorwerpe wat deur 'n vloeiende rivier meegesleur word. Vir die dapperes word die besonderhede in die referaat Die riviermodel van swart gate gegee.

Die riviermodel kan gebruik word om swart gate soos Gargantua te beskryf, maar die betrokke wiskunde is moeilik. Daar is egter 'n ander klas swart gat met naakte enkelhede, en dit is die gelaaide, nie-draaiende swart gat wat deur die Reissner-Nordström-maatstaf beskryf word. Dit is baie eenvoudiger, en die ontsnappingssnelheid kan maklik bereken word.

As u dus bly is dat u naakte singulariteit verander en nie-draai nie, in plaas daarvan dat dit nie gelaai en draai nie, bereken u die ontsnappingssnelheid.

In Gullstrand-Painlevé koördineer die koördinate die instroomsnelheid van 'n Reissner-Nordström-swart gat as 'n funksie van die radiale afstand $ r $ is (sien die River Model-papier vir besonderhede):

Aangesien ons net in die algemene gedrag belangstel, sal ek dit omskakel in geometriese eenhede en die Schwarzschild-radius tot eenheid normaliseer. Dit vereenvoudig die vergelyking met:

In hierdie eenhede het die uiterste swart gat 'n lading van $ Q = 0,5 $, dus $ Q lt 0,5 $ lyk van buite na gewone swart gat met 'n gebeurtenishorison en $ Q ge 0.5 $ is 'n naakte singulariteit. As ek $ v ^ 2 $ teken (u sal sien waarom ek $ v ^ 2 $ in 'n oomblik teken) teen $ r $ vir 'n reeks verskillende ladings, lyk die resultate soos volg:

Die rooi lyn is 'n nie-opgelaaide swart gat, en soos ons verwag, gaan die ontsnappingssnelheid na $ 1 $ (dws $ c $) teen $ r = 1 $ (dit wil sê $ r = r_s $).

Die groen lyn is vir $ Q = 0,4 $, en die ontsnappingssnelheid gaan na $ c $ teen $ r = 0,8r_s $, so die gebeurtenishorison het 'n bietjie gekrimp. As u egter kyk na die gedrag binne die horison, styg die ontsnappingssnelheid dan weer en keer terug na $ c $ teen $ r = 0.2r_s $. Dit is die ligging van die innerlike gebeurtenishorison.

Vir die ekstreme swart gat, $ Q = 0,5 $, styg die ontsnappingssnelheid tot $ c $ teen $ r = 0.5r_s $, maar val dan weer. Daar is 'n enkele horison op $ r = 0.5r_s $.

Ten slotte vir die naakte singulariteit $ Q = 0.6 $, bereik die ontsnappingssnelheid nooit $ c $ nie, dus is daar geen horison nie.

Iets vreemd gebeur egter teen 'n klein $ r $ vir al die gelaaide swart gate. $ v ^ 2 $ val op nul en word dan negatief. 'N Negatiewe waarde van $ v ^ 2 $ beteken dat die ontsnappingssnelheid denkbeeldig is. Dit word gewoonlik geïnterpreteer as dat die Reissner-Nordström-maatstaf ophou om fisies betekenisvol te wees teen kleiner waardes van $ r $.

Dus, onderhewig aan bekommernisse oor die gedrag teen 'n klein $ r $, is dit eenvoudig om die ontsnappingssnelheid te bereken, en dit doen niks besonders nie. In beginsel kan dieselfde berekening gedoen word vir 'n roterende swart gat, maar soos ek van meet af aan gesê het, is dit 'n groot sprong in die moeilikheid, sodat ek dit aan Kip Thorne sal oorlaat.


Inhoud

Na 'n klassieke opleiding aan 'n Jesuïetiese sekondêre skool, die Collège du Sacré-Coeur, in Charleroi, het Lemaître op 17-jarige ouderdom aan die siviele ingenieurswese aan die Katolieke Universiteit van Louvain begin studeer. In 1914 onderbreek hy sy studie om as 'n artillerie-offisier te dien. aan die einde van die vyandelikheid ontvang hy die Belgiese Oorlogskruis met palms. [12]

Na die oorlog studeer hy fisika en wiskunde en begin hy hom voorberei op die bisdomse priesterdom, nie op die Jesuïete nie. [13] Hy behaal sy doktorsgraad in 1920 met 'n proefskrif getiteld l'Approximation des fonctions de plusieurs variables réelles (Benadering van funksies van verskeie werklike veranderlikes), geskryf onder leiding van Charles de la Vallée-Poussin. [14] Hy word op 22 September 1923 deur kardinaal Désiré-Joseph Mercier tot priester georden. [15] [16]

In 1923 het hy 'n navorsingsgenoot in sterrekunde in Cambridge UK geword en 'n jaar in St Edmund's House (nou St Edmund's College, Universiteit van Cambridge) deurgebring. Hy werk saam met Arthur Eddington, wat hom bekendstel met moderne kosmologie, sterrekunde en numeriese analise. Hy het die volgende jaar by Harvard College Observatory in Cambridge, Massachusetts, deurgebring saam met Harlow Shapley, wat pas bekendheid verwerf het vir sy werk aan newels, en aan die Massachusetts Institute of Technology (MIT), waar hy vir die doktorale program in wetenskappe geregistreer het.

Met sy terugkeer na België in 1925 word hy deeltydse dosent aan die Katolieke Universiteit van Louvain en begin met die verslag wat in 1927 in die Annales de la Société Scientifique de Bruxelles (Annale van die Wetenskaplike Vereniging van Brussel) onder die titel "Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques" ("'n Homogene heelal met konstante massa en groeiende radius wat rekening hou met die radiale snelheid van ekstragalaktiese newels"), dit was later om vir hom internasionale roem te bring. [2] In hierdie verslag het hy die nuwe idee voorgestel dat die heelal uitbrei, wat hy afgelei het van Algemene Relatiwiteit. Dit het later bekend geword as die wet van Hubble, alhoewel Lemaître die eerste was wat 'n waarnemingskatting van die Hubble-konstante gegee het. [17] Die aanvanklike toestand wat hy voorgestel het, is beskou as Einstein se eie model van 'n fyn statiese heelal. Die koerant het weinig impak gehad omdat die tydskrif waarin dit gepubliseer is, nie wyd gelees is deur sterrekundiges buite België nie. Arthur Eddington het na bewering in 1931 gehelp om die artikel in Engels te vertaal, maar die gedeelte daarvan wat die beraming van die "Hubble-konstante" betref, is nie in die vertaling opgeneem om redes wat lank onbekend gebly het nie. [18] [7] Hierdie saak is in 2011 deur Mario Livio uitgeklaar: Lemaître het die paragrawe self weggelaat toe hy die artikel vir die Royal Astronomical Society vertaal het, ten gunste van verslae oor nuwer werk oor die onderwerp, aangesien Hubble se berekeninge teen daardie tyd reeds was verbeter op Lemaître se vroeër. [4]

Op hierdie stadium het Einstein, hoewel hy geen uitsondering gemaak het op die wiskunde van Lemaître se teorie nie, geweier om te aanvaar dat die heelal besig was om uit te brei Lemaître herinner aan sy kommentaar "Vos-berekeninge word nie reggestel nie, dit is die beste liggaamsbou"[19] (" U berekeninge is korrek, maar u fisika is gruwelik "). In dieselfde jaar keer Lemaître terug na MIT om sy doktorale proefskrif aan te bied oor Die gravitasieveld in 'n vloeibare sfeer van eenvormige onveranderlike digtheid volgens die relatiwiteitsteorie. [20] Nadat hy sy PhD behaal het, word hy aangewys as gewone professor aan die Katolieke Universiteit van Louvain.

In 1931 publiseer Arthur Eddington in die Maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society 'n lang kommentaar op Lemaître se artikel uit 1927, wat Eddington beskryf het as 'n 'briljante oplossing' vir die uitstaande probleme van die kosmologie. [21] Die oorspronklike artikel is later in 1931 in 'n verkorte Engelse vertaling gepubliseer, tesame met 'n vervolgverhaal van Lemaître wat reageer op Eddington se kommentaar. [22] Lemaître is daarna na Londen genooi om deel te neem aan 'n vergadering van die British Association oor die verband tussen die fisiese heelal en spiritualiteit. Daar het hy voorgestel dat die heelal vanaf 'n aanvanklike punt uitgebrei het, wat hy die 'Primêre Atoom' genoem het. Hy het hierdie idee ontwikkel in 'n verslag gepubliseer in Aard. [11] Die teorie van Lemaître verskyn vir die eerste keer in 'n artikel vir die algemene leser oor wetenskaplike en tegnologiese onderwerpe in die Populêre Wetenskap van Desember 1932. [23] Lemaître se teorie het beter bekend geword as die "Big Bang theory", 'n skilderagtige term wat speels geskep is tydens 'n BBC-radio-uitsending van 1949 deur die sterrekundige Fred Hoyle, [24] [25] wat 'n voorstander van die bestendige toestand-heelal was so tot sy dood in 2001.

Lemaître se voorstel het skeptisisme van sy mede-wetenskaplikes gekry. Eddington het die idee van Lemaître onaangenaam gevind. [26] Einstein het dit vanuit 'n fisiese oogpunt onregverdigbaar beskou, hoewel hy Lemaître aangemoedig het om die moontlikheid van modelle van nie-isotropiese uitbreiding te ondersoek, en dit is dus duidelik dat hy die konsep nie heeltemal afwys nie. Einstein waardeer ook die argument van Lemaître dat Einstein se model van 'n statiese heelal nie in die oneindige verlede volgehou kan word nie.

Met Manuel Sandoval Vallarta het Lemaître ontdek dat die intensiteit van kosmiese strale wissel met breedtegraad omdat hierdie gelaaide deeltjies in wisselwerking is met die Aarde se magnetiese veld. [27] In hul berekeninge het Lemaître en Vallarta gebruik gemaak van MIT se differensiaal-analiseerder-rekenaar wat deur Vannevar Bush ontwikkel is. Hulle het ook aan 'n teorie van primêre kosmiese bestraling gewerk en dit toegepas op hul ondersoeke na die son se magnetiese veld en die effekte van die rotasie van die sterrestelsel.

Lemaître en Einstein het mekaar vier keer ontmoet: in 1927 in Brussel, ten tye van 'n Solvay-konferensie in 1932 in België, ten tyde van 'n siklus van konferensies in Brussel in Kalifornië in Januarie 1933 [28] en in 1935 in Princeton. In 1933 by die California Institute of Technology, nadat Lemaître sy teorie uiteengesit het, het Einstein opgestaan, toegejuig en moes gesê het: 'Dit is die mooiste en bevredigendste verklaring van die skepping waarna ek nog ooit geluister het.' [29] Daar is egter meningsverskil oor die beriggewing van hierdie aanhaling in die destydse koerante, en dit kan wees dat Einstein nie na die teorie as geheel verwys het nie, maar slegs na die voorstel van Lemaître dat kosmiese strale die oorblywende artefakte kan wees. van die aanvanklike "ontploffing".

In 1933, toe hy sy teorie oor die uitbreidende heelal hervat en 'n meer gedetailleerde weergawe in die Annale van die Wetenskaplike Vereniging van Brussel, Het Lemaître sy grootste openbare erkenning behaal. [30] Koerante regoor die wêreld noem hom 'n beroemde Belgiese wetenskaplike en beskryf hom as die leier van die nuwe kosmologiese fisika. In 1933 was Lemaître ook 'n besoekende professor aan die Katolieke Universiteit van Amerika. [31]

Op 27 Julie 1935 word hy deur kardinaal Josef Van Roey benoem tot 'n erekanon van die Malines-katedraal. [32]

Hy is in 1936 verkies tot 'n lid van die Pouslike Akademie vir Wetenskappe, en neem 'n aktiewe rol daar in en dien vanaf Maart 1960 tot sy dood as president daarvan. [33]

In 1941 word hy verkies tot lid van die Royal Academy of Sciences and Arts van België. [34] In 1946 publiseer hy sy boek oor L'Hypothèse de l'Atome Primitif (Die oer-atoomhipotese). Dit is in dieselfde jaar in Spaans vertaal en in 1950 in Engels. [ aanhaling nodig ]

Teen 1951 het Pous Pius XII verklaar dat die teorie van Lemaître 'n wetenskaplike bekragtiging vir die Katolisisme bied. [35] Lemaître was egter verontwaardig oor die verkondiging van die pous en verklaar dat die teorie neutraal is en dat daar geen verband of teenstrydigheid tussen sy godsdiens en sy teorie bestaan ​​nie. [36] [37] [16] Lemaître en Daniel O'Connell, die wetenskaplike adviseur van die pous, het die pous oorgehaal om nie die skeppingsleer in die openbaar te noem nie, en om op te hou om proklamasies oor kosmologie te doen. [38] Lemaître was 'n vroom Katoliek, maar het gekant daarteen om wetenskap met godsdiens te vermeng, [38] hoewel hy van mening was dat die twee velde nie in konflik was nie. [39]

Gedurende die vyftigerjare het hy geleidelik 'n deel van sy onderwyslas opgegee en dit heeltemal beëindig toe hy in 1964 emeritaatstatus gekry het. In 1962 het hy die ACAPSUL-beweging tesame met die uitsetting van Franssprekendes van die Katolieke Universiteit van Louvain geskep. Gérard Garitte om teen die skeuring te veg. [40]

Gedurende die Tweede Vatikaanse Raad van 1962–65 is hy deur pous Johannes XXIII gevra om op die 4de sitting van die Pouslike Kommissie vir Geboortebeperking te dien. [41] Aangesien sy gesondheid dit egter vir hom onmoontlik gemaak het om na Rome te reis - hy het in Desember 1964 'n hartaanval opgedoen - het Lemaître verdwyn en was verbaas dat hy gekies is. Hy het aan 'n Dominikaanse kollega, Père Henri de Riedmatten, gesê dat hy van mening is dat dit gevaarlik is vir 'n wiskundige om hom buite sy kundigheidsgebied te waag. [42] Hy is ook aangewys as huishoudelike prelaat (Monsignor) in 1960 deur pous Johannes XXIII. [34]

Aan die einde van sy lewe was hy toenemend toegewy aan probleme met die numeriese berekening. Hy was 'n merkwaardige algebraïs en rekenkundige sakrekenaar. Sedert 1930 gebruik hy die kragtigste rekenmasjiene van destyds, die Mercedes-Euklid. In 1958 maak hy kennis met die Universiteit se Burroughs E 101, die eerste elektroniese rekenaar. Lemaître het 'n sterk belangstelling in die ontwikkeling van rekenaars en, nog meer, in die probleme van taal- en rekenaarprogrammering gehandhaaf.

Hy sterf op 20 Junie 1966, kort nadat hy van die ontdekking van kosmiese mikrogolf-agtergrondstraling ontdek het, wat verdere bewyse gelewer het vir sy voorstel oor die geboorte van die heelal. [43]

Lemaître was 'n baanbreker in die toepassing van Albert Einstein se algemene relatiwiteitsteorie op kosmologie. In 'n artikel uit 1927, wat Edwin Hubble se landmerkartikel twee jaar voorafgegaan het, het Lemaître die wetgewing van Hubble bekendgestel en dit voorgestel as 'n generiese verskynsel in die relativistiese kosmologie. Lemaître was ook die eerste om die numeriese waarde van die Hubble-konstante te skat.

Einstein was skepties oor hierdie artikel. Toe Lemaître Einstein tydens die Solvay-konferensie in 1927 nader, het laasgenoemde daarop gewys dat Alexander Friedmann in 1922 'n soortgelyke oplossing vir Einstein se vergelykings voorgestel het, wat daarop dui dat die radius van die heelal mettertyd toegeneem het. (Einstein het ook Friedmann se berekeninge gekritiseer, maar sy kommentaar teruggetrek.) In 1931 het sy annus mirabilis, [44] Lemaître publiseer 'n artikel in Aard wat sy teorie oor die 'oeratoom' uiteensit. [11]

Friedmann is gestrem deur in die USSR te woon en te werk, en hy sterf in 1925, kort nadat hy die maatstaf Friedmann – Lemaître – Robertson – Walker uitgevind het. Omdat Lemaître sy hele loopbaan in Europa deurgebring het, is sy wetenskaplike werk in die Verenigde State nie so bekend soos dié van Hubble of Einstein nie, albei bekend in die VSA op grond van sy woonplek. Nietemin het die teorie van Lemaître die gang van kosmologie verander. Dit was omdat Lemaître:

  • Was goed vertroud met die werk van sterrekundiges, en het sy teorie ontwerp om toetsbare implikasies te hê en in ooreenstemming te wees met die waarnemings van die tyd, veral om die waargenome rooi verskuiwing van sterrestelsels en die lineêre verband tussen afstande en snelhede te verklaar
  • Stel sy teorie op 'n geskikte tydstip voor, aangesien Edwin Hubble binnekort sy snelheid-afstandsverhouding sou publiseer wat 'n uitbreidende heelal sterk ondersteun en gevolglik Lemaître se Big Bang-teorie
  • Het studeer onder Arthur Eddington, wat gesorg het dat Lemaître verhoor word in die wetenskaplike gemeenskap.

Beide Friedmann en Lemaître het relativistiese kosmologieë voorgestel met 'n groeiende heelal. Lemaître was egter die eerste wat voorgestel het dat die uitbreiding die rooi verskuiwing van sterrestelsels verklaar. Hy het verder tot die gevolgtrekking gekom dat 'n aanvanklike "skeppingsagtige" gebeurtenis moes plaasgevind het. In die 1980's het Alan Guth en Andrei Linde hierdie teorie aangepas deur 'n tydperk van inflasie daaraan toe te voeg.

Einstein het Friedmann eers ontslaan en daarna (privaat) Lemaître handuit geruk en gesê dat nie alle wiskunde tot korrekte teorieë lei nie. Nadat Hubble se ontdekking gepubliseer is, het Einstein die teorie van Lemaître vinnig en in die openbaar onderskryf, wat die teorie sowel as die aanbieder daarvan help om vinnig erkenning te kry. [45]

Lemaître was ook 'n vroeë aannemer van rekenaars vir kosmologiese berekeninge. Hy stel die eerste rekenaar aan sy universiteit ('n Burroughs E 101) in 1958 voor en was een van die uitvinders van die Fast Fourier-transform-algoritme. [46]

In 1931 was Lemaître die eerste wetenskaplike wat voorgestel het dat die uitbreiding van die heelal versnel, wat in die negentigerjare waarnemend bevestig is deur waarnemings van 'n baie ver tipe IA-supernova met die Hubble-ruimteteleskoop wat gelei het tot die 2011 Nobelprys vir Fisika. [47] [48] [49]

In 1933 vind Lemaître 'n belangrike onhomogene oplossing van Einstein se veldvergelykings wat 'n bolvormige stofwolk beskryf, die Lemaître – Tolman-maatstaf.

In 1948 publiseer Lemaître 'n gepoleerde wiskundige opstel "Quaternions et espace elliptique" wat 'n duistere ruimte verhelder. [50] William Kingdon Clifford het die elliptiese ruimte in 1873 kripties beskryf, in 'n tyd toe versors te algemeen was om te noem. [ dubbelsinnig ] Lemaître het die teorie van kwaternieë vanuit die eerste beginsels ontwikkel sodat sy opstel op sy eie kan staan, maar hy herinner aan die Erlangen-program [ verdere verduideliking nodig ] in meetkunde terwyl die metrieke meetkunde van elliptiese ruimte ontwikkel word. [ aanhaling nodig ]

Lemaître was die eerste teoretiese kosmoloog wat ooit in 1954 benoem is vir die Nobelprys vir Fisika vir sy voorspelling van die uitbreidende heelal. Opvallend genoeg is hy ook genomineer vir die 1956 Nobelprys vir Chemie vir sy oeratoomteorie.

Op 17 Maart 1934 ontvang Lemaître die Francquiprys, die hoogste Belgiese wetenskaplike onderskeiding, van koning Leopold III. [34] Sy voorstanders was Albert Einstein, Charles de la Vallée-Poussin en Alexandre de Hemptinne. Die lede van die internasionale jurie was Eddington, Langevin, Théophile de Donder en Marcel Dehalu. Dieselfde jaar ontvang hy die Mendel-medalje van die Villanova-universiteit. [51]

In 1936 ontvang Lemaître die Prix Jules Janssen, die hoogste toekenning van die Société astronomique de France, die Franse sterrekundige samelewing. [52]

Nog 'n onderskeid wat die Belgiese regering vir buitengewone wetenskaplikes behou, is in 1950 aan hom toegeken: die tienjaarlikse prys vir toegepaste wetenskappe vir die periode 1933–1942. [34]

In 1953 word die Eddington-medalje toegeken deur die Royal Astronomical Society. [53] [54]

In 2005 is Lemaître tot die 61ste plek van De Grootste Belg ("The Greatest Belgian"), 'n Vlaamse televisieprogram op die VRT. In dieselfde jaar word hy tot die 78ste plek verkies deur die gehoor van die Les plus grands Belges ("The Greatest Belians"), 'n televisieprogram van die RTBF.

Op 17 Julie 2018 het Google Doodle Georges Lemaître se 124ste verjaardag gevier. [55]

Op 26 Oktober 2018 het 'n elektroniese stemming onder alle lede van die International Astronomical Union 78% gestem om aan te beveel dat die naam van die Hubble-wet verander word na die Hubble – Lemaître-wet. [6] [56]


Wenk 3: gebruik die regte programmeeroplossing

Dit is nie maklik om u robotkode op te merk nie. Dit is baie normaal om dit nie raak te sien voordat u u program op die robot aflaai en dit vreemd optree nie. Teen daardie tyd het u die robot egter reeds uit die produksie gehaal om dit te herprogrammeer.

Maar dit hoef nie so te wees nie. U kan besonderhede baie maklik opspoor deur in die eerste plek die regte programmeeroplossing te gebruik.

RoboDK het outomatiese opsporing van enkelvoud. Dit laat jou nie toe om die robot te programmeer om deur 'n enkelheid te beweeg nie. In plaas daarvan sal dit u 'n nuttige waarskuwing gee wat u sal vertel dat die skuif 'n probleem sou wees.

Ek het byvoorbeeld die voorbeeldsweis-scenario in RoboDK geprogrammeer en dit het vir my gesê: & # 8220Beweging is nie moontlik nie. Gewrig 5 kruis 0 grade. Dit is uniek en is nie toegelaat vir 'n liniêre skuif nie. & # 8221


Enkelheid

Hoe langer 'n ster leef, hoe digter word dit en hoe digter, hoe meer vervorming. Hierdie vervorming dui egter op die enkelvoud. Hoe langer 'n ster leef, hoe meer verdraai dit die ruimtetyd na enkelvoud.

Singulariteit is 'n plek in die toekoms van sterre. 'N Waarnemer ver weg van 'n swart gat sien die gebeure naby 'n agtergat in slow motion. As hy 'n ligstraal in hierdie swart gat insteek, sal hy vir ewig moet wag, maar tog sal hierdie ligstraal nooit die eenmaligheid bereik nie.

Die singulariteit is 'n plek in die toekoms van sterre waar swaartekrag so mal word dat ruimte en tyd nie onderskeibaar kan word nie. Uit die algemene relatiwiteit weet ons dat dit 'n plek is waar die struktuur van die ruimtetyd enkelvoud word (vandaar die naam singulariteit). Maar enkelvoud (Ahad in Arabies أَحَدٌ) is een van God se 99 name. In die Koran sweer God by die ligging van sterre wat blykbaar sy eie naam dra:

Koran 56: 75-77

Ek sweer by die ligging van sterre, dit is 'n groot vloek as jy weet, dit is 'n edele Koran.

٧٥ فَلَا أُقْسِمُ بِمَوَاقِعِ النُّجُومِ
٧٦ وَإِنَّهُ لَقَسَمٌ لَوْ تَعْلَمُونَ عَظِيمٌ
٧٧ إِنَّهُ لَقُرْآنٌ كَرِيمٌ

Hier sweer God nie by die sterre self nie, maar eerder by hul liggings (mawakeh in Arabies). Vandag weet ons dat sterre die ruimtetyd verdraai in die rigting van die enkelheid, wat blyk dat dit God se eie naam dra: "Ahad أَحَدٌ".

Hoe sou 'n ongeletterde man wat 1400 jaar gelede geleef het, van die enkelheid weet?


Vra Ethan: Wat gebeur as 'n swart gat se singulariteit verdamp?

Die gebeurtenishorison van 'n swart gat is 'n sferiese of sferoïedale streek waaruit niks, selfs nie. [+] lig, kan ontsnap. Alhoewel konvensionele bestraling van buite die horison afgestuur word, is dit onduidelik waar, wanneer of hoe die entropie / inligting wat op die oppervlak gekodeer is, in 'n samesmeltingscenario optree. Maar ons glo dat daar 'n unieke karakter in die kern van die swart gat is.

NASA Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.

Gegewe die verskillende soorte vorms wat materie in hierdie heelal aanneem, is dit moeilik om voor te stel dat daar miljoene jare lank slegs neutrale atome van waterstof en heliumgas was. Dit is miskien net so moeilik om jou voor te stel dat eendag, kwadriljoene jare van nou af, al die sterre donker geword het. Slegs die oorblyfsels van ons nou lewendige heelal sal oorbly, insluitend van die skouspelagtigste voorwerpe van alles: swart gate. Maar selfs hulle sal nie vir ewig hou nie. David Weber wil weet hoe dit gebeur vir Ask Ethan van hierdie week, en vra:

Wat gebeur as 'n swart gat as gevolg van smousstraling genoeg energie verloor het, sodat die energiedigtheid daarvan nie meer 'n enkelheid met 'n gebeurtenishorison ondersteun nie? Anders gestel, wat gebeur as 'n swart gat ophou om 'n swart gat te wees weens smousstraling?

Om hierdie vraag te beantwoord, is dit belangrik om te verstaan ​​wat 'n swart gat eintlik is.

Die anatomie van 'n baie massiewe ster gedurende sy hele lewe, wat uitloop op 'n Type II Supernova toe die. [+] kern het geen kernbrandstof nie.

Swart gate vorm gewoonlik tydens die ineenstorting van die kern van 'n massiewe ster, waar die gebruikte kernbrandstof ophou om in swaarder elemente te versmelt. Namate samesmelting vertraag en ophou, ervaar die kern 'n ernstige daling in stralingsdruk, wat die enigste ding was wat die ster teen swaartekrag ineenstort. Terwyl die buitenste lae dikwels 'n weglopende samesmeltingsreaksie ervaar en die voorvaderster in 'n supernova uitmekaar waai, stort die kern eers in 'n enkele atoomkern in - 'n neutronster - maar as die massa te groot is, kom die neutrone self saam en stort in tot sodanige 'n digte toestand wat 'n swart gat vorm. ('N Swart gat kan ook ontstaan ​​as 'n neutronster genoeg massa van 'n begeleidende ster versamel, wat die drempel oorskry wat nodig is om 'n swart gat te word.)

As 'n neutronster genoeg materie akkretreer, kan dit in 'n swart gat ineenstort. Wanneer 'n swart gat. [+] maak materie aan, dit groei 'n aanwas-skyf en sal die massa vergroot namate materie in die gebeurtenishorison gelei word.

NASA / ESA Hubble Space Telescope-samewerking

Vanuit 'n gravitasie-oogpunt is alles wat nodig is om 'n swart gat te word, om genoeg massa in 'n klein genoeg volume ruimte in te samel sodat lig nie binne 'n sekere streek kan ontsnap nie. Elke massa, insluitend die planeet Aarde, het 'n ontsnappingssnelheid: die spoed wat u moet bereik om op 'n gegewe afstand (bv. Die afstand vanaf die aarde se middelpunt tot die oppervlak) van die massamiddelpunt heeltemal te ontsnap vanaf die swaartepunt. . Maar as daar genoeg massa is om die snelheid wat u op 'n sekere afstand vanaf die massamiddelpunt moet bereik, die ligsnelheid of groter is, dan kan niks daaruit ontsnap nie, aangesien niks die snelheid van die lig kan oorskry nie.

Die massa van 'n swart gat is die enigste bepalende faktor vir die radius van die gebeurtenishorison, vir a. [+] nie-draaiende, geïsoleerde swart gat.

Die afstand vanaf die massamiddelpunt waar die ontsnappingssnelheid gelyk is aan die snelheid van die lig - laat ons dit noem R - definieer die grootte van die swart gat se gebeurtenishorison. Maar die feit dat daar materie binne-in hierdie omstandighede is, het 'n ander gevolg wat minder waardeer word: hierdie saak moet ineenstort tot 'n enkelvoud. U kan dink dat daar 'n toestand van materie kan wees wat stabiel is en 'n beperkte volume binne die gebeurtenishorison het, maar dit is nie fisies moontlik nie.

Om 'n uitwaartse krag uit te oefen, moet 'n binnedeeltjie 'n kragdraende deeltjie van die massamiddelpunt af wegstuur en nader aan die gebeurtenishorison. Maar die kragdraende deeltjie word ook beperk deur die snelheid van die lig, en dit maak nie saak waar u binne die gebeurtenishorison is nie, alle ligagtige krommes draai in die middel op. Die situasie is nog erger vir stadiger, massiewe deeltjies. Sodra u 'n swart gat met 'n gebeurtenishorison vorm, word al die aangeleenthede binne 'n unieke vorm.

Die buite-ruimtetyd tot 'n Schwarzschild-swart gat, bekend as Flamm's Paraboloid, is maklik. [+] berekenbaar. Maar binne 'n gebeurtenishorison lei alle geodesika tot die sentrale singulariteit.

Wikimedia Commons-gebruiker AllenMcC

En aangesien niks kan ontsnap nie, kan u dink dat 'n swart gat vir altyd 'n swart gat sal bly. As dit nie kwantumfisika was nie, sou dit presies gebeur. Maar in die kwantumfisika is daar 'n nie-nul hoeveelheid energie inherent aan die ruimte self: die kwantumvakuum. In geboë ruimte neem die kwantumvakuum effens ander eienskappe aan as in plat ruimte, en daar is geen streke waar die kromming groter is as naby die enkelvoud van 'n swart gat nie. Die kombinasie van hierdie twee natuurwette - kwantumfisika en die algemene relatiwistiese ruimtetyd rondom 'n swart gat - gee ons die verskynsel van Hawking-bestraling.

'N Visualisering van QCD illustreer hoe deeltjie- / antipartikelpare uit die kwantumvakuum spring. [+] baie klein tydjies as gevolg van Heisenberg-onsekerheid.

Die uitvoering van die berekening van die kwantumveldteorie in geboë ruimte lewer 'n verrassende oplossing: dat termiese, swartliggaamstraling uitgestraal word in die ruimte rondom die gebeurtenishorison van 'n swart gat. En hoe kleiner die gebeurtenishorison is, hoe groter is die kromming van die ruimte naby die gebeurtenishorison, en hoe groter is die tempo van Hawking-straling. As ons son 'n swart gat was, sou die Hawking-straling ongeveer 62 nanokelvin wees as u die swart gat in die middel van ons sterrestelsel neem, 4.000.000 keer so massief, sou die temperatuur ongeveer 15 femtokelvin wees, of net 0.000025% die temperatuur van die minder massiewe temperatuur.

'N X-straal / infrarooi saamgestelde beeld van die swart gat in die middel van ons sterrestelsel: Boogskutter A *. . [+] Dit het 'n massa van ongeveer vier miljoen Sonne en word omring deur warm, X-straal-emitterende gas. Dit stuur egter ook (onopspoorbare) Hawking-straling uit, by baie, baie laer temperature.

X-straal: NASA / UMass / D.Wang et al., IR: NASA / STScI

Dit beteken dat die kleinste swart gate die vinnigste verval en dat die grootste die langste is. As u wiskunde doen, sal 'n sonmassa swart gat ongeveer 10 ^ 67 jaar leef voordat dit verdamp, maar die swart gat in die middel van ons sterrestelsel sal 10 ^ 20 keer so lank leef voordat dit verval. Die mal ding aan dit alles is dat die swart gat tot die laaste breukdeel van 'n sekonde nog steeds 'n gebeurtenishorison het. Sodra u 'n enkelheid vorm, bly u 'n enkelheid - en behou u 'n gebeurtenishorison - tot op die oomblik dat u massa tot nul gaan.

Hawking-straling is noodwendig die gevolg van die voorspellings van die kwantumfisika in die geboë. [+] ruimtetyd rondom 'n swart gat se gebeurtenishorison.

Die laaste sekonde van 'n swart gat se lewe sal egter 'n baie spesifieke en baie groot vrystelling van energie tot gevolg hê. As die massa daal tot 228 ton, is dit die teken dat presies een sekonde oorbly. Die horisongrootte van die gebeurtenis was destyds 340 yoktometer, oftewel 3,4 × 10 ^ -22 meter: die grootte van een golflengte van 'n foton met 'n energie groter as enige deeltjie wat die LHC ooit opgelewer het. Maar in die laaste sekonde sal 'n totaal van 2,05 × 10 ^ 22 Joule energie, wat gelykstaande is aan vyf miljoen megatons TNT, vrygestel word. Dit is asof 'n miljoen kernfusiebomme tegelykertyd afgegaan het in 'n klein area van die ruimte, wat die laaste fase van die verdamping van swart gate is.

Namate 'n swart gat in massa en radius krimp, word die Hawking-straling wat daaruit voortspruit, groter. [+] en groter in temperatuur en krag.

Wat is oor? Net uitgaande bestraling. Whereas previously, there was a singularity in space where mass, and possibly charge and angular momentum existed in an infinitesimally small volume, now there is none. Space has been restored to its previously non-singular state, after what must have seemed like an eternity: enough time for the Universe to have done all it's done to date trillions upon trillions of times over. There will be no other stars or sources of light left when this occurs for the first time in our Universe there will be no one to witness this spectacular explosion. But there's no "threshold" where this occurs. Rather, the black hole needs to evaporate completely. When it does, to the best of our knowledge, there will be nothing left behind at all but outgoing radiation.

Against a seemingly eternal backdrop of everlasting darkness, a single flash of light will emerge: . [+] the evaporation of the final black hole in the Universe.

In other words, if you were to watch the last black hole in our Universe evaporate, you would see an empty void of space, that displayed no light or signs of activity for perhaps 10^100 years or more. All of a sudden, a tremendous outrush of radiation of a very particular spectrum and magnitude would appear, leaving a single point in space at 300,000 km/s. For the last time in our observable Universe, an event would have occurred to bathe the Universe in radiation. The last black hole evaporation of all would, in a poetic way, be the final time that the Universe would ever say, "Let there be light!"


Rupture velocity of plane strain shear cracks

Propagation of plane strain shear cracks is calculated numerically by using finite difference equations with second-order accuracy. The rupture model, in which stress drops gradually as slip increases, combines two different rupture criteria: (1) slip begins at a finite stress level (2) finite energy is absorbed per unit area as the crack advances. Solutions for this model are nonsingular. In some cases there may be a transition from rupture velocity less than Rayleigh velocity to rupture velocity greater than shear wave velocity. The locus of this transition is surveyed in the parameter space of fracture energy, upper yield stress, and crack length. A solution for this model can be represented as a convolution of a singular solution having abrupt stress drop with a ‘rupture distribution function.’ The convolution eliminates the singularity and spreads out the rupture front in space-time. If the solution for abrupt stress drop has an inverse square root singularity at the crack tip, as it does for sub-Rayleigh rupture velocity, then the rupture velocity of the convolved solution is independent of the rupture distribution function and depends only on the fracture energy and crack length. On the other hand, a crack with abrupt stress drop propagating faster than the shear wave velocity has a lower-order singularity. A supershear rupture front must necessarily be spread out in space-time if a finite fracture energy is absorbed as stress drops.


Abramowitz M., Stegun I.A.: Handbook of Mathematical Functions: With Formulas, Graphs, and Mathematical Tables. Courier Dover Publications, Mineola (1964)

Chen C.-C., Chen I-K., Liu T.-P., Sone Y.: Thermal transpiration for the linearized Boltzmann equation. Commun. Pure. Appl. Math. 60, 147–163 (2007)

Chen I-K., Liu T.-P., Takata S.: Boundary singularity for thermal transpiration problem of the linearized Boltzmann equation. Arch. Ration. Mech. Anal. 212(2), 575–595 (2014)

Ohwada T., Sone Y., Aoki K.: Numerical analysis of the Poiseuille and thermal transpiration flows between two parallel plates on the basis of the Boltzmann equation for hard-sphere molecules. Fis. Fluids A 1, 2042–2049 (1989)

Sone Y.: Molecular Gas Dynamics. Theory, Techniques, and Applications. Birkhäuser, Boston (2007)

Takata S., Funagane H.: Poiseuille and thermal transpiration flows of a highly rarefied gas: over-concentration in the velocity distribution function. J. Fluid Mech. 669, 242–259 (2011)

Takata S., Funagane H.: Singular behaviour of a rarefied gas on a planar boundary. J. Fluid Mech. 717, 30–47 (2013)


Kyk die video: 1 12 Средња и тренутна брзина (Januarie 2023).