Gravitációs kölcsönhatás sebessége, eseményhorizont és a fény kapcsolata?
A Netflixen megjelent egy ismeretterjesztő film "A Trip to Infinity" címmel. Aminek megnézése után bennem, mint teljesen laikus porszemben a világegyetemben sok, akár butácskának is tűnhető kérdés merült fel. Ezek közül szeretnék kérdezni néhányat, brainstorming alapon, csak hogy tisztába tegyem a gondolkodásom. Előre is bocsi ha értelmetlenek, vagy összefüggéstelenek.
A fizika tényként kezeli, hogy semminek sem lehet nagyobb a sebessége mint a fénynek, ezzel kapcsolatban egy XX. század végi kutatásban (azt hiszem) kijelentették, hogy a gravitációs kölcsönhatás terjedési sebessége sem lehet gyorsabb mint a fény, tehát vagy vele egyenlő vagy lassabb (Jupiter és a kitakart kvazár képének esete).
Tegyük fel, hogy egy üres univerzumban ahol a fizika törvényei ugyan azok mint a miénkben, de nincs egy objektum sem a térben ami gravitációs hatást gyakorolna, egyik pillanatról a másikra megjelenik egy pontban egy fekete lyuk, és ugyanebben a pillanatban az adott pontból elindul egy foton fénysebességgel. Ha a gravitációs erő terjedése fénysebességgel azonos, akkor a gömbként táguló gravitációs mező, és a létrejövő eseményhorizont foglyul ejti a fotont vagy annak még sikerül megszöknie?
Illetve ehhez kapcsolódóan egy másik kérdés. Wikipédiáról idézve: "Az eseményhorizont az általános relativitáselméletben a téridő egy olyan határfelülete, amin túli események már nincsenek hatással a megfigyelőre." Ha ezt a fogalmat vegyítjük azzal, hogy az univerzum tágulásának mértéke gyorsul, így két objektum között a tér nagysága/távolságuk változása 1 sec alatt, nagyobb mint a fény által megtehető távolság 1 sec alatt, akkor egy idő után minden galaxis->csillagrendszer->bolygó körül lesz egy eseményhorizont, hisz a tágulás mértéke nagyobb mint a fény sebessége így a definíció szerint a fény és ezáltal semmi sem lesz hatással a külső megfigyelőre? Azzal a különbséggel, hogy itt az eseményhorizont nem a nagy tömeg miatt alakul ki, hanem a tágulás miatt?
"a gömbként táguló gravitációs mező, és a létrejövő eseményhorizont foglyul ejti a fotont vagy annak még sikerül megszöknie?"
Ez csak attól függ, volt-e valami időkülönbség kettejük között, és hogy a fény tisztán vákuumban halad-e. Mondjuk vákuumról beszélünk, de akkor sincs olyan, hogy egyszerre indultak. Mindkettő létrejötte egy folyamat, és ennek lefolyása fogja megszabni, hogy melyik előzi meg a másikat. Ha azt mondjuk, hogy "egyik pillanatról a másikra megjelenik", az fizikailag nehezen értelmezhető.
Ez az értelmesebb kérdések közé tartozik, nincs vele semmi gond.
A "fizika tényként kezeli" résznél volt egy kis provokatív utánérzés, de ez még belefér. :)
Ha a foton hamarabb indul, a gravitáció sose éri utol.
A tér pedig gyorsulva tágul, és ha ez így lesz a jövőben is, akkor valóban lesz majd olyan helyzet, hogy gyakorlatilag minden körül lesz eseményhorizont.
Először a galaxiscsoportok között, aztán a galaxisok között, csillagok akkor már nem lesznek, de ha lennének, akkor utána már köztük is lenne, és a végén már az egyik atom se látná a másikat.
A kérdésed a fekete lyukkal és a fotonnal kapcsolatban nem jól értelmezett. A fény, azaz a foton a téridő fényszerű (másnéven null) geodetikusain mozog, de ezek ismeretéhez pontosan kéne ismerni a téridő metrikáját, vagy annak időbeli változását. Enélkül a kérdésedre nem lehet válaszolni. Tehát pontosan kell definiálni a kérdést, amelynek keretében a fényszerű geodetikusok meghatározhatóak, és utána lehet megmondani, hogy egy adott helyen és időben kibocsátott foton merre fog haladni.
A másik megjegyzésed viszont helyes: az univerzum tágulása miatt valóban keletkezik egy horizont, és ez körülöttünk is létezik, amely elválasztja a valaha megfigyelhető univerzumot a tőlünk soha meg nem figyelhetőtől. Ezt hívják kozmikus eseményhorizontnak.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2025, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!