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Titolo: sui buchi neri

non vorrei stufare ancora parlando dei buchi neri.. ma sono decisamente
buffi! non credete ?
Voglio dire sono la cosa più divertente che potesse capitarci in questo
universo altrimenti tutto uguale dappertutto!
cmq.. non capisco una cosa...
se da un buco nero non sfugge nulla per definizione... come possiamo
accorgerci degli effetti gravitazionali ?
il mio prof di fisica mi ha fatto notare che le onde gravitazionali si
propagano alla velocità della luce e non di più... (cioè oltre a vedere la
luce del sole con 8 min di ritardo noi risentiamo degli effetti
gravitazionali con altrettanto ritardo!)
allora come fa un buco nero che si pappa la sua stessa luce a lasciarsi
scappare le onde gravitazionali?
Se non mi sbaglio penso sia doveroso definire a questo punto due orizzonti
degli eventi: uno per la luce e uno per la gravità.
Visto che possiamo vedere tutti i "giorni" gli effetti dei buchi neri su
altre stelle ( come si chiama quella strana costellazione binaria? ) allora
l'orizzonte degli eventi per le onde gravitazionali è molto più vasto di
quello della luce... da cui le due velocità di fuga sono diverse.. e allora
? la gravità ha una velocità superiore a quella della luce ? non può essere!
Grazie e ciao

  Grazie e ciao
 
Scusa se puntualizzo, ma...non è vero che il campo gravitazionale
del sole si propaga mediante onde gravitazionali. Le onde gravitazionali
sono generate da masse in moto accelerato (c'è una certa analogia con 
le onde elettromagnetiche, che nascono da cariche accelerate). Per la
precisione, un sistema irraggia onde gravitazionali quando cambia
il suo momento di quadrupolo, e la potenza di emissione
è determinata dalle derivate terze (rispetto al tempo) del suo 
momento di inerzia. Come vedi un sistema a simmetria sferica non 
può assolutamente emettere onde gravitazionali. Il fatto che tale
sistema abbia un campo gravitazionale è tutta un'altra cosa.
Prendi una sfera massiccia: senza dubbio, deforma lo spazio
tempo, però la deformazione è statica, è sempre la stessa, 
non cambia col tempo. Si dice che la sfera ha un campo 
gravitazionale statico.Questo campo può anche essere
enorme, ma non c'è traccia di onde gravitazionali.
Le onde gravitazionali sono collegate solo e sempre a campi 
variabili.
Se ora prendi la sfera e la scuoti violentemente la deformazione
dello spazio tempo cambierà col tempo e il cambiamento si
propagherà verso l'infinito alla velocità della luce.E' questa
l' onda gravitazionale. Ma la sua mancanza non significa
mancanza di campo. Il campo gravitazionale c'era anche 
prima (solo che era statico).
Da un buco nero non esce niente ma ciò non impedisce che 
il campo gravitazionale ci sia. In effetti il campo non esce dal buco
nero, c'era anche prima che il buco nero si formasse, era il 
campo della stella prima del collasso. Prova a guardare la
drammatica vicenda in quattro fasi: prima c'è una
stella normale, con un campo normale; poi la stella comincia
a collassare e a restringersi, e il campo diventa sempre più
intenso. Eccola vicinissima ormai a collassare entro l'orizzonte;
il campo è ormai enorme, circa c^2 / R  dove R è il raggio 
dell'orizzonte. E finalmente la stella entra nell'orizzonte, e 
sparisce alla vista degli osservatori esterni; si è formato il
buco nero...il campo però rimane; perchè dovrebbe sparire? 
Non esce mica dall'interno del buco, è semplicemente lo 
stesso campo c^2 / R che c'era un attimo prima della scomparsa
della stella. Non solo non c'è motivo di pensare che scompaia,
ma se scomparisse avremmo un assurdo: una massa M 
(quella del buco nero) che non genera campo gravitazionale,
situazione proibita dalla relatività generale che richiede che
ogni massa sia sorgente di gravità.
Almeno, così la vedo io, e non mi sembra ci siano
paradossi. 
Un discorso analogo si può fare per il campo elettrico.
Se la stella è inizialmente carica, e genera quindi un campo 
elettrico, intorno al buco nero finale resterà lo stesso campo 
elettrico generato dalla stella un attimo prima di sparire dietro
l'orizzonte. Questo si vede rigorosamente dalle equazioni della
relatività generale (soluzione di Newman) e non porta a paradossi 
di alcun genere perchè il campo elettrico non esce dall'interno 
del buco nero, ma è semplicemnente quello che c' era prima che
la stella fosse ingoiata.
Prova a guardare la cosa anche in questa maniera:
Le quantità che in fisica si conservano, cioè la massa
(intesa come energia totale) la carica elettrica e il momento 
angolare, devono restare anche dopo il collasso, appunto
perchè devono conservarsi.
Queste leggi di conservazione sono legate a motivi 
molto generali (certe simmetrie dello spazio tempo) 
che non sono alterate dal fenomeno del collasso. E' chiaro
quindi che se all'inizio hai una stella di massa M carica Q e
momento angolare J, alla fine avrai un buco nero con la stessa
massa M, carica Q e momento angolare J (altrimenti le
leggi di conservazione sarebbero violate). E siccome è 
impossibile separare massa e carica dai rispettivi campi 
gravitazionale ed elettrico, il buco nero sarà circondato da
un campo gravitazionale e da un campo elettrico (da parte
sua il momento angolare dà origine a un campo di trascinamento
inerziale per cui tutto ciò che si trova nei pressi del buco nero
verrà trascinato a ruotare con lui, però questo ci trascinerebbe
lontano dal nostro discorso).
Visto il tuo interesse per l'argomento, che come dici è
tra i più affascinanti della fisica e sono perfettamente d'accordo
con te, potresti dare un'occhiata (se non l'hai già fatto) al libro
di:
Roman Sexl, Hannelore Sexl " Nane Bianche, Buchi Neri " 
Boringhieri 1981.  
E' chiaro e pieno di informazioni interessanti. 
Ciao !
Corrado Massa
_
cm...@tin.it
 
 

scappare le onde gravitazionali?
il tuo discorso sarebbe valido se fosse assodata la teoria dei gravitoni, ma
assieme ai quanti di gravità si pone la relatività generale che vede la
curvatura dello spazio, fenomeno che non sarebbe soggetto alla tua critica.
ciao, Alberto

? la gravità ha una velocità superiore a quella della luce ? non può
essere!
Secondo Newton l'interazione gravitazionale si propaga a velocità infinita,
e le sue equazioni, basate su questa ipotesi, sono ancor oggi quelle che
portano le nostre sonde nello spazio interplanetario.
E non è che funzionino perchè sarebbe trascurabile la differenza sostituendo
"c" ad infinito, che se si facesse questo sbaglierebbero clamorosamente.
Pare che Newton abbia commesso due errori:
1) Ritenere infinita la velocità di propagazione dell'interazione
gravitazionale.
2) Non considerare la curvatura dello spazio-tempo.
Si ritiene che questi errori si compensino "quasi" alla perfezione, rendendo
inutile l'utilizzo della Relatività Generale per il calcolo delle orbite
planetarie e delle sonde spaziali.
Cioè si calcolano sempre con Newton, e lasciando inalterati i due errori, in
quanto così funziona, ed è più semplice dei calcoli della RG.
Ho evidenziato quel "quasi" poichè in esso permane ancora una sia pur minima
contraddizione al principio di conservazione della quantità di moto.
Cioè la quantità di moto è "perfettamente" conservata dalla teoria di
Newton, mentre lo è "quasi" da quella di Einstein!
Comunque il mio può sembrare un partito preso, quindi spero che altri
intervengano per meglio giustificare le posizioni della Fisica ufficiale su
questi problemi.
P.S.
Bella domanda!
Ciao, Mauro.

 altrimenti salterebbe il principio di conservazione della quantità di moto.
non e' vero, perche' c'e' il campo gravitazionale di mezzo, che come
tutti i campi possiede un'energia, una quantita' di moto e un momento
angolare, che trasporta la quantita' di moto da un corpo all'altro,
quindi la cosnervazione c'e' sempre, perche' il sistema isolato e'
formato da corpo1+corpo2+campo gravitazionale, non si conserva la
quantita' di moto dei corpi m,a questo e' normale visto che non sono
isolati ma interagisono con un terzo ente che e' il campo gravitazionale
Fai caso che se il tuo ragionamento fosse giusto allora dovrebbe
applicarsi anche al campo EM, mentre si sa benissimo, dalle equazioni di
Maxwell che l'interazione EM presenta effeti ritardati
-- 
Saluti
Valar
collegato telepaticamente con Allanon, Roland, Capo Rosso e F2
ex-Maestro Jedi di Abulion Yorgen
ICQ 51287994
"Diciamo la verita': a tutti piacciono le minorenni, per questo c'e' una
legge!" Daniele Luttazzi
per rispondere sostituite (underscore) con _

Maxwell che l'interazione EM presenta effeti ritardati
Il tuo esempio non è la prima volta che viene opposto al mio ragionamento,
ma bisogna ancora dimostrare che l'interazione elettromagnetica viaggi a
"c".
Quando dici "si sa benissimo", probabilmente ti riferisci alle onde
elettromagnetiche, ma non direi che la dimostrazione per l'interazione ci
sia, o sia inconfutabile.
Quando un elettrone che viaggi a velocità prossima a "c" viene arrestato da
un bersaglio, noi sappiamo che viene emessa un'onda elettromagnetica, ma tu,
non io che non maneggio bene le equazioni di Maxwell, tu, ti sentiresti di
affermare che quell'onda elettromagnetica è del tutto identica ad un
elettrone che superi il bersaglio?
Ti sentiresti di affermare che la radiazione di sincrotrone è del tutto
assimilabile ad un flusso di elettroni?
Ciao, Mauro.

 elettrone che superi il bersaglio?
che vuol dire identica? E' ovvio che non e' identica dato che l'elettone
e' una particella massiva e carica e il fotone non ha massa a riposo ed
e' neutra (giusto per citare solo due delle innumerevoli differenze tra
le due particelle). Poi la radiazione viene emessa qualsiasi sia la
velocita' dell'elettrone, anche se viaggia come una lumaca. E poi vorrei
sapere che c'entra questo col discorso che stiamo facendo
--


sapere che c'entra questo col discorso che stiamo facendo
.
Devo necessariamente essere prolisso e riassumere un tread di sei mesi dello
scorso anno.
Partiamo con la gravità.
Prendi un sistema binario, se non ammetti che l'interazione gravitazionale
viaggi a velocità infinita le equazioni di Newton non valgono più.
La congiungente tra un corpo e la posizione in cui l'altro ha emesso la
propria interazione gravitazionale non passa più per il baricentro del
sistema, ne risulta una coppia che aumenta il momento angolare in
contraddizione alla conservazione della quantità di moto.
In pratica questo dimostra che la stella B sente l'attrazione gravitazionale
della stella A precisamente dove essa si trova al momento e non dov'era
quando l'ha emessa.
Come fa a saperlo?
Si ricorre al parallelo con le forze coulombiane e si afferma che una carica
esploratrice avverte la carica che genera il campo come se lo avesse emesso
da una posizione che si trova più avanti di dove la carica si trovava al
momento dell'emissione, facendo una specie di previsione del moto di questa
come se continuasse a spostarsi di moto rettilineo uniforme.
Però le orbite gravitazionali o coulombiane non sono rettilinee, quindi la
previsione si discosterebbe dalla realtà come la tangente si discosta
dall'arco. Rimarrebbe una piccola differenza con la posizione effettiva
della carica generatrice rispetto alla previsione, che genererebbe ancora
una coppia e un aumento del momento angolare.
Si dice allora che la previsione viene fatta dalla carica esploratrice
tenendo conto anche dell'accelerazione centripeta a cui la carica
generatrice era soggetta al momento della partenza dell'interazione.
Ora la differenza diviene realmente minima, ma resta perchè le orbite non
sono circolari ma ellittiche, e quindi la forza centripeta non è la stessa
che vi era alla partenza dell'interazione.
Il prossimo passo dovrebbe essere che la particella prevede anche le
mutazioni nel tempo che la forza centripeta assumerà, e finalmente saremo in
accordo col principio di conservazione dell'energia.
Il fatto di citare il campo al posto della carica esploratrice non sembra
cambiare i termini del problema, in quanto il campo tali informazioni le
deve pur dare alla carica esploratrice, e quello che è in discussione è la
velocità con cui queste informazioni vengono fornite.
L'esemplificazione del caso può essere che la Terra vede l'immagine
gravitazionale della Luna nella posizione in cui essa si trova realmente al
momento,e cioè in avanti di circa un secondo rispetto all'immagine ottica,
in quanto, la Terra stessa, o il campo in sua vece, estrapola la posizione
dalle condizioni della Luna un secondo prima.
Questo significa che se improvvisamente la Luna sparisse, la Terra vedrebbe
la sua immagine gravitazionale procedere per un altro secondo.
Nel caso dell'elettrone che sbatte contro il bersaglio significa che la
carica esploratrice vedrebbe l'elettrone continuare il suo tragitto per un
tempo pari a d/v.
Ad esempio, se l'elettrone viaggia a 100.000 km/s e la particella
esploratrice è posta a 1 metro dietro il bersaglio, la carica esploratrice
vedrà l'elettrone superare di 33 cm il bersaglio.
Lasciami aggiungere due considerazioni.
I passi delle giustificazioni illustrati in precedenza a mio parere rendono
sempre più la carica esploratrice, o per essa il campo, simile a Dio in
quanto a onniscienza.
L'altra è che il campo coulombiano è ben diverso dal campo gravitazionale.
A parte la facile considerazione che le forze elettrostatiche sono sia
repulsive che attrattive, si è soliti paragonare le orbite coulombiane con
quelle gravitazionali.
E' anche stato simulato un moto orbitale coulombiano in condizioni di
microgravità.
Se però pensi a cosa accadrebbe se tu ti trovassi ad orbitare dentro una
navicella elettricamente carica attratta da un corpo carico, ti accorgeresti
che non ti trovi in caduta libera, bensì vieni schiacciato contro la parete
esterna.
Questo perchè le forze coulombiane agiscono solo sulle cariche e non sulle
masse, e perchè le particelle cariche hanno sempre massa, mentre non è vero
che le particelle aventi massa hanno sempre carica, oltre al fatto che le
forze coulombiane agiscono solo alla superficie dei corpi.
Questo ti pare sufficiente a far sospettare che l'esempio coulombiano possa
non essere calzante?
Ciao, Mauro.

 
neanche un po', le differenza che porti non c'entrano nulla col concetto
di potenziale ritardato a cauda della finitezza della proagazione delle
interazioni
Cmq non riesco a capire come tutto questo porti a dire che e' scorretto
pensare che il campo gravitazionale contenga energia, quantita' di moto
e momento angolare per cui la conservazione resta


 quando l'ha emessa.
Mauro: scusa ma l'argomento è erroneo. 
Ne parla anche Arthur Stanley Eddington 
all'inizio del sesto capitolo del suo libro
"Spazio, Tempo e Gravitazione" (Boringhieri)
E' un libro che ha alcuni difetti: per esempio 
non è aggiornato, e contiene anche un grave 
errore concettuale affermando che la singolarità
in r = 2 m nella metrica di Schwarschild è una 
singolarità fisica quando invece sappiamo benissimo 
(ma nel 1920 quando Eddington scriveva nessuno lo 
sapeva, e tutti la pensavano così) che si tratta di una 
singolarità fittizia che può essere eliminata cambiando
opportunamente il sistema di coordinate. 
Tuttavia nonostante i suoi difetti resta (secondo
me) un libro stimolante per il pensiero.
Bene, Eddington dice in sostanza "potrebbe
sembrare che la gravità debba trasmettersi a una
velocità infinita o almeno molto più alta di quella
della luce; infatti si può pensare così...." e cita
il tuo argomento. Alla fine però dice:  
"L'argomento è erroneo in quanto..." e lo dimostra,
pur non scendendo nei particolari (si limita a usare una
figura che non posso riprodurre qui e un accenno
al problema analogo che si presenta in elettro-
magnetismo).
In realtà oggi, come allora, non c'è la minima ragione per
pensare che la velocità della gravità (se vogliamo usare 
questo termine un pò rozzo) sia maggiore di c.
