Каково это, быть на орбите рядом со сливающейся черной дырой?

Недавнее 4-е открытие гравитационных волн, в которых массы черных дыр были в 31 и 25 раз больше массы Солнца, и они выпустили 3 солнечные массы энергии в виде гравитационных волн, заставило меня задуматься, каково это - вращаться вокруг этой двойной черной дыры система на планете в 1AU, когда произошло слияние?

black-hole gravitational-waves

— joseph.hainline
источник

Эта статья посвящена вашему вопросу, написанному физиком. forbes.com/sites/briankoberlein/2016/02/13/... А вот очень похожий вопрос: physics.stackexchange.com/questions/235285/...

— userLTK

ответы по физике сильно отличаются от ответов @ t.sand ...

— J.

Ответы в физическом обмене стеками совершенно неудовлетворительны. Те, кто имеет дело с энергией, даже не упоминают, что гравитация настолько слабо взаимодействует, что сама солнечная масса гравитационной энергии будет очень мало влиять на человека, потому что из-за размера человека и размера гравитационной постоянной. Принятый ответ довольно бесполезен, учитывая, что искажения пространства-времени не имеют ничего общего с нормальным сжатием и растяжением, и нет никаких доказательств того, что гладкие гравитационные волны, искажающие вещество, могут нанести вред человеку при размере 0,01% человеческого размера.

— ACAC

Я поражен тем, что никто не замечает, что @ ACAC говорит о том, что GW - это пульсации в пространстве-времени , и это искажение принципиально отличается от сжатия или растяжения объектов в обычном пространстве. Другое, что упускается из виду, это то, что GW движется со скоростью света: на этой скорости невозможно «почувствовать» пульсацию.

— Чаппо не забыл Монику

похожий вопрос в Physics SE: как будет выглядеть или чувствовать проходящая гравитационная волна?

— Ух

Ответы:

Это может нанести серьезный ущерб, если все будет правильно.

Три солнечные массы энергии составляет около 5х10 ⁴⁷ Джоулей. 1 AU составляет около 1,5x10 ¹³ см. Таким образом, площадь сферы составляет около 4х10 ²⁷ см ² . Это поток 10 ²⁰ Дж / см ² . Это достаточно энергии, чтобы нанести ущерб ... если он может соединиться с вами.

Деформация GW, измеренная на Земле, составляет около 10 ^-22 . Деформация уменьшается как обратное расстояние, и отношение гигапарсек к AU составляет около 10 ¹⁴ , поэтому напряжение в 1 AU от слияния будет около 10 ^-8 . Само по себе это, вероятно, не повредит вам.

Но это не простая одноразовая деформация, она колеблется с орбитальной частотой сливающихся черных дыр, и все, что имело физический резонанс на этой частоте, могло бы захватывать энергию, возможно, значительную энергию, из полей ГВ.

(Обратите внимание, что это зависит от ориентации. Механический резонанс должен совпадать с GW, а GW излучаются не во всех направлениях, поэтому вы хотите (или, возможно, не хотите!) Находиться в плоскости слияния. )

Аргумент, что GW не могут выделять энергию, совершенно неверен - если бы это было правдой, LIGO не смог бы их обнаружить! - но если вы в это поверили, вы оказались в превосходной компании: Эйнштейну потребовались десятилетия, прежде чем он убедился, что ГВ действительно несут энергию!

— Марк Олсон
источник

10^{- 8}

$10^{-8}$

Довольно красиво представить такое состояние.

Во-первых, мы не можем наблюдать их глазами, так как от черных дыр не будет отражения света.

Когда наблюдатель находится в покое относительно сливающихся черных дыр: теперь, когда черные дыры сливаются, гравитационные волны окружающего пространства-времени начнут увеличиваться, и их амплитуда также увеличится. Это влияет на наблюдателя, потому что волны начинают отталкивать наблюдателя от черных дыр. Но это не влияет на изображения наблюдения, потому что свет также будет изгибаться в гравитационных волнах. Также замедление времени будет происходить из-за гравитационных волн, но что на самом деле происходит, когда они сливаются, я не могу себе представить.

— Петер - Восстановить Монику
источник

Я думаю, что вы правы, что такие сильные гравитационные волны оказывают отталкивающее воздействие, однако как вы можете представить это без глубокого знания Общей теории относительности? Это сложный вопрос. :-)

— Петер - Восстановить Монику

10^{40} - 10^{50}

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

сэр, спасибо за ваш ответ. Я сделаю все возможное, чтобы завершить ответ. и я надеюсь, что в следующий раз я вас не разочарую. на самом деле я изучаю относительность из 9-го стандарта от вас (канал Пространства-Времени).

Хорошо. Для этого вам не нужна относительность, просто подумайте о сохранении импульса, что верно и в Общей теории относительности.

— Петер - Восстановить Монику