Падающий наблюдатель
Cтраница 1
Падающий наблюдатель, естественно, увидит, что по его часам фронт световой волны пересекает горизонт событий за конечное время. [1]
Соответственно, в то время как находящийся в состоянии покоя наблюдатель вблизи шварцшильдовской дыры видит тепловую атмосферу, свободно падающий наблюдатель такой атмосферы вообще не видит. В одной из таких задач эти авторы показали, что, когда испытывающий ускорение наблюдатель поглощает один квант из окружающей его тепловой бани, свободно падающий наблюдатель видит его испускающим один квант. Такие противоречия в восприятии одного и того же события удалось устранить, показав, что оба наблюдателя согласны в том, что в результате поглощения / испускания возрастает энергия поля излучения. Это очевидно с точки зрения свободно падающего наблюдателя: поле было пустым до испускания кванта, а после этого стало содержать один квант. Это менее очевидно, но верно и с точки зрения наблюдателя, испытывающего ускорение: до поглощения кванта поле находилось в идеально тепловом смешанном состоянии и существовала конечная вероятность того, что оно никогда не будет содержать каких-либо квантов. Поглотив квант, испытывающий ускорение наблюдатель осуществляет частичное измерение поля; например, он узнает, что оно содержало как минимум один квант до поглощения. Оказывается, это частичное измерение, несмотря на поглощение кванта, увеличивает ожидаемую величину энергии в данном поле и по расчетам ускоренного наблюдателя. [2]
Подобные мысленные эксперименты со сбросом и вычерпыванием энергии представляют собой мощный инструмент исследований, помогающий достигнуть понимания различий в восприятиях свободно падающих наблюдателей и наших статических ОПН. Однако, поскольку мембранный подход основан на точке зрения статических ОПН и не учитывает точку зрения свободно падающих наблюдателей, детальный анализ этих разных восприятий и их согласование увели бы нас далеко от целей настоящей книги. [3]
Именно мировое время /, а не собственное время ОПН т входит в закон сохранения заряда, поскольку часы ОПН отсчитывают время на растянутом горизонте в аномально медленном темпе, да еще зависящем от а, тогда как мировое время идет в физически разумном с точки зрения свободно падающих наблюдателей темпе. [4]
Из всего вышесказанного становится понятным, насколько сильно можно растягивать горизонт, избегая при этом недопустимых ошибок: растяжение должно быть мало настолько, чтобы физические поля и частицы находились бы на растянутом горизонте практически в том же самом состоянии, что и на истинном горизонте, с точки зрения физически разумных свободно падающих наблюдателей ( СПН), а не с точки зрения ОПН, фигурирующих в мембранной парадигме. [5]
 |
Диаграмма пространства-времени вращающейся черной дыры. [6] |
Падающий наблюдатель пересекает предел статичности и горизонт событий за конечное время по собственным часам, регистрируя при этом лишь непрерывное возрастание приливных сил. Для внешнего наблюдателя процесс приближения к горизонту событий как пробной частицы, так и самого коллапсирующего тела затягивается на бесконечно большое ( по его часам) время. [7]
На горизонте эта скорость становится равной скорости света. В силу основополагающего принципа, согласно которому свободно падающие наблюдатели являются неаномальными наблюдателями для измерения полевых величин, мы должны прийти к выводу, что измерения ОПН вблизи горизонта весьма сомнительны. Как мы увидим ниже, эта трудность легко преодолима, поскольку преобразование Лоренца с радиальной скоростью v ( 2М / г) 1 / 2 приводит результаты измерений ОПН к результатам измерений, проведенных СПН. [8]
Подобные мысленные эксперименты со сбросом и вычерпыванием энергии представляют собой мощный инструмент исследований, помогающий достигнуть понимания различий в восприятиях свободно падающих наблюдателей и наших статических ОПН. Однако, поскольку мембранный подход основан на точке зрения статических ОПН и не учитывает точку зрения свободно падающих наблюдателей, детальный анализ этих разных восприятий и их согласование увели бы нас далеко от целей настоящей книги. [9]
Соответственно, в то время как находящийся в состоянии покоя наблюдатель вблизи шварцшильдовской дыры видит тепловую атмосферу, свободно падающий наблюдатель такой атмосферы вообще не видит. В одной из таких задач эти авторы показали, что, когда испытывающий ускорение наблюдатель поглощает один квант из окружающей его тепловой бани, свободно падающий наблюдатель видит его испускающим один квант. Такие противоречия в восприятии одного и того же события удалось устранить, показав, что оба наблюдателя согласны в том, что в результате поглощения / испускания возрастает энергия поля излучения. Это очевидно с точки зрения свободно падающего наблюдателя: поле было пустым до испускания кванта, а после этого стало содержать один квант. Это менее очевидно, но верно и с точки зрения наблюдателя, испытывающего ускорение: до поглощения кванта поле находилось в идеально тепловом смешанном состоянии и существовала конечная вероятность того, что оно никогда не будет содержать каких-либо квантов. Поглотив квант, испытывающий ускорение наблюдатель осуществляет частичное измерение поля; например, он узнает, что оно содержало как минимум один квант до поглощения. Оказывается, это частичное измерение, несмотря на поглощение кванта, увеличивает ожидаемую величину энергии в данном поле и по расчетам ускоренного наблюдателя. [10]
Соответственно, в то время как находящийся в состоянии покоя наблюдатель вблизи шварцшильдовской дыры видит тепловую атмосферу, свободно падающий наблюдатель такой атмосферы вообще не видит. В одной из таких задач эти авторы показали, что, когда испытывающий ускорение наблюдатель поглощает один квант из окружающей его тепловой бани, свободно падающий наблюдатель видит его испускающим один квант. Такие противоречия в восприятии одного и того же события удалось устранить, показав, что оба наблюдателя согласны в том, что в результате поглощения / испускания возрастает энергия поля излучения. Это очевидно с точки зрения свободно падающего наблюдателя: поле было пустым до испускания кванта, а после этого стало содержать один квант. Это менее очевидно, но верно и с точки зрения наблюдателя, испытывающего ускорение: до поглощения кванта поле находилось в идеально тепловом смешанном состоянии и существовала конечная вероятность того, что оно никогда не будет содержать каких-либо квантов. Поглотив квант, испытывающий ускорение наблюдатель осуществляет частичное измерение поля; например, он узнает, что оно содержало как минимум один квант до поглощения. Оказывается, это частичное измерение, несмотря на поглощение кванта, увеличивает ожидаемую величину энергии в данном поле и по расчетам ускоренного наблюдателя. [11]
Страницы: 1