รู้สึกอย่างไรกับการโคจรใกล้หลุมดำที่รวมอยู่

การค้นพบครั้งที่ 4เมื่อเร็ว ๆ นี้ของคลื่นความโน้มถ่วงที่หลุมดำมีมวล 31 และ 25 เท่ามวลดวงอาทิตย์และพวกมันปล่อยพลังงานแสงอาทิตย์จำนวน 3 เท่าเป็นคลื่นความโน้มถ่วงทำให้ฉันสงสัยว่ามันจะรู้สึกอย่างไรที่โคจรรอบหลุมดำไบนารีนี้ ระบบบนดาวเคราะห์ที่ 1AU เมื่อมีการควบรวมกิจการเกิดขึ้น?

black-hole gravitational-waves

— joseph.hainline
แหล่งที่มา

บทความนี้ตอบคำถามของคุณซึ่งเขียนโดยนักฟิสิกส์ forbes.com/sites/briankoberlein/2016/02/13/ … และนี่เป็นคำถามที่คล้ายกันมาก: physics.stackexchange.com/questions/235285/…

— userLTK

คำตอบในวิชาฟิสิกส์นั้นแตกต่างจาก @ t.sand 's หนึ่ง ...

— J. Chomel

คำตอบในการแลกเปลี่ยนทางกายภาพไม่น่าพอใจอย่างสมบูรณ์ คนที่เกี่ยวข้องกับพลังงานไม่ได้เอ่ยถึงแรงโน้มถ่วงที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อนแรงว่ามวลของพลังงานความโน้มถ่วง 3 ดวงนั้นจะน้อยมากต่อมนุษย์เพราะขนาดของมนุษย์และขนาดของค่าคงที่แรงโน้มถ่วง คำตอบที่ได้รับการยอมรับนั้นไม่มีประโยชน์เลยเนื่องจากการบิดเบี้ยวของกาลอวกาศนั้นไม่เหมือนกับการบีบอัดและยืดตามปกติและไม่มีข้อพิสูจน์ว่าคลื่นความโน้มถ่วงที่บิดเบี้ยวสามารถทำให้มนุษย์เสียหายที่ขนาดมนุษย์ 0.01%

— ACAC

ฉันประหลาดใจที่ไม่มีใครรับ @ ACAC's point ที่ GWs มีระลอกคลื่นในกาลอวกาศและการบิดเบือนนี้แตกต่างจากการบีบอัดหรือยืดวัตถุในอวกาศธรรมดา อีกสิ่งหนึ่งที่ถูกมองข้ามคือ GW เดินทางด้วยความเร็วแสง: เป็นไปไม่ได้ที่จะ "รู้สึก" ระลอกคลื่นที่ความเร็วนั้น

— Chappo ไม่ได้ลืมโมนิก้า

คำถามที่คล้ายกันใน Physics SE: คลื่นความโน้มถ่วงที่ผ่านมาจะมีลักษณะหรือความรู้สึกอย่างไร?

— uhoh

คำตอบ:

มันสามารถทำความเสียหายร้ายแรงได้หากมีสิ่งที่ถูกต้อง

มวลดวงอาทิตย์สามดวงมีพลังงานประมาณ 5x10 ⁴⁷ Joules 1 AU ประมาณ 1.5x10 ¹³ซม. พื้นที่ของทรงกลมจึงเกี่ยวกับ 4x10 ²⁷ซม. 2นั่นเป็นฟลักซ์ 10 ²⁰จูลส์ซม. -2นั่นเป็นพลังงานจำนวนมากที่สร้างความเสียหาย ... ถ้ามันสามารถจับคู่กับคุณ

ความเครียดของ GW วัดในโลกคือประมาณ 10 -22ความเครียดลดลงเป็นระยะทางผกผันและอัตราส่วนของ gigaparsec ไปยังออสเตรเลียประมาณ 10 ¹⁴ดังนั้นความเครียดที่ 1AU จากการควบรวมกิจการจะเป็นประมาณ 10 -8ด้วยตัวเองสิ่งนี้อาจไม่เป็นอันตรายต่อคุณ

แต่มันไม่ใช่เรื่องง่ายเพียงครั้งเดียวมันสั่นด้วยความถี่การโคจรของหลุมดำที่รวมตัวกันและสิ่งใดก็ตามที่มีการสั่นพ้องทางกายภาพที่ความถี่นั้นสามารถรับพลังงานได้อาจเป็นพลังงานที่สำคัญจากทุ่ง GW

(โปรดทราบว่าสิ่งนี้ขึ้นอยู่กับการวางแนวเรโซแนนซ์เชิงกลต้องสอดคล้องกับ GW และ GWs ไม่ได้ถูกเปล่งออกมาในทุกทิศทางดังนั้นคุณจึงต้องการ (หรือบางทีไม่ต้องการ!) เพื่ออยู่ในระนาบของการควบรวมกิจการ )

อาร์กิวเมนต์ที่ GWs ไม่สามารถฝากพลังงานได้นั้นเป็นเรื่องผิด - ถ้าเป็นจริง LIGO จะไม่สามารถตรวจจับได้! - แต่ถ้าคุณเชื่อว่าคุณอยู่ใน บริษัท ที่ยอดเยี่ยม: มันใช้เวลาหลายสิบปีใน Einstein ก่อนที่เขาจะเชื่อมั่นว่า GWs นั้นใช้พลังงานจริง!

— มาร์คโอลสัน
แหล่งที่มา

สายพันธุ์ของ

10^{- 8}

$10^{-8}$ เป็นสิ่งสำคัญดังนั้นคุณจะได้สูงประมาณ 20 นาโนเมตรและแคบลง 10nm จากนั้นหนึ่งในสิบหรือประมาณวินาทีต่อมาตรงข้ามและจะทำซ้ำ 10 หรือ 20 รอบที่ความถี่เพิ่มขึ้นก่อนที่จะหยุด เป็นการยากที่จะเห็นว่ามันจะทำอะไรกับมนุษย์โดยตรง โครงสร้างผลึกที่แข็งมากซึ่งเกิดขึ้นเพื่อสะท้อนกับสัญญาณอาจเห็นบางสิ่งที่น่าทึ่งยิ่งขึ้น สิ่งที่จะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นคือผลกระทบต่อดิสก์สะสมมวลสารที่อยู่ใกล้กับ BH มากขึ้น นั่นจะทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรงของรังสีเอกซ์ซึ่งอาจไม่ดีต่อสุขภาพ

— Steve Linton

มันค่อนข้างสวยงามที่จะจินตนาการถึงสภาพเช่นนี้

สิ่งแรกคือเราไม่สามารถสังเกตพวกเขาด้วยตาเนื่องจากไม่มีการสะท้อนของแสงที่จะเกิดขึ้นจากหลุมดำ

เมื่อผู้สังเกตการณ์อยู่นิ่ง ๆ เมื่อเปรียบเทียบกับการรวมหลุมดำ: ตอนนี้เมื่อหลุมดำกำลังรวมกันคลื่นความโน้มถ่วงของกาลอวกาศจะเริ่มเพิ่มขึ้นและความกว้างจะเพิ่มขึ้น มันมีผลต่อผู้สังเกตการณ์เพราะคลื่นเริ่มผลักผู้สังเกตออกจากหลุมดำ แต่มันไม่ส่งผลกระทบต่อภาพของการสังเกตเพราะแสงจะโค้งงอในคลื่นความโน้มถ่วง นอกจากนี้การยืดเวลาจะเกิดขึ้นเนื่องจากคลื่นความโน้มถ่วง แต่สิ่งที่เกิดขึ้นจริงเมื่อรวมกันฉันไม่สามารถจินตนาการได้

— peterh - Reinstate Monica
แหล่งที่มา

ฉันคิดว่าคุณพูดถูกว่าคลื่นความโน้มถ่วงที่แรงนั้นมีผลต่อการผลักดันอย่างไรคุณจะจินตนาการได้อย่างไรหากปราศจากความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับสัมพัทธภาพทั่วไป? มันเป็นคำถามที่ยุ่งยาก :-)

— peterh - Reinstate Monica

Btw ฉันได้ลบส่วนรังสีฮอว์คิงมันเล็กเกินไปสำหรับเอฟเฟกต์ที่มองเห็นได้ (จริงๆแล้วมันอยู่ใกล้

10^{40} - 10^{50}

$10^{40} - 10^{50}$ ครั้งที่อ่อนแอกว่า)

— peterh - Reinstate Monica

ขอบคุณครับสำหรับการตอบกลับของคุณ ฉันจะพยายามทำให้ดีที่สุดเพื่อตอบคำถามให้เสร็จ และฉันหวังว่าครั้งต่อไปฉันจะไม่ทำให้คุณผิดหวัง อันที่จริงฉันกำลังเรียนเกี่ยวกับสัมพัทธภาพจากมาตรฐานที่ 9 จากคุณ tube (Space-Time channel)

ตกลง. คุณไม่ต้องการสัมพัทธภาพสำหรับสิ่งนั้นเพียงแค่พิจารณาการเก็บรักษาแรงกระตุ้นสิ่งที่เป็นความจริงในสัมพัทธภาพทั่วไปด้วย

— peterh - Reinstate Monica