Jaki warunek powinna spełniać czarna dziura w oparciu o falową teorię grawitacji i czy ta nazwa tak do końca jest właściwa?
Jaki warunek powinna spełniać czarna dziura w oparciu o falową teorię grawitacji i czy ta nazwa tak do końca jest właściwa?
Według Wikipedji; „ Czarna dziura – obszar czasoprzestrzeni, którego z uwagi na wpływ grawitacji, nic (łącznie ze światłem) nie może opuścić. Zgodnie z ogólną teorią względności, do jej powstania niezbędne jest nagromadzenie dostatecznie dużej masy w odpowiednio małej objętości. Czarną dziurę otacza matematycznie zdefiniowana powierzchnia nazywana horyzontem zdarzeń, która wyznacza granicę bez powrotu. Nazywa się ją „czarną”, ponieważ pochłania całkowicie światło trafiające w horyzont, nie odbijając niczego, zupełnie jak ciało doskonale czarne w termodynamice. Mechanika kwantowa przewiduje, że czarne dziury emitują promieniowanie jak ciało doskonale czarne o niezerowej temperaturze. Temperatura ta jest odwrotnie proporcjonalna do masy czarnej dziury, co sprawia, że bardzo trudno je zaobserwować w wypadku czarnych dziur o masie gwiazdowej bądź większych. iększych.”
Falowa teoria grawitacji dowodzi, że oddziaływanie grawitacyjne jest cyklicznie powtarzającą się falą kulistą kontrakcji ( izolowane piki), poruszającej się z prędkością światła, o częstości kołowej cząstki generującej te fale, powstającej na skutek całkowitej kontrakcji (zaniku) stałej objętości przestrzeni ΔQ = lp³, której energia maleje jak 1/r. Fala kulista kontrakcji posiada dwa parametry; długość fali Comptona cząstki elementarnej λ oraz długość piku kontrakcji L który maleje z kwadratem odległości r.
L= lp³ / 4 π r²
Oddziaływanie grawitacyjne dowolnych mas jest sumą fal kontrakcji wszystkich N cząstek w Kartezjańskim układzie współrzędnych, uwzględniając ich stan energetyczny oraz zjawiska falowe; interferencje, dyfrakcje, efekt Dopplera. Na jedną długość fali Comptona λ przypada dwa piki kontrakcji.
|
Promień Schwarzschilda rschw rschw= 2G M /c ² rschw= 4 π G N h / 2 π c ³ λ M=N h / c λ |
G h / 2 π c ³ = lp²
rschw = 4 π N lp² / λ Po prostych przekształceniach
2 N lp³ / 4 π rschw² = lp λ/ 8 π² rschw
ΣL= lp λ/ 8 π² rschw jest wyraźnie mniejsza od długości Plancka a co za tym idzie, oddziaływanie grawitacyjne w horyzoncie zdarzeń nie jest ciągłe.
Jeżeli na długość fali Comptona λ przypada ΣL= lp λ/ 8 π²rschw które są sumą N długości fal kontrakcji L ze wszystkich nukleonów danej masy to jej rozkład przestrzenny ma charakter losowy ( przyczyny: rozkład przestrzenny emitujących nukleonów, ich wzajemny ruch, brak synchronizacji) i może przyjmować dowolne konfiguracje, w tym takie w których pojawią się niezaburzone okna w których mogą pomieścić się kwanty gamma. Liczba możliwych konfiguracji pojedynczej fali kontrakcji n na długości fali Comptona λ(należy tu uwzględnić jej stan energetyczny a więc i efekty relatywistyczne) wyniesie;
n= λ / L=4 π r ² λ/ lp³
Liczba możliwych konfiguracji dla N fal kontrakcji (liczba nukleonów) obliczymy wykorzystując wariacje bez powtórzeń P =n!/( n- N)!). Ze względu na mianownik lp³ ta liczba będzie ogromna a wiec prawdopodobieństwo wystąpienia tych okien będzie bardzo małe ale nie zerowe. Liczba możliwych konfiguracji z oknami jest również duża ale zdecydowanie mniejsza i zależy od rozmiaru okna, które będzie limitować długość cząstek przemycanych przez grawitację (zakładam że prędkość grawitacji i kwantów gamma jest w zasadzie równa) przechodzącą przez horyzont zdarzeń. Maksymalna długość możliwa do emisji prze czarną dziurę limitować będzie stan energetyczny a więc długość fal Comptona nukleonów wchodzących w skład czarnej dziury. Obliczenie tego prawdopodobieństwa jest niezwykle trudne, ze względu na gigantyczne liczby zdarzeń oraz konieczność stworzenia modelu wnętrza czarnej dziury i procesów tam zachodzących ale z całą pewnością ich długość musi być krótsza od długości fal Comptona nukleonów emitujących te fale .
Wiadomo że do atmosfery Ziemi wpadają wysokoenergetyczne cząstki o energiach rzędu od 10^15 eV do 10^21 eV, których zarówno pochodzenie jak i mechanizm powstania nie jest jasny choć przypuszcza się że ich sprawcą są czarne dziury, mają długość rządu od 10^-21m do 10^-27 m. Ich rozkład przestrzenny nie jest izotropowy a ich detekcja wymaga opomiarowania kilometrów kwadratowych powierzchni Ziemi.
Wniosek jaki nasuwa się z powyższego rozumowania jest następujący; czarna dziura pozostaje niewidoczna w zakresie niskich energii kwantów ale wysokoenergetyczne promieniowanie gamma powstające w jej wnętrzu, poruszającą się po trojektorii radialnej, które zmieści się w sporadycznie tworzących się oknach (nieciągłościach oddziaływania grawitacyjnego, które według moich szacunków powinny być cztery rzędy mniejsze od λ) poruszając się z prędkością grawitacji jest w stanie wyrwać się tej pułapki ale częstość takich zdarzeń jest niezwykle mała .
Iwanowski Krzysztof