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Titolo: Raggio di Schwartzschild

Tempo fa il mio ex. prof. di fisica del liceo mi fece calcolare il raggio
dell'orizzonte degli eventi di un buco nero. Il conto è molto semplice. Il
problema è nato quando me l'ha fatto calcolare usando come massa del B.N. la
massa (presunta) dell'Universo. Il risultato non l'ho capito... il raggio
dell'orizzonte degli eventi coincide con il raggio (presunto) dell'Universo! Al
che io chiesi al mio prof. cosa ciò significasse. Non mi ha mai risposto.
Qualcuno del settore potrebbe gentilmente darmi una spiegazione?
Grazie.
Stack
"Voglio conoscere come Dio ha creato questo Mondo. Voglio conoscere i suoi
pensieri. Tutto il resto è dettaglio." (A.Einstein)
-- 
Posted from 
h213-103-157.mi.albacom.net
 [213.213.103.157] 
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Qualcuno del settore potrebbe gentilmente darmi una spiegazione?
Che l'universo non è altro che un enorme buco nero? :)
Una ipotesi del genere l'ho letta anche in un libro di fisica di
Asimov, di cui non ricordo il titolo.
Byez.
-- 
(*metallikop*libero*it*)
{
http://web.tiscali.it/mbsoftware
}
{
http://digilander.iol.it/metallikop
}

 
Non sono del settore ma la spiegazione mi sembra chiara: chi si chiede cosa
c'e' dentro un buco nero, non ha che da guardarsi intorno... 
r.l.
-- 
Posted from  [62.98.4.253] 


 non l'ho capito... 
Bah... Sulla questione che poni, preferirei non dire niente, perche' la
trovo una questione insensata (non la tua, quella del prof). Chi gliela
da' la massa (presunta) dell'Universo, visto che non siamo neppure
sicuri se sia finito o infinito?
Mi piacerebbe invece capire che cosa intendi per "conto molto semplice"
del raggio dell'orizzonte degli eventi di un buco nero.
Purtroppo temo di saperlo, e quello che temo non mi piace per niente.
Tu pensi di sapere che cos'e' un buco nero? Il tuo (ex) prof pensa di
saperlo? e di saperlo spiegare?
Immagino che ti abbia fatto calcolare la distanza alla quale la
velocita' di fuga vale c. Lasciami dire che questa e' una colossale
mistificazione. Se fosse tutto qui, come mai c'e' voluto Einstein,
Schwarzschild, Eddington, Oppenheimer, Kruskal, Wheeler e tanti altri
che ti risparmio, per capire un po' sui buchi neri?
Hai qualche idea di che cos'e' uno spazio-tempo curvo? Sai come si
propaga la luce in questo spazio-tempo? Credi che si possa ragionare
come se fosse un sasso lanciato in alto?
Il fatto che il tuo conto fornisca il risultato giusto e' praticamente
solo una coincidenza dovuta a ragioni dimensionali: c'e' una sola
lunghezza che puo' essere costruita con M, G e c: GM/c^2.
Figuriamoci percio' che cosa puo' significare lo stesso conto applicato
... all'Universo!
I frequentatori di questo NG sanno che sto tornando sempre sullo steso
tema. Il punto e' che fare fisica in questo modo non e' innocuo: non
trasmette solo una "semplificazione per il volgo" di idee difficili, ma
favorisce l'associazione di queste idee della fisica con delle
interpretazioni metafisiche, che cosi' entrano di contrabbando e
acquisiscono una patente di credibilita'. "Lo dicono i fisici, l'ha
detto Einstein", ecc. ecc. 
Inoltre fanno perdere tutta la prospettiva della ricerca, ignorano lo
sforzo di cambiare modo di guardare a certe cose (il "paradigma" di
Kuhn). Quindi e' un modo d'insegnare estremamente rozzo anche dal punto
di vista storico e filosofico.
Vedo il pericolo che tu interpreti quello che ho scritto come uno "stai
lontano da queste cose, non e' roba per te". Tutt'altro. Io dico "stai
lontano da quelli che te la vogliono vendere in questo modo: non sono
meglio di Vanna Marchi". Un bel po' di cose si possono capire anche
senza doversi prendere una laurea in fisica; ma bisogna impegnarsi,
studiare, pensare, non pretendere che ci siano scorciatoie facili.
Se te la senti, e' possibile.
-- 
Elio Fabri
Dip. di Fisica "Enrico Fermi" - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
------------------------------------

 
Per quello che so' io e' abbastanza accreditata la teoria che stiamo dentro
un buco nero, infatti si parla di "orizzonte degli eventi" dell'universo,
probabilmente noi non vediamo "tutto" l'universo ma solo quello interno al
raggio del megabuco, se c'e' stata un'inflazione, esistono zone esterne al
nostro orizzonte con le quali non potremo mai comunicare.
Se qualcuno pensa che non dovrebbe essere possibile vivere dentro un buco
nero, esiste una dimostrazione (non ricordo l'autore ed il libro e ho poca
voglia di spulciare tutta la libreria, cmq potrei sempre rivederla...) che
dimostra la possibilità di stare indenni all'interno di un buco nero di
dimensione maggiore di una galassia o giu' di li'...
RedBoy.
-- 

 dimensione maggiore di una galassia o giu' di li'...
Stare indenni dentro un buco nero? Di che tipo? Schwarzschild? In tal
caso e` impossibile, in un tempo finito si cade dentro la singolarita`.
Se ne prendi uno carico si puo` evitare la singolarita`...ma bisogna stare
attenti
e "muoversi" nel modo giusto.
Forse ti riferisci ai buchi neri "topologici" scoperti qualche anno fa da
Vanzo e Mann indipendentemente. In tal caso qualcuno ha speculato
su  "buchi neri cosmologici",  pero` bisogna assumere che  l'universo sia
asintoticamente di tipo anti DeSitter e che la costante cosmologica
sia negativa (che mi pare pero` in contrasto con i risultati sperimentali).
Ciao, Valter

 Ciao, Valter
Non ho detto che prima o poi non cadresti nella singolarità, ma che ci
arriveresti senza essere spaghettificato. Ritengo, dimmi se sbaglio, che la
definizione di buco nero sia piu' o meno la seguente: zona dalla quale non puo'
uscire neanche la luce. Se la massa dell'universo fosse sufficiente, nulla
potrebbe uscirvi, neanche la luce. Inoltre come fai a dire che all'interno
dell'universo, non ci sia una singolarità? Nella quale un giorno forse cadremo
tutti? (Le mie sono congetture, niente piu'...).
RedBoy.
-- 
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 tutti? (Le mie sono congetture, niente piu'...).
Per ora se non sbaglio l'univarso e` visto espandersi (ed anche accelerare).
Se fossimo oltre l'orizzonte degli eventi di un BH di Sch. dovremmo vedere
le cose avvicinarsi e non allontanarsi...
Scusa se devo tagliare ma non piu` molto tempo.
Ciao, Valter

 forze di marea *oltre* l'orizzonte degli eventi sono piccole?
Le componenti del tensore di Riemann in una base ortonormale vanno come
M/r^3.
Il raggio dell'orizzonte e' prop. a M.
Ne segue che all'orizzonte la forza di marea va come 1/M^2.
Ma se ti avvicini alla singolarita' finisci in spaghetti e come!


Ciao,
forse puo' essere d'aiuto la lettura di un libro del Prof.
Lee Smolin del 1997 (ed. italiana Einaudi 'La Vita del
Cosmo').
Ci potrebbe essere una relazione stretta fra BN (buchi neri) e nascita
di vari universi (non solo il ns.!), in senso evoluzionistico
darwiniano selettivo... da cui la presenza della Vita nel ns. e forse
in altri universi. Non e' richiesto che il ns. cosmo stia 
dentro un BN: pero' secondo le teorie inflattive da BN (speciali?)
presenti nel ns. possono nascere (separandosi) altri universi
indipendenti che pero' ereditano le leggi fisiche dello
universo-madre. E' ovvio che anche il ns. deve allora 
provenire da un altro universo-genitore.
Per maggiori info:
http://apan.anvi.it/conferenze/recensione/lavitadelcosmo.htm
http://www.atthelomax.com/datatree/100/133000/133699.html
http://www.edge.org/3rd_culture/smolin/smolin_p1.html
http://www.qgravity.org/lee/cv/
Ciao,
Attilio.

Gent.mi Professori Fabri e Moretti,
sono d'accordo - da studente ancora inesperto - che l'argomento 
dei BN e' molto complesso e che purtroppo esiste a proposito
molta letteratura ingenua e fuorviante. Tuttavia, alcune cose
mi lasciano perplesso:
1) dov'e' che ha sbagliato il Prof. Lee Smolin nella sua teoria
   'evoluzionistica' degli universi-BN? Avrebbe scritto un libro
   poco serio, secondo voi? Eppure, che io sappia, e' uno dei
   teorici attuali di QG (Gravita' Quantistica) piu' quotati e
   promettenti. Anche Hawking (forse per primo?) ha parlato di
   BN come ...'universi neonati';
2) non e' affatto detto che il ns. sia il solo universo esistente.
   Se Giordano Bruno rinascesse, si appiglierebbe anche lui ai BN
   per ammettere 'vie d'uscita' verso altre realta' possibili. 
   Non sara' che l'attuale paradigma (in Italia, negli US credo
   siano piu' liberi) sia diventato un po' troppo rigido?
   Dobbiamo mandare al rogo o all'inquisizione chi non crede?
3) se non ricordo male, lo stesso Einstein rifiutava l'idea fisica
   (sia pure valida quella matematica teorica nella RG) della 
  singolarita', e la combatte' cercando soluzioni fisiche che 
  potessero evitarle... Non ci riusci', ma poteva anche aver
  ragione in via di principio: allora potrebbe anche darsi che
  il ns. universo stia proprio al limite del suo stesso raggio
  di Schwarzschild, se le condizioni ricercate dallo stesso
  autore della RG invece esistono, tali da evitare il collasso.
4) sebbene gli effetti indiretti dei BN siano stati gia' rilevati
   e misurati dall'esterno, nessuno esperimento o misura puo'
  avvenire all'interno di un BN (se e' vero che li' 'lasciate
  ogni speranza (di ritorno) voi ch'entrate'). Allora vorrei 
  sapere: da dove deriva una tale certezza del 'paradigma'
  affermatosi sui BN che stritolerebbero tutto all'interno
  in qualunque caso, se invece non sara' mai possibile
  verificare, ne' direttamente ne' indirettamente tale
  affermazione? Scusate, io sarei un po' piu' positivista, per
  credere faccio come san Tommaso: vorrei toccare con mano.
  E se invece esistessero BN particolari, piuttosto grandi
  e vecchi (quanto ad es. il ns. universo) in cui questa
  visione del paradigma attuale si riveli falsa?
Cordiali saluti,  con stima e simpatia
Attilio

 
Prima di tutto io non ho la certezza che tutto si stritolerebbe
prima di incontrare la singolarita`, per decidere dovrei
fare dei conti e non ho tempo di farlo. Non credo nemmeno
che si possa parlare di paradigma riguardo a tali questioni.
Le cose matematicamente certe sui buchi neri le puoi trovare 
per esempio sul libro di R.M. Wald "General Relativity"
che e` un po` piu` aggiornato di quello mitico di Hawking
ed Ellis.
Infine, di quali buchi neri stai parlando? Schwarzschild?
Dimmi allora come spieghi o come spiega Smolin, 
l'osservazione sperimentale dell'espansione dell'universo, 
che ripeto sta accelerando. Se fossimo nel buco nero in 
caduta verso la singolarita` (e questo e` un teorema: in 
un buco nero di S. si cade necessariamente nella singolarita`), 
non dovremmo vedere gli altri corpi allontanarsi 
reciprocamente e sempre piu` velocemente come invece si 
osserva. 
Ciao, Valter e Buon 2002

 osserva. 
Ciao Valter,
ripensandoci, hai ragione e ti chiedo scusa per il mio precedente
vergognoso post troppo frettoloso. Puo' persino darsi che io
ricordi male o persino frainteso Smolin: in effetti dire che il
ns. universo possa aver avuto origine da un BN inflazionato non
e' la stessa cosa che dire che siamo ora dentro un BN...
Percio' di Smolin e' meglio che io ne riparli solo quando avro'
studiato, spero un giorno non troppo lontano nel futuro, tutto
cio' con la necessaria competenza. 
Per il momento, la mia idea da perfetto principiante sarebbe che,
come suppongo che un BN al centro di un nucleo galattico attivo
dovrebbe risucchiare materia in modo stazionario e quindi 
gradualmente crescere ed aumentare la sua entropia, allo stesso
modo il ns. universo potrebbe ruotare al centro di una grande
galassia, esterna, che non possiamo vedere... E quindi espandersi!
La rotazione la vedrebbe un 'extracosmestre' esterno, noi
invece non la possiamo vedere, se tutti giriamo allo stesso modo.
(Mi pare che Sciama ammettesse una rotazione con la RG, oppure
i sostenitori dell'ipotesi Machiana, ma non sono ben informato,
tu sai accennarmi qualcosa a quest'ultimo proposito?).
Quanto all'accelerazione dell'espansione, dicono dipenda dalla
costante cosmologica 'lambda', il cui significato fisico, pero',
non mi pare sia stato ancora per nulla chiarito.
Ciao e grazie,
Attilio

 Attilio
ciao,
Iosephus

 visione del paradigma attuale si riveli falsa?
Debbo confessarti che con la mia "forma mentis" di teorico, io seguo
poco e guardo con un certo scetticismo molto di quello che si dice e
scrive su questi argomenti, anche in ambito qualificato.
Per es. non saprei neppure dirti quanto solide siano le evidenze
sperimentali sui buchi neri, anche se leggo spesso che ormai e' dato per
scontato che per es. al centro della nostra Galassia ci sia appunto un
buco nero gigantesco. Puo' darsi, ma io mi mantengo dubbioso.
La mia posizione e' piuttosto questa: esiste una teoria (la RG) che
tutte le volte che ha potuto essere messa alla prova e' risultata
confermata (il che non vuol dire che sara' cosi' per sempre; anzi
sappiamo per certo che non sara', visto che non e'compatibile con gli
effetti quantistici).
Questa teoria prevede certe soluzioni che da Wheeler sono state chiamate
immaginosamente "buchi neri" e delle quali sembra ragionevole
l'esistenza reale, almeno come prodotto finale dell'evoluzione di certe
stelle, e forse in altri casi (v. sopra: centro delle galassie).
Cio' di cui mi sento tranquillo e' quali sono le proprieta' di queste
forme di spazio-tempo (orizzonte, singolarita' centrale...).
Sono anche state proposte (ma confesso di non sapere se sono state
calcolate fino in fondo) altre forme, i cosiddetti "wormholes", che ti
piacerebbero perche' consentirebbero quella comunicazione con altri
universi che mi sembra ti affascini alquanto :). 
Ne so poco, ma mi pare che siano altamente instabili, e forse nessuno sa
se ci siano dei meccanismi di formazione plausibili, o se siano solo
delle curiosita' matematiche.
Insomma: l'argomento secondo me si trova in un difficile equilibrio tra
la ricerca seria e le fantasticherie. Queste ultime non sono inutili, se
tenute a freno: infatti possono servire a far nascere idee nuove. Pero'
debbono essere sempre ancorate a conoscenze concrete e a teorie sensate:
non debbono essere paorole in liberta', come troppo spesso mi pare che
siano...
Quella che tu chiami "visione attuale del paradigma" e' appunto una
teoria consolidata (la RG). Se qualcuno sapra' farne una migliore, ben
venga. Ma per ora non mi pare di averla vista.


 
E' ovvio che gli sperimentali siano un po' troppo certi dei loro
risultati e tendano a presentarli come prove inoppugnabili anche quando
sono semplicemente indizi :-). 
L'oggetto di cui parli, comunque, e' SGR A*, se non ho capito male, ed e'
indubbiamente interessante.
Per essere precisi, da un po' di anni (osservazioni ROSAT) si sa che gli
oggetti intorno al centro galattico si muovono in un modo che fa supporre
l'esistenza di un oggetto supermassivo (nell'ordine di 10^6 masse solari,
se non erro- ora non ho il tempo di verificare) e molto compatto. Se la
relativita' generale non e' sbagliata, questo oggetto deve essere un BH ,
e per una ragione:
la sua massa enorme - il limite massimo di massa per le stelle di neutroni
e' di 3.2 masse solari, e non esistono, per quanto ne sappiamo, oggetti
altrettanto compatti.
Inoltre pochi mesi fa sono state viste le emissioni X da questo oggetto 
con CHANDRA, uno dei telescopi X di ultima generazione. Ebbene: dalle
dimensioni stimate dell'oggetto si deduce che e' troppo compatto per non
essere un BH (le sue dimensioni sono cioe' confrontabili con l'orizzonte
degli eventi di un BH di Schwartzschild). 
Altro punto importante: tutta la
radiazione osservata sembra provenire dal disco di accrescimento intorno
all'oggetto e NON dall'oggetto stesso - questo e' compatibile con la
presenza di un orizzonte degli eventi. 
Mi dispiace se sono poco preciso ma i dati che riporto vengono da un
articolo di review. 
Oltre a questo, esistono MOLTI altri oggetti celesti con caratteristiche
simili - massa e compattezza oltre i limiti possibili per le stelle
compatte, radiazione che sembra provenire solo dalla materia che "cade"
sull'oggetto e non dall'oggetto stesso.
Quando (e SE) saremo in grado di combinare i risultati dell'astronomia X
con osservazioni di radiazione gravitazionale da questi oggetti, potremo
affermare con piu' tranquillita' che questi sono (o non sono) oggetti che
hanno un comportamento che si spiega teoricamente nell'ambito della R.G.
con un buco nero.
-- 
Joe

 articolo di review. 
Anzi, grazie per le notizie. Potresti darmi l'indicazione dell'articolo?


 Anzi, grazie per le notizie. Potresti darmi l'indicazione dell'articolo?
Faccio di meglio: ho trovato l'articolo originale, che puoi scaricare da
http://space.mit.edu/~fkb/GC/
insieme ad un altro paper sull'argomento. Vedo ora che, proprio oggi, e'
uscito un paper in cui si studiano le emissioni supponendo l'assenza
dell'orizzonte degli eventi!!! Come vedi, mettere d'accordo tutti non e'
cosi' facile, ma ad occhio questo secondo articolo non mi sembra troppo
fondato. Lo potete comunque trovare all'url
http://babbage.sissa.it/ps/astro-ph/0201316
Ricordo infine a tutti che entrambi gli articoli sono in formato
postscript compresso con gzip, e scritti in inglese
Joe
-- 
Per rispondermi togli a palermo le ultime due sillabe.