Можно ли создать или уничтожить электрический заряд
Известно, что электрический заряд строго сохраняется, т.е. имеет место соответствующий закон сохранения. С каким типом симметрии (с инвариантностью к каким преобразованиям) связан этот закон сохранения? В квантовой механике — это инвариантность к так называемым локальным калибровочным преобразованиям , меняющим фазы волновых функций произвольно в различных точках пространства и времени.
Но к сохранению заряда можно прийти и с помощью более простых рассуждений. Этот закон — следствие того, что не имеет смысла говорить об абсолютном значении электрического потенциала и во всех соотношениях он является относительной величиной . Не возникает никаких новых физических явлений, если этот потенциал изменить (сдвинуть) на одно и то же значение во всех точках пространства, т.е. имеет место инвариантность нашего мира к таким сдвигам. Проще всего это доказывается с помощью аргументов Э. Вигнера (1949 г.). Они сводятся к следующему:
В электростатике потенциал системы φ является относительной величиной. Уравнения всегда содержат изменение потенциала и не зависят от абсолютной величины φ в любой точке пространства. Предположим, что заряд не сохраняется и может быть создан или уничтожен неким магическим процессом. Чтобы создать заряд Q, требуется работа A, которая при его уничтожении возвращается. Пусть заряд создается в точке, где потенциал в некой выбранной шкале есть φ1. Работа по его созданию A не зависит от φ поскольку по условию нет физических процессов, зависящих от абсолютной шкалы потенциала. Если теперь передвинуть заряд в точку с потенциалом φ2, изменение энергии будет Q(φ1— φ2). Если затем заряд исчезнет, мы вернемся к системе с энергией, измененной на величину A — A + Q(φ1— φ2). Таким образом, сохранение энергии не позволяет создать и уничтожить заряд, если шкала электростатического потенциала является относительной. Другими словами, только сохранение заряда позволяет нам произвольно выбирать шкалу потенциала.
Можно ли создать или уничтожить электрический заряд? Почему?
Можно ли создать или уничтожить электрический заряд? .
Аргументируйте свой ответ
Задание по физике
комментировать
в избранное
Груст ный Родже р [439K]
5 лет назад
Нельзя. Вопрос «почему» тут во многом бессмысленный: это закон природы.
В природе действуют определённые законы сохранения, и закон сохранения электрического заряда — один из таких законов (объяснение причин такого положения дел требует привлечения весьма сложных понятий из квантовой механики и математики, так что просто поверьте на слово; вряд ли тут уместно рассуждать о калибровочных полях и инвариантности лагранжиана относительно калибровочного преобразования. ).
Но «сохранение заряда» как раз и означает, что заряд, суммарный заряд замкнутой системы, не может ни возникнуть, ни исчезнуть. Можно лишь как-то перераспределить — скажем, расчесав волосы расчёской, можно создать избыток заряда на расчёске и его недостаток на волосах. Пройдясь по ковру, можно создать избыток заряда на ковре и недостаток его на подошве. А поместив проводник в переменное магнитное поле, можно создать избыток электронов на одном его конце и недостаток — на другом.
Это один к одному похоже на закон сохранения энергии. Энергия в замкнутой системе тоже не может ни возникнуть, ни исчезнуть. Она может лишь переходить из одной формы в другую, но общее её количество неизменно.
Вот и электрический заряд — аналогично.
Можно ли создать или уничтожить электрический заряд. пожалуйста(оценка четвертная от этого вопроса зависит!!))распишите
Нет, согласно закону сохранения заряда:
В электрически изолированной системе, заряд не возникает из ниоткуда и не уходит в никуда: он только переходит от одного тела к другому или перераспределяется в самом теле
PS Под зарядом здесь везде понимается электрический заряд
Остальные ответы
Похожие вопросы
Почему у черной дыры есть электрический заряд?
Допустим после коллапса звезды у нас образовалась незаряженная ЧД ( для простоты )
далее, допустим, в эту ЧД упал один электрон. Считается что ЧД приобрела заряд.
но. электрон же находиться за горизонтом событий черной дыры, а детектор заряда ( чтобы быть проще — положительный пробный заряд ) по «нашу» сторону черной дыры.
Из квант меха мы знаем:
— переносчиком электро-магнитного взаимодействия являются фотоны.
— электрическое поле есть частный случай электромагнитного поля.
+ мы знаем что скорость фотонов с, она предельная и фотоны не могут покинуть пределы черной дыры.
вопрос: так каким тогда образом происходит взаимодействие двух заряженных частиц по разные стороны горизонта событий черной дыры?
- Вопрос задан 05 мар.
- 910 просмотров
5 комментариев
Средний 5 комментариев
# @mindtester
пруф в студию.. плз )))
#, это мысленный эксперимент. Например, мы не можем требовать пруфа (равно и опровержения) с котом Шрёдингера или с демоном Максвелла. Это не мешает обсуждать мысленные эксперименты.
# @mindtester
hint000, массу измерить можно, а вот хоть ссылку на источник о наличии заряда? ))
а намыслить экспериментов можно бесчисленное множество ))
orfelin @orfelin Автор вопроса
#, см вики Решение Рейснера — Нордстрёма
# @mindtester
orfelin, спасибо за ликбез, но для меня это только математика..
но с подросткового возраста (читал много 😉 пришел к убеждению, что заряд может иметь нечто вращающееся/движущееся. и опять же — это относительное проявление. в смысле по отношению к другим субстанциям, с родственными характеристиками..
.. там же в вики, упомянуто существенно более позднее решение, предполагающее вращение ЧД, но и отсутсвие заряда )))
Решения вопроса 0
Ответы на вопрос 3
Причина раз: правило сохранения заряда. Электрический заряд нельзя создать и уничтожить, только перераспределить в пространстве.
Причина два: с точки зрения внешнего наблюдателя тело будет падать в чёрную дыру за бесконечное время. Его влияние на окружающую вселенную — например, испущенный свет — будет бесконечно ослабевать, но никогда не станет нулевым. При этом с точки зрения падающего тела, падение займёт очень даже конечное (и не слишком большое) время. Относительность — она такая.
Ответ написан 05 мар.
Нравится 6 10 комментариев
orfelin @orfelin Автор вопроса
Ваш ответ я понял — с точки зрения пробного заряда «мой» электрон застрял четко на горизонте событий и пересечет его через бесконечное время. Поэтому у ЧД есть заряд и он взаимодействует с пробным зарядом, допустим, в метре от ГС.
Хорошо, как быть в случае если коллапсирует уже электрически заряженная звезда? ЧД имеет заряд by default от рождения.
В итоге имеем 100500 электронов под горизонтом событий и пробный заряд над горизонтом событий.
Как взаимодействие проникает из под горизонта событий в «наш мир» ?
Переносчиками взаимодействий являются фотоны. Фотон не может покинуть ЧД. Но наш пробный заряд «чувствует» взаимодействие с зарядом ЧД.
orfelin, вот тут хитрее. Но: коллапс звезды утягивает под горизонт далеко не всю её массу, это раз.
Кроме того, есть ещё излучение Хокинга. Если я правильно понимаю как оно работает (рождение пары частиц у самого горизонта событий, одна падает, одна улетает), то при наличии заряда у ЧД падение частицы противоположного заряда становится более вероятным, так что заряд в итоге выровняется до пренебрежимо малого.
Ну и да, если я верно помню, следует различать виртуальные фотоны как переносчики ЭМ-взаимодействия и реальные фотоны. Виртуальные фотоны не подвержены многим ограничениям реальных, собственно, они просто являются удобной математической моделью для описания взаимодействий.
Вот тут дальше я уже особо помочь не могу.
orfelin @orfelin Автор вопроса
Я тут с вами полностью согласен — если быть предельно корректным то переносчиком взаимодействия являются т.н виртуальные фотоны.
Виртуальные фотоны не подвержены многим ограничениям реальных
и сразу вопрос: они могут покидать пределы ЧД, но ведь для этого нужна скорость > c ?
они просто являются удобной математической моделью для описания взаимодействий.
Однако, эффект Казимира говорит нам, что не такие уж они и виртуальные, раз свершают работу.
Хорошо, как быть в случае если коллапсирует уже электрически заряженная звезда?
А чем собственно отличаются изначально заряженная коллапсировавшая звезда (вернее, её вещество, ещё вернее — заряженные частицы в её веществе) и подошедший к шапочному разбору электрон? Они всё также падают в чёрную дыру, вот только вещество коллапсировавшей звезды падает немножко впередее.
orfelin @orfelin Автор вопроса
Akina, ну наверное тем что вещество звезды уже находится внутри некоего коллапсирующего объема — а горизон событий это некая воображаемая двухмерная поверхность ограничивающая этот объем.
То есть в какой то момент коллапса звезды у нас возникнет горизонт событий с кучей заряженного вещества во всем объеме пространства под горизонтом событий — в том числе и в самом центре где как пишут в интернетах потом образуется сингулярность.
# @mindtester
эффект Казимира
он точно относится к ЧД?
у нас возникнет горизонт событий с кучей заряженного вещества во всем объеме пространства под горизонтом событий
боюсь что это опять мысленный эксперимент..
кто сказал что падают ядра атомов? а электроны улетаю? (или наоборот. в данном контексте не суть)..
умозрительно, как по мне, проще падать атомам.. ну разлетаться. почему нет.. возможны варианты..
другой вопрос ни электроны, ни позитроны (за компанию нейтроны) не являются неделимыми ЭЧ. на сколько мне известны более менее свежие представления. а что под «горизонтом событий».. пока только крутая математика.. но не более ))
orfelin, вы говорите так, словно в момент коллапса сей горизонт возникает из ничего и сразу как сфера с некими геометрическими (для внешнего наблюдателя) размерами. Тогда как мне представляется, что сначала возникает безразмерная точка, которая разворачивается в сферу. И с точки зрения внешнего наблюдателя абсолютно всё вещество коллапсировавшего объекта всё ещё падает внутрь этого объекта. И даже всё ещё находится вне его. И мне непонятно, как это что-то оказывается ПОД (точнее, внутри) этим горизонтом.
orfelin @orfelin Автор вопроса
Тогда как мне представляется, что сначала возникает безразмерная точка, которая разворачивается в сферу.
хороший вопрос! Нашел вот что: Согласно фундаментальным моделям гравитационного коллапса[14] горизонт событий формируется раньше сингулярности чёрной дыры.
Безразмерная точка — это сингулярность все так.
14 Penrose, Roger (1965). «Gravitational collapse and space-time singularities».
И с точки зрения внешнего наблюдателя абсолютно всё вещество коллапсировавшего объекта всё ещё падает внутрь этого объекта.
как тогда объяснить обнаружение черных дыр? по вашей логике сверх горячее вещество будет бесконечно долго падать на точечный ГС — и должно излучать хорош так свет в разные стороны.
А мы обнаружили очень много ЧД которые не имеют даже аккреционного диск — ну то есть абсолютно черные. ( кроме излучения Хоккинга разве что )
по вашей логике сверх горячее вещество будет бесконечно долго падать на точечный ГС — и должно излучать хорош так свет в разные стороны.
Не должно излучать, т.к. все носители излучения тоже падают.
orfelin @orfelin Автор вопроса
hint000, пока ГС не пересечен свет от падающей материи обязан достигать нас.
Nik Faraday @NikFaraday
Student full-stack Developer
Почему считает, что ЧД приобрела заряд? Каким образом? Технически это даже проверить невозможно, есть ли там какой-то заряд
Для примера, возьмём полностью герметическую, покрытую изолятором, коробку. Если внутрь неё повестить электрон, будет ли эта коробка иметь заряд? Вообще да, а вообще и нет. Влияет как-то этот электрон на заряд коробки? Ну вроде бы нет.
А что будет если в ЧД упадут безграничное множество электронов? Как мы можем измерять заряд ЧД?
Тут больше ошибка в формулировке вопроса, т.к. у вас ошибочное утверждение
Ответ написан 05 мар.
Нравится 3 35 комментариев
Идеального изолятора не может существовать в принципе — так что любое экранирование лишь снижает влияние заряда в коробке, но не может его полностью нейтрализовать.
# @mindtester
Nik Faraday поддерживаю. но с оговоркой..
— то что бесконечно для ЧД, не значит бесконечность для наблюдателя/измерителя (что в КВ по сути одно и тоже.. ;))
— буду благодарен за инфу, о реальных измерениях параметров ЧД. не считая гравитации. )))
orfelin @orfelin Автор вопроса
раз есть в природе решение Шварцшильда для коллапса электрически заряженной звезды = значит физики допускают существование электрически заряженной ЧД.
Мой вопрос лишь в том: как блин взаимодействие ( которое передается фотонами по квантовой механике ) из под горизонта событий проникает в «наш мир» по другую сторону горизонта событий если ОТО говорит что это невозможно.
Nik Faraday @NikFaraday
orfelin, тут я бы больше смотрел в сторону излучения Хокинга, думаю вы знаете о нём. Даже наличие этого излучения на прямую говорит о том, что это (Скорее всего) единственное излучение, которое можно уловить от ЧД. А вопрос, заряжена ли она позитивно или негативно крайне. Абстрактный
горизонт ЧД аккурат и является идеальным изолятором.
нельзя узнать что творится внутри дыры.
100500 несбалансированных электронов, находящихся внутри области, которая схлопнется в ЧД, полностью исчезнут из нашей вселенной.
однако электрическое поле, которое они создавали вокруг себя и по которому их можно было почувствовать, не сможет исчезнуть, оно застрянет на границе ЧД (там где время растягивается в бесконечность) и для всех окружающих электроны будут «существовать» ибо поле от них так и осталось.
также будет и с падающим в ЧД электроном, пройдя горизонт он исчезнет из нашей вселенной, однако электрическое поле электрона застрянет в горизонте и для окружающих электрон останется размазанным в горизонте.
на горизонте остается вся информационная составляющая всех объектов ушедших внутрь горизонта ЧД и для наблюдателя снаружи они остаются ибо осталась информация о них.
Nik Faraday @NikFaraday
pfg21, а так же спагетификация электрического поля)
Скорее всего тут причина уже в природе поля. Я немного поискал что говорят об этом, но что-то подтвердить не могу.
orfelin @orfelin Автор вопроса
pfg21, как быть когда заряженное вещество было изначально равномерно распределено внутри всего объема звезды которая сколлапсировала в ЧД ?
Ведь в момент появления ГС — под ним ( внутри всего объема который он ограничивает ) уже полно заряженных частиц.
orfelin, частиц не останется — они исчезнут внутри ЧД. ГС полностью отгородит от внешней среды.
но для внешнего наблюдателя на горизонте событий останется «завязшее во времени» электрическое поле этих частиц. и для все остальной вселенной они останутся в виде отображения на горизонте событий.
# @mindtester
orfelin, pfg21, а еще «бесконечность падения» — это лишь для падающего объекта
orfelin @orfelin Автор вопроса
pfg21, z я это и пишу: допустим у нас коллапсирует электрически заряженная нейтронная звезда радиусом 10км, допустим вокруг нее нет никакой иной материи. Когда эта звезда сожмется до радиуса 5км ( для простоты ) у нее образуется горизонт событий радиусом ровно 5км. Но внутри этого объема полно материи с зарядом. — равномерно распределенного по этому объему. Физика утверждает что у только что образовавшейся ЧД есть заряд.
То что под ГС для нас потеряно навсегда — оно продолжит там сжиматься ( ну или якобы сжиматься ) до сингулярности.
На самом ГС никаких частиц не осталось — это же просто воображаемая поверхность.
так каким волшебным образом заряд из под ГС взаимодействует с зарядом / детектором над ГС ?
Квантовая теория поля утверждает что взаимодействие происходит через виртуальные фотоны. Но и они обязаны подчиняться ОТО / СТО.
Nik Faraday @NikFaraday
orfelin, Вот, что об этом говорит GPT:
Ваш вопрос касается интересной и сложной проблемы в физике черных дыр, и ответ на него требует некоторого понимания квантовой механики и общей теории относительности.
Во-первых, важно понимать, что горизонт событий черной дыры — это не непреодолимая стена, а скорее граница, за которой нет возвращения для частиц или излучения. Когда частица попадает за горизонт событий, это не означает, что она перестает оказывать воздействие на окружающее пространство.
Как вы правильно указали, взаимодействие между заряженными частицами осуществляется через электромагнитное поле. В случае с черной дырой, это электромагнитное поле может быть создано заряженными частицами внутри черной дыры, такими как элементарные частицы или аккреционный диск вокруг черной дыры.
Квантовые флуктуации в вакууме также могут играть роль, создавая пары частиц и античастиц, одна из которых может попасть за горизонт событий, а другая остаться снаружи. Это может привести к созданию временных электрических диполей, которые могут влиять на электрические поля в окружающем пространстве.
Таким образом, даже если частица попала за горизонт событий черной дыры, ее воздействие на окружающее пространство может быть ощутимым через создание или изменение электромагнитного поля.
Однако следует отметить, что точные механизмы взаимодействия между заряженными частицами и черной дырой все еще являются предметом активных исследований и обсуждений в современной физике.
orfelin @orfelin Автор вопроса
Nik Faraday, когда GPT стал экспертом в квантовой физике? )))
Nik Faraday @NikFaraday
orfelin, нуу, наверное от момента его создания. Я думаю, вам известно, что сейчас нейронки используют во всех направлениях, включая физику, квантовую физику, астрономию, астрофизику, химию, биология и так далее, фактически, везде где можно
Nik Faraday, херня 🙂 электромагнитное поле не может пройти наружу ГС, никак, в принципе никак !
скорость распросранения эм поля == скорости света, для того чтобы преодолеть ГС наружу надо её превысить. а превысить скорость света ничего из энергий этой вселенной не может.
дальше винегрет из разных частей скормленных жпт текстов.
вы учтите, большие лингвистичные модели шинкуют ответ из скормленных текстов, шинкуют равномерно и пока еще не очень хорошо разделяют их по смыслу.
orfelin, ГС полностью отрезает пространство внутри.
второе, ГС искривляет время, причем так что объект падающий в ЧД для внешнего наблюдателя останется на поверхности ГС, информация о его движении внутрь «зависнет» на поверхности ГС.
т.е. для внешнего наблюдателя электрон застрянет в ГС навсегда.
Nik Faraday @NikFaraday
pfg21, это лишь цитата GPT, а не моя позиция
Как вы сказали, поле не может пройти наружу ГС, значит никакого поля вокруг ЧД не может быть. Такие измерения могут быть из-за излучения акрекреационного диска. Вообще найти ЧД достаточно сложно, и их находят из-за наличия акрекреационного диска, который излучает. Другие случаи скорее везение по гравитации.
Скорость распространения заряда примерно равна скорости света, значить заряд исходит явно не от ЧД. По некоторым данным, ЧД может иметь магнитное поле, наличие какого может объясняться быстрым вращением вокруг оси. Но это немного отличается от электрического заряда. Сам электрический заряд должен чем-то провоцироваться, а именно, электронами внутри ЧД, но как вы уже сказали, он не может покинуть пределы ГС
Nik Faraday, электрическое поле провоцируется изображением электрона в толще ГС.
для внешнего наблюдателя электрон навсегда застрял в ГС.
Nik Faraday, pfg21, кажется, нюанс в том, что излучение «расходуется», а поле «не расходуется» и может оставаться статичным неограниченно долго. И почему должен быть запрет на поле от ЧД, если это поле не передаёт никакую информацию (при падении нового заряда поле может изменяться до достижения зарядом ГС — это ничему не противоречит; после падения нового заряда поле остаётся неизменным, новая информация не передаётся изнутри, противоречия тоже нет). С излучением такой фокус не пройдёт, оно всегда переносит информацию.
Nik Faraday @NikFaraday
pfg21, тут есть один нюанс в вашем понимании, который стоит уточнить. При падении объекта в ЧД, где происходит граница между ДО ГС и после ГС?
Для наблюдателя, он никогда не достигнет ГС, т.к. будет двигаться к нему, и граница получения информации будет смещаться. Но при достаточном удалении, информация никогда не покинет эти границы, это и есть ГС и его границы считаются статичными только со стороны наблюдателя.
И то, что электрон будет бесконечно падать в сингулярность, его видимость не то что бы стремится к нулевой, а вовсе становится нулей после пересечения ГС со стороны наблюдателя и тут больше никаких вариантов быть не может.
Следующий момент, это скорость распространения заряда и поля. Они в любом случае ограничены и меньше скорости света, так что они не смогут вырваться за пределы ГС
1. электрон приближается к ЧД, наблюдатель видит его поле; видимость поля — суть информация, которая [пока ещё] доходит до наблюдателя;
2. электрон достиг ГС и «потерян для общества»; по логике автора поле электрона должно перестать распространяться вовне; но тогда наблюдатель заметил бы изменение поля (вот оно было и вот его не стало) — наблюдатель получил бы информацию из ЧД; но получить информацию из ЧД невозможно, именно поэтому поле остаётся таким же, как в последний момент перед падением электрона на ГС; Наблюдатель не может знать, что «на самом деле» произошло с электроном, но наблюдатель видит поле таким, как будто электрон до сих пор не исчез за ГС; это эквивалентно бесконечно долгому падению на ГС с точки зрения наблюдателя.
TL;DR: наблюдатель догадывается, что электрон должен исчезнуть за ГС, но из ЧД не может дойти информация о том, что электрон исчез; таким образом, электрон как бы одновременно внутри и снаружи.
Nik Faraday @NikFaraday
hint000, поле электрона, что остаётся после его пересечения ГС больше похож на гравитационную волну, в этом нет ничего удивительного.
На счёт того, сломаем ли мы понимание этой теории тем, что предположим, что изменение состояния электрона очень близко к ГС, но когда он его уже пересёк, потянет за собой изменение состояние поля, что технически обозначает передачу информации из-за ГС.
В этом вопросе, дайте себе ответ на другой вопрос, что будет если мы возьмём условно доску длинной в 100500 км (Очень большую один словом) и повестим её в ЧД. Изменение её на одном конце приведёт к изменению её на другом конце, значит, так можно передать информацию по (условно) доске.
Отсюда следующий вопрос. Если ускорения падения за ГС многократно превышает скорость света, сколько может потребоваться силы, что бы достать другой конец доски из-за ГС? Если учесть, что этот материал имею безграничную прочность, и у нас есть (условно) безгранична сила, сможем мы это сделать, или всё же что-то сломается в физике?)
Nik Faraday, не потянет. изнутри ГС ничего уже потянуть нельзя.
поместим как ??
отправим в готовую ЧД — тогда доска будет погружаться внутрь ЧД, при этом для внешнего наблюдателя она «зависнет» на границе ГС. изнутри ЧД никаких объектов, полей, энергий наружу выйти не сможет.
из ЧД ничего не достанешь, даже безмассовый фотон, летающий со скорость света не может покинут ГС.
п.с.: на границе ГС решение всех известных уравнений законов физики уходят в бесконечность — т.е. для вытягивания понадобится бесконечная, именно бесконечная а не какая-либо огромная, сила.
что будет если мы возьмём условно доску длинной в 100500 км
На микроуровне доска не монолитная, состоит из атомов. От одного конца доски к другому можно передать сигнал только через волну взаимодействий между составляющими атомами. Если два соседних атома доски оказались по разные стороны ГС, то они уже не взаимодействуют (они уже и не «соседние», да и не осталось никакой доски по ту сторону ГС). С тем же успехом можно вместо ЧД засунуть доску в супер-шредер, который крошит доску не только на атомы, но даже сами атомы крошит на элементарные частицы. Что будет, если форнит, находящийся внутри супер-шредера подёргает за ту часть доски, которую уже покрошили на частицы? Заметит ли это подёргивание тот, кто засовывает доску в супер-шредер?
orfelin @orfelin Автор вопроса
hint000, все прицепились к кейсу падающего электрона в уже сформированную ЧД. ОК. формулировка вопроса была не совсем корректной, потому как действительно по ТО электрон никогда не пересечет ГС. Моя вина в некорректной постановке вопроса..
Давайте рассмотрим случай когда уже электрически заряженная звезда коллапсирует в ЧД.
В момент образования ГС — в области пространства, ограниченном ГС, будет полно заряженной материи. Причем равномерно распределенной по всему объему «под» ГС.
Как она взаимодействует с внешним зарядом находящимся по нашу сторону ГС ?
orfelin, не должно быть разницы между этими случаями. То же самое, поле вокруг ЧД сохранится, т.к. внешний наблюдатель не сможет получить информацию о том, что «заряды уже не видно», для него будет выглядеть так, как будто заряды, создающие поле, остались снаружи ГС — последнее состояние поля (за мгновение до коллапса) застынет для наблюдателя.
orfelin @orfelin Автор вопроса
hint000, Я понял вашу мысль — для стороннего наблюдателя и ГС никогда не должен возникнуть — сам коллапс будет происходить бесконечное время.
Однако, как контр аргумент, мы наблюдаем уже сформировавшиеся ЧД.
Nik Faraday @NikFaraday
Если два соседних атома доски оказались по разные стороны ГС
Стоит учесть, что при приближении к ГС его границы сдвигаются. Почему? ГС это условная граница, за которой сила гравитации становится сильнее энергии движения фотона на скорости света.
Почему граница сдвигается?
Объект при падении в сингулярность излучает те же фотоны или другие частицы во всех направлениях, просто в сторону от сингулярности они будут двигаться медленнее из-за гравитации, но на определённой дистанции мы сможем это увидеть. Условно, это как передача электрического сигнала по проводам. Есть понятие затухания (Так же и с интернетом). В случае с интернетом ставятся репитеры, для увеличения дистанции сигнала.
В нашем случае, ситуация примерно аналогичная. Почему конец доски, что находится за ГС не может взаимодействовать с другим концом доски? Напрямую — нет, но сможет ли он это делать путём передачи информации через другие атомы, к которым он сможет передать сигнал, которые находятся к нему достаточно близко, что бы сила сигнала локально была выше сила гравитации на этом участке ГС
Nik Faraday @NikFaraday
Как она взаимодействует с внешним зарядом находящимся по нашу сторону ГС ?
Наверное, тут может и подойти тот пример, что я описал выше. Путём взаимодействия с ближайшими участками «поля», по которому передаётся информация внешнему наблюдателю. Стоит понимать, что внешний наблюдатель получится эту информацию путём взаимодействия не с самим электроном напрямую, а результатом его взаимодействия с другими частицами или полем на тех участках вблизи ГС (или за ним), где сила такого взаимодействия может преодолеть локальную силу гравитации, а это вполне допустимо близко к ГС за его пределами внутри
orfelin, не заряды останутся снаружи, а электрическое поле останется снаружи.
И, по вашему рассуждению, они внезапно оказываются на ГС в момент его образования.
Нет, не так. Заряды останутся на своих местах. Поле останется на своём месте.
ГС изменится.
Возможно следующая аналогия будет «подобна котёнку с дверцей», 🙂 но всё же попробую. Возьмём такой мегаполис, как Москва, границы которой расширились несколько лет назад. Пусть границы города — это ГС.
Были какие-то дома (заряженные частицы) за границей города (в Московской области), потом — хоп — и эти дома оказались в Москве. Как так? — спрашиваете вы. Но дома остались там же, где всегда были. Граница города (ГС) охватила эти дома.
orfelin, и попробую ещё один аргумент.
Помимо электрического поля физика рассматривает магнитное поле и гравитационное поле. Вот и давайте подумаем: а почему нас не удивляет, что гравитационное поле «проникает» из ЧД наружу сквозь ГС?
А есть ли вообще какой-то запрет на такое «проникновение»? Ещё раз: поле статично. Электрическое поле статично, пока снаружи внутрь не добавится заряженная частица. Гравитационное поле статично, пока снаружи внутрь не добавится масса. Таким образом, вся информация об изменении поля приходит снаружи. При этом не нарушается запрет на передачу информации изнутри наружу. Статичное поле не переносит информацию, не переносит энергию, не является «выходом» чего-либо из-за ГС наружу.
Nik Faraday @NikFaraday
hint000, гравитация сама по себе очень сложная штука в понимании физики и астрофизики. Есть один очень важный момент в понимании.
Горизонт событий это результат взаимодействия гравитации. Гравитация не выходит наружу ГС, сам ГС есть результатом взаимодействия самой гравитации. Именно по этому ГС является относительным понятием. Для внешнего наблюдателя, ГС это граница, когда сила гравитации преодолевает энергию движения фотонов и других частиц.
Из-за гравитации, есть понятие сингулярности, где гравитация стремится в бесконечность. Так же, поле не может быть статично во всех пониманиях, потому что есть гравитационные волны, скорость которых варьируется примерно от 0.5 до 1.5 скорости света. Почему такая разница? Потому что это предположения, это измерять почти невозможно и ещё на много сложнее обнаружить.
Но в целом, ваше утверждение верно
orfelin @orfelin Автор вопроса
hint000, физики не рассматривают магнитные поля — это частный случай электромагнитного поля.
а почему нас не удивляет, что гравитационное поле «проникает» из ЧД наружу сквозь ГС?
наверное потому что грав поля не существует? По крайней мере нет квантовой теории гравитации. А по ОТО есть искривление пространства-времени массой-энергией.
Электрическое поле статично, пока снаружи внутрь не добавится заряженная частица. Статичное поле не переносит информацию, не переносит энергию, не является «выходом» чего-либо из-за ГС наружу.
Давайте просто напомню основные постулаты квантовой теории поля и Стандартной Модели:
1. Есть электронное поле. Квантом электронного поля является электрон.
2. Есть электромагнитное поле. Квантом электромагнитного поля является фотон.
3. Все взаимодействия между частицами осуществляются только через обмен частицами переносчиками взаимодействия.
4. для электронов переносчиками взаимодействия являются виртуальные фотоны.
5. виртуальные фотоны могут свершать работу — см эффект Казимира. То есть это не математическая абстракция.
6. заряд — это скалярная величина характеризующая способность частицы участвовать в электромагнитном взаимодействии
Так вот в свете этого — если у ЧД есть заряд то обязан происходить обмен виртуальными фотонами между частицами. Вопрос лишь в том что если частица волей судьбы оказалась под ГС — то как виртуальные вотоны переносчики взаимодейтсвия проникают из-под ГС в наш мир.
Вы парой постов выше написали что при коллапсе звезды сторонний наблюдатель никогда не увидит факт коллапса — он для него будет бесконечно замедляться.
Однако мы вполне себе наблюдаем в космосе уже «готовые» черные дыры. без аккреционный диска и прочих атрибутов мееееееедленного бесконечного коллапса.