এককত্ব কী? ব্ল্যাকহোলের কেন্দ্রে কী? বিশেষত স্থান-সময় সম্পর্কিত


19

সুতরাং যেহেতু আমি কেবলমাত্র কোনও শিটের মতো 2-মাত্রায় স্পেস-টাইম সম্পর্কে সত্যিই ভাবতে পারি তাই আমার অনুমানগুলি শুরু হওয়া ভুল হতে পারে। আমি ব্ল্যাকহোলগুলিতে একটি ইউটিউব ভিডিও দেখছিলাম এবং সেখানে ব্ল্যাক হোল এবং তাদের স্থানের সময়সীমার বিষয়ে একটি বক্তব্য ছিল, যেখানে বর্ণনাকারী "ব্ল্যাকহোলের কেন্দ্রে কিছুই নেই তবে মহাকর্ষের রেখায় কিছু বলেছে " স্পেস টাইমকে এত বেশি চাপিয়ে দিয়েছে যে এটি 'পিনহোল' এর মতোই ব্ল্যাকহোলের আচরণের কারণ হয়

আমার প্রশ্নগুলি হ'ল:

  1. যখন একটি তারকা মারা যায় এবং একটি কৃষ্ণগহ্বরে পড়ে যায় তখন এর কেন্দ্রে রয়েছে? তারার ভরগুলি তক্তার দৈর্ঘ্যের আকারে বা একইরকম ছোট কিছুতে সংক্ষিপ্ত আকারে সংক্ষিপ্ত হয়েছে? ব্ল্যাকহোলের কেন্দ্রে আসলেই কি কিছু নেই? অবশ্যই, কোরটি সত্যই ছোট কিছুতে ধসে পড়েছে?
  2. একাকীত্ব বলতে কী বোঝায়? এটি কি কেবলমাত্র স্থান-কালকে কেন্দ্র করে তৈরি করে তোলে?

6
মহাবিশ্ব শূন্য দ্বারা বিভক্ত যেখানে এটি।
দ্য ব্লুগ্রাস গণিতবিদ

বেন ক্রোয়েল যেমন স্ট্যান্ডার্ড জিআর-তে বলেছেন , জিআর-তে এককতা হ'ল টুকরোটির মতো যা বহুগুণে কেটে গেছে। এটি মোটেও পয়েন্ট বা পয়েন্ট-সেট নয়। আরও মনে রাখবেন যে কোনও বিএইচ এককত্ব কোনও পর্যবেক্ষকের অতীতে হয় না
প্রধানমন্ত্রী 2 রিং

উত্তর:


28

এটি পদার্থবিজ্ঞানের স্ট্যাকের জন্য আরও একটি প্রশ্ন, তবে আমি এটি একটি শট দেব কারণ এটি মোটামুটি বেসিক।

আমাদের শুরু করার আগে আপনাকে কিছু বোঝার প্রয়োজন। এই ধরণের বিষয়টিকে আমাদের ধারণ করতে এবং উত্তর দিতে হবে তাত্ত্বিক কাঠামোটিকে জেনারেল রিলেটিভিটি বলা হয়, যা আইনস্টাইন 1915 সালে প্রস্তাব করেছিলেন। এটি মহাকর্ষ, ব্ল্যাক হোল, বা এমন কোনও ঘটনা সম্পর্কে বর্ণনা করে যেখানে বৃহত্তর ঘনত্ব বা শক্তি জড়িত ।

কোয়ান্টাম মেকানিক্স নামে পদার্থবিজ্ঞানের আরও একটি অধ্যায় রয়েছে। এটি খুব ছোট আকারের স্কেলগুলিতে যা ঘটে তা বর্ণনা করে - এমন জিনিসগুলি যা অতি ক্ষুদ্র।

জিআর এবং কিউএম উভয়ই তাদের নিজস্ব পদ্ধতিতে ভাল are উভয়ই বাস্তবতার বিরুদ্ধে পরীক্ষা করা হয় এবং খুব ভালভাবে কাজ করে। তবে তারা একে অপরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়। অর্থ: আপনি জিআর এবং কিউএম দৃষ্টিকোণ থেকে কোনও ঘটনা একবারে বর্ণনা করতে পারবেন না। বা অর্থ: আমাদের কাছে সমীকরণের একটি সুসংগত সেট নেই যা আমরা লিখতে পারি এবং তারপরে বাস্তবে জিআর-এর মতো দৃষ্টিভঙ্গি বা কিউএম-মত দৃষ্টিভঙ্গিগুলির মধ্যে থেকে "এক্সট্রাক্ট" করতে পারি।

সমস্যাটি হচ্ছে, একটি ব্ল্যাকহোলের কেন্দ্র উভয়ই খুব উচ্চ ভর ঘনত্ব এবং খুব উচ্চ মাধ্যাকর্ষণ (এবং তাই জিআর ক্ষেত্রে সঠিক) এবং খুব ছোট (এবং "কোয়ান্টামের মতো")। এটির সঠিকভাবে মোকাবেলা করার জন্য, আমাদের জিআর এবং কিউএমের মধ্যে পুনর্মিলন করতে হবে এবং দু'জনের সাথে একসাথে কাজ করতে হবে। বর্তমান পদার্থবিজ্ঞানের মাধ্যমে এটি সম্ভব নয়।

ব্ল্যাকহোলগুলির কথা বলার সময় আমাদের কেবলমাত্র এখনই জিআর-র সাথে লেগে থাকতে হবে। এর মূলত এর অর্থ হ'ল ব্ল্যাকহোলের কেন্দ্র সম্পর্কে আমরা যা কিছু বলি তা সম্ভবত অসম্পূর্ণ এবং আরও সংশোধন সাপেক্ষে।

একটি তারকা মারা যায়, একটি কৃষ্ণগহ্বরে পড়ে যায়, কেন্দ্রে রয়েছে? নক্ষত্রের ভরগুলি তক্তার দৈর্ঘ্যের আকারে বা একই জাতীয় কিছুতে সংক্ষিপ্ত আকারে ছড়িয়ে পড়ে? একটি কৃষ্ণগহ্বরের কেন্দ্রে আসলেই কি কিছুই নেই ?, নিশ্চয়ই মূলটি কোনও কিছুর মধ্যে পড়ে গেল, ঠিক সত্যই ছোট?

জেনারেল রিলেটিভিটির মতে এটি পুরোপুরি কিছুই ভেঙে পড়ে না। কেবল "খুব ছোট" নয়, আকারে একেবারে শূন্য হওয়া অবধি ছোট এবং ছোট। ঘনত্ব অসীম হয়ে যায়।

আপনি "প্ল্যাঙ্ক দৈর্ঘ্য" বলতে পারবেন না কারণ মনে রাখবেন, আমরা জিআর এবং কিউএম একত্রিত করতে পারি না, কীভাবে তা আমরা জানি না। আমাদের এখানে যা কিছু আছে তা জিআর, এবং জিআর বলে যে এটি পুরোপুরি নেমে গেছে।

এটি বেশ সম্ভব যে একাকীত্ব শারীরিক নয়, কেবল গাণিতিক - অন্য কথায়, কেন্দ্রে যা আছে তা আসলে শূন্য আকার নয়। কোয়ান্টাম মেকানিক্স বিশেষত শূন্য আকারের জিনিসগুলিতে বিরক্ত হবেন। তবে আমরা নিশ্চিত করে বলতে পারি না কারণ এখানে আমাদের জ্ঞান অসম্পূর্ণ।

আমি "আকার" (যা স্থান বোঝায়) এবং "হয়ে যায়" (যা সময়ের বোঝায়) এর মতো শব্দ ব্যবহার করছি। তবে একটি ব্ল্যাকহোলের প্রসঙ্গে স্থান এবং সময় উভয়ই খুব মারাত্মকভাবে রেপযুক্ত। শূন্য-আকারের বিন্দুতে পুরোপুরি একটি ব্ল্যাক হোলের "হয়ে ওঠা" এমন এক বাস্তবতা যা কেবল দুর্ভাগ্য পর্যবেক্ষকের কাছে ধরা পড়ে। তবে দূরবর্তী, বহিরাগত পর্যবেক্ষকের জন্য, এই প্রক্রিয়াটি ধীরগতিতে এবং প্লাস অনন্তের সমস্ত পথে বাড়ানো হয়েছে (এটি কেবল অসীম দীর্ঘ সময় পরে সম্পূর্ণ)। উভয় পর্যবেক্ষকই সঠিক, বিটিডাব্লু।


সম্পাদনা করুন:

সুতরাং, যখন আমরা বলছি "ঘনত্ব অসীম এবং আকার এককথায় শূন্য", তখন এই ভাষাটি তারাটির প্রাথমিক পতনের মাঝখানে দুর্ভাগ্যবান পর্যবেক্ষককে টেনে নিয়ে যাওয়ার জন্য প্রযোজ্য।

তবে দূরবর্তী পর্যবেক্ষকের দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি ব্ল্যাকহোল এখনও শূন্য-নাহীন ভলিউমের (বিএইচ-এর ইভেন্ট দিগন্ত) ভরগুলির মূল অংশ (মূল তারকা)। এই পর্যবেক্ষকের কাছে, object বস্তুর ঘনত্ব সীমাবদ্ধ এবং এর আকার অবশ্যই শূন্য নয়। এই দৃষ্টিকোণ থেকে, বিএইচ-এ পড়ে যাওয়া যে কোনও কিছুই পতনকে পুরোপুরি শেষ করে না, বরং আরও বেশি করে ধীর করে দেয়।

উভয় পর্যবেক্ষকই সঠিক। সুতরাং, মনে রাখবেন, যখন আমি "অসীম ঘনত্ব" সম্পর্কে কথা বলি, এটি অভ্যন্তরীণ পর্যবেক্ষক দৃষ্টিকোণ।


এককত্ব কী? এটি কি কেবল স্থানের সময়কে ধাবিত করে যে এটিকে এভাবে করে?

যখনই সমীকরণগুলিতে শূন্য দ্বারা বিভাজন ঘটে বা যখন সমীকরণগুলি কোনওরকম খারাপ আচরণ করে তখন আপনি এককতা পান। বিজ্ঞানের বিভিন্ন ধরণের একক শব্দ রয়েছে।

http://en.wikipedia.org/wiki/Mathematical_singularity

ব্ল্যাকহোলের প্রসঙ্গে, কেন্দ্রটিকে মহাকর্ষীয় এককত্ব বলা হয়, কারণ ঘনত্ব এবং মাধ্যাকর্ষণকে জিআর সমীকরণ অনুসারে অসীম হওয়ার পরামর্শ দেওয়া হয়।

জিআর বলেছেন: যখন আপনার কাছে প্রচুর পরিমাণে বিশাল পরিমাণের পদার্থ থাকে, তখন এটি নিজের মধ্যে এত শক্ত হয়ে পড়তে শুরু করে, এটিকে থামানোর মতো কিছুই নেই। এটি নিজের মধ্যে পড়ে এবং পড়তে থাকে, যার কোনও সীমা নেই। এই প্রক্রিয়াটি এক্সট্রোপোলেট করুন এবং এটি সহজেই দেখা যায় যে এর আকারটি শূন্যের দিকে ঝোঁকায় এবং ঘনত্ব অসীম মানের দিকে ঝুঁকছে।


সম্পাদনা করুন:

অন্য একটি উপায় রাখুন - ঘনত্ব যদি যথেষ্ট পরিমাণে বড় হয়ে যায়, মাধ্যাকর্ষণ এত বিশাল হয়, অন্য কোনও শক্তি এটিকে প্রতিরোধ করার মতো শক্তিশালী নয়। এটি কেবলমাত্র সমস্ত প্রতিবন্ধকতাগুলি ক্রাশ করে যা আরও ক্রাশের বিরোধিতা করে to পদার্থের এই গলদা কেবল নিজেকে চূর্ণবিচূর্ণ করে তোলে, এর নিজস্ব মাধ্যাকর্ষণ এটিকে ছোট এবং ছোট ... এবং আরও ছোট ... এবং আরও একসাথে টেনে তোলে। বর্তমান তত্ত্ব অনুসারে, এটি বন্ধ করার মতো কিছুই নেই (কিউএম এটি থামাতে পারে, তবে আমরা এটি প্রমাণ করতে পারি না, কারণ আমাদের কাছে গণিত নেই)। সুতরাং এটি কেবল ক্রমবর্ধমান মহাকর্ষের একটি দুষ্টচক্রের মধ্যে ছড়িয়ে পড়ে যা নিজেকে বাড়িয়ে তোলে।

ইভেন্ট দিগন্তের ভিতরে স্থান এবং সময় সত্যই প্যাথলজিক। আপনি যদি ইতিমধ্যে ভিতরে থাকেন তবে কোনও উপায় নেই। এটি এত তাড়াতাড়ি নয় যে আপনি দ্রুত পর্যাপ্ত স্থানান্তর করতে পারবেন না, তবে আসলেই কোনও উপায় নেই । আপনি কোন দিকে ঘুরছেন তা বিবেচ্য নয়, আপনি কেন্দ্রীয় একাকিত্বের দিকে তাকিয়ে রয়েছেন - স্থান এবং সময় উভয় ক্ষেত্রেই। ইভেন্টের দিগন্তের অভ্যন্তর থেকে শুরু করে আপনি বাইরে আনতে পারেন এমন কোনও অনুমেয় ট্র্যাজেক্টোরি নেই যা আপনি আঁকতে পারেন। সমস্ত ট্রাজেক্টরিজ এককতার দিকে নির্দেশ করে। আপনার সমস্ত সম্ভাব্য ফিউচার, যদি আপনি ইভেন্ট দিগন্তের অভ্যন্তরে থাকেন তবে কেন্দ্রীয় একাকীকরণে শেষ করুন।


তাহলে, কেন একটি ব্ল্যাকহোলের কেন্দ্রকে "একবাক্যতা" বলা হয়? কারণ সমীকরণের বাইরে শূন্যের দ্বারা সমস্ত ধরণের বিরাম বিভাজন এবং বিভাগগুলি যখন আপনি গণিতকে সীমাতে চাপান, একটি জিআর ফ্রেমের মধ্যে একটি ব্ল্যাকহোলের খুব কেন্দ্রকে বর্ণনা করার চেষ্টা করে।

http://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_singularity

সাধারণভাবে বলতে গেলে পদার্থবিদরা এককত্ব পছন্দ করেন না। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, এটি ইঙ্গিত দেয় যে গাণিতিক যন্ত্রপাতিটি ভেঙে গেছে এবং অন্য কয়েকটি গণনাও সেই সময়ে প্রয়োজন। অথবা এটি ইঙ্গিত করতে পারে যে পুরানো পদার্থবিজ্ঞানকে ছাড়িয়ে নতুন পদার্থবিজ্ঞান সেখানে ঘটছে।

একটি শেষ কথা: কেবল কৃষ্ণগহ্বরের কেন্দ্রটিকে পুরোপুরি বর্ণনা করার জন্য আমাদের কাছে একটি সমন্বিত জিআর / কিউএম তত্ত্ব নেই, এর অর্থ এই নয় যে এই অঞ্চলে একটি খাঁটি জিআর গবেষণা "ভুল" বা "অকেজো" " এর অর্থ এই নয় যে কেউ একটি ব্ল্যাকহোলের অভ্যন্তরে কিছু স্বেচ্ছাচারী কল্পনা কল্পনা করতে পারে।

আজকাল জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মহাজাগতিক বস্তুগুলি পর্যবেক্ষণ করতে শুরু করেছেন যা অনেকগুলি কৃষ্ণগহ্বরের মতো , এবং তাদের পর্যবেক্ষণকৃত বৈশিষ্ট্যগুলি জিআর এই জাতীয় বিষয়ের পূর্বাভাসের সাথে খুব ঘনিষ্ঠভাবে মিল রয়েছে। সুতরাং এই ক্ষেত্রে গবেষণা অব্যাহত রাখতে হবে, কারণ এটি স্পষ্টভাবে সঠিক পথে রয়েছে, অন্তত যেভাবে আমরা আজ জ্যোতির্বিদ্যায় যাচাই করতে পারি in


2
চমৎকার উত্তর. ব্ল্যাকহোলের ঘনত্ব ইভেন্ট দিগন্ত থেকে অসীম নয় তা কি স্পষ্ট করে বলা যায়?
জেরেমি

ভাল যুক্তি. আমি একটি সম্পাদনা করব।
ফ্লোরিন আন্দ্রেই

1
আমার মতো লোকেরা যারা জিআর বিশেষজ্ঞ নন তাদের জন্য খুব তথ্যমূলক উত্তর! ধন্যবাদ.
ক্রিস্টো

সুতরাং যখন দুটি ব্ল্যাক হোল সংমিশ্রিত হয় তখন কেন এর টান তীব্রতা বৃদ্ধি করে, যদি এটি একটি শূন্য বিন্দু হয়? দেখে মনে হচ্ছে কেন্দ্রে কোনও বিষয় যুক্ত হচ্ছে, কারণ তারা আকার এবং তীব্রতা বৃদ্ধি করতে পারে, না?
layperson69

@ ল্যাপারসন 69৯ "জিরো পয়েন্ট" জিনিসটি একটি খুব জটিল বিষয় এবং উদ্বেগের জন্য বিশেষজ্ঞদের কাছে আরও ভাল রেখে দেওয়া হয়েছে। বর্ধমান মাধ্যাকর্ষণ ফলাফলটি ব্ল্যাকহোলের বর্ধিত সামগ্রিক ভর থেকে আসে, যত সহজ।
ফ্লোরিন আন্দ্রেই

8

যেমন অন্যরা বলেছেন, গাণিতিকভাবে, এককত্বতা তখনই যখন শূন্য দ্বারা ভাগ করার চেষ্টা করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি শোয়ার্জচাইল্ড ব্ল্যাকহোল নিন। এটি একটি ব্ল্যাকহোল যা বৈদ্যুতিক চার্জ বা কৌণিক গতিবেগ নেই; টিটি হ'ল ব্ল্যাকহোলের সহজতম ধরণ।

সাধারণ আপেক্ষিকতা অনুসারে মহাকর্ষ হ'ল মহাকাশ সময়ের মোড়। স্থানের বক্রতা মেট্রিক নামক কিছু ব্যবহার করে প্রকাশ করা যেতে পারে যা জ্যামিতিতে আমরা যে দূরত্বের সূত্র ব্যবহার করি তার অনুরূপ। "ফ্ল্যাট" মিনকোভস্কি চার-মাত্রিক স্পেসটাইম বর্ণনা করার জন্য একটি মৌলিক মেট্রিক দেখতে এই special এটি বিশেষ আপেক্ষিকতায় ব্যবহৃত মেট্রিক।

ds2=c2dt2+dx2+dy2+dz2

তবে মেট্রিকগুলি বিভিন্ন সমন্বয় ব্যবস্থাতেও প্রকাশ করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, শোয়ার্জচাইল্ড মেট্রিকটি ধরুন, একটি বিশাল দেহের বাইরে স্পেসটাইম বর্ণনা করে। গোলাকার স্থানাঙ্কে এটি গণিত এই মেট্রিক রচনার অন্যান্য উপায় রয়েছে যা আমার পরবর্তী বিষয়টিকে আরও ভাল করে তোলে তবে এই ফর্মটি এখনও কাজ করে works এই মেট্রিকটিতে দুটি সিঙ্গুলারিটি রয়েছে: এবং , যেখানে কে শোয়ার্জস্কাইল্ড ব্যাসার্ধ বলা হয়। এককতা মূলত সমীকরণের একটি বিন্দু যেখানে আপনাকে শূন্য দ্বারা ভাগ করতে বাধ্য করা হয় (গ্রাফের কথা চিন্তা করুন) r=0r= r s r s y=1 / xx=0r=0r= r s

ds2=(1rsr)c2dt2+(1rsr)1dr2+r2(dθ2+sin2θdϕ2)
r=0r=rsrsy=1/x । আপনি এ এককথায় পৌঁছেছেন । তবে, কেবলমাত্র একটি সত্যিকারের শারীরিক এককত্ব, , আর একটি সমন্বিত এককতা বলা হয় , যা আমাদের স্থানাঙ্কের পছন্দ থেকে উদ্ভূত হয়। শোয়ার্জচাইল্ড মেট্রিককে প্রকাশ করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে যা এই পরিষ্কার করে তোলে; একটি উদাহরণ এডিংটন-ফিনকেলস্টেইন স্থানাঙ্কে।x=0r=0r=rs

r=0 হ'ল একমাত্র সত্য দৈহিক এককত্ব, যেমন আমি উপরে বলেছি; আমরা এটি রিমন বক্রতা টেনসারের বিশ্লেষণ থেকে জানতে পারি, যা আমি প্রবেশ করতে পারব না কারণ আমি জানতে পেরেছি যে আমি টেনারগুলি ব্যাখ্যা করার ক্ষেত্রে একেবারে দুর্দান্ত নই, এবং কারণ এটি আমার উত্তরের কেন্দ্রীয় নয় central

সুতরাং, মূলত, ব্ল্যাক হোলগুলির জন্য আইনস্টাইনের সমীকরণগুলির সমাধানগুলি কেবল আমাদেরই বলে দেয় যে এককত্বতা এমন একটি পয়েন্ট যেখানে স্থান এবং সময়কালে অসীম বক্রতা থাকে। প্রত্যক্ষ পরীক্ষামূলক আবিষ্কারের বিপরীতে আমরা কেবল গাণিতিক সমীকরণের মাধ্যমে তাদের অস্তিত্ব সম্পর্কে জানি। তবে একাকীত্বগুলি সাধারণভাবে উল্লেখ করা "অসীম বক্রতা" এককতার সাথে সম্পর্কিত না এমন সমীকরণের ফলাফলও হতে পারে। সমীকরণগুলিতে একাগ্রতা শারীরিক বিশ্বে সর্বদা এককথায় হয় না।


5

2) এককত্ব কী? এটি কি কেবল স্থানের সময়কে ধাবিত করে যে এটিকে এভাবে করে?

এককত্বতা স্থান-কালীন একটি বিন্দু যেখানে বর্তমান শারীরিক মডেলগুলি আমরা বাহিনী বর্ণনা করতে ব্যবহার করি এবং কণাগুলি কীভাবে ভেঙে যায় অর্থাৎ আমাদের কোনও তথ্য দেয় না (বা আমাদের সমস্ত তথ্য দেয়) এবং সুতরাং কোনও পূর্বাভাস দেওয়া যায় না। এছাড়াও এককত্ব বিভিন্ন দৃষ্টিকোণ থেকে বর্ণনা করা যেতে পারে:

  • একটি স্পেসটাইম এককত্বতা স্থান এবং সময়ের জ্যামিতিক কাঠামোর একটি ভাঙ্গন।

  • সাধারণ আপেক্ষিকত্বে, এককতা হ'ল এমন এক স্থান যা বস্তু বা হালকা রশ্মি একটি সীমাবদ্ধ সময়ে পৌঁছতে পারে যেখানে বক্রতা অসীম হয়ে যায় বা স্থান-কাল বহুগুণ হয়ে যায়।

তবে এটি শুরুতে আমি যা উল্লেখ করেছি তার পিছনে পড়ে যায়।


দ্বিতীয় মানদণ্ডের আওতাভুক্ত এককীয়তা না থাকার স্পেসের মতো জিওডাসিক অসম্পূর্ণতা অন্য উপায় way অতিরিক্তভাবে, শঙ্কুগত একক শব্দগুলির একটি বিশেষ ক্ষেত্রে রয়েছে, যদিও ওপি সম্পর্কিত যেভাবে তার সাথে সম্পর্কিত they
স্ট্যান লিউ
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.