Ero sivun ”Tapahtumahorisontti” versioiden välillä
| [katsottu versio] | [katsottu versio] |
p Pari kirjoitusvirhettä korjattu |
Kirjoitusvirhe tahtumahorisontti -> tapahtumahorisontti |
||
| Rivi 9: | Rivi 9: | ||
Tapahtumahorisontti voi teoriassa syntyä myös tasaiseen aika-avaruuteen ilman mustaa aukkoa ja siihen liittyvää keskussingulariteettia jos riittävän suuri pallopinnan muotoinen massapilvi tiivistyy laskennallisen tapahtumahorisonttinsa sisäpuolelle.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://arxiv.org/abs/0809.3850v1 | Nimeke = Black holes and black hole thermodynamics withoutevent horizons | Tekijä = Nielsen, Alex B. | Julkaisu = arXiv.org | Ajankohta = 23.9.2008 | Julkaisija = | Arkisto = | Arkistoitu = | Viitattu = 22.3.2019 | Kieli = {{en}} }}</ref> [[Robert Geroch]] on laskenut, että jos Linnunrata tiivistyisi tasaisesti keskustaansa kohden, sen ulkoreunalle syntyisi tapahtumahorisontti galaksin jatkaessa olemassaoloaan normaalisti.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://arxiv.org/abs/1808.01507v1 | Nimeke = What Is a Black Hole | Tekijä = Eric Curiel | Julkaisu = arXiv.org | Ajankohta = 4.9.2018 | Julkaisija = | Arkisto = | Arkistoitu = | Viitattu = 22.3.2019 | Kieli = {{en}} }}</ref> Tapahtumahorisontin sisällä vallitsisi tällöin tasainen aika-avaruus, jossa valo kulkisi normaalisti kaikkiin suuntiin. Todellisuudessa tapahtumahorisontin sijaintia ei voida määrittää, koska se edellyttäisi lähtevien valosäteiden äärettömyyteen pakenemisen tai pakenemattomuuden toteamista hamaan ikuisuuteen. Koska putoajakaan ei voi tapahtumahorisonttia havaita, on esitetty epäilyjä sen olemassaolosta muutoin kuin pelkästään laskennallisena suureena. |
Tapahtumahorisontti voi teoriassa syntyä myös tasaiseen aika-avaruuteen ilman mustaa aukkoa ja siihen liittyvää keskussingulariteettia jos riittävän suuri pallopinnan muotoinen massapilvi tiivistyy laskennallisen tapahtumahorisonttinsa sisäpuolelle.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://arxiv.org/abs/0809.3850v1 | Nimeke = Black holes and black hole thermodynamics withoutevent horizons | Tekijä = Nielsen, Alex B. | Julkaisu = arXiv.org | Ajankohta = 23.9.2008 | Julkaisija = | Arkisto = | Arkistoitu = | Viitattu = 22.3.2019 | Kieli = {{en}} }}</ref> [[Robert Geroch]] on laskenut, että jos Linnunrata tiivistyisi tasaisesti keskustaansa kohden, sen ulkoreunalle syntyisi tapahtumahorisontti galaksin jatkaessa olemassaoloaan normaalisti.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = https://arxiv.org/abs/1808.01507v1 | Nimeke = What Is a Black Hole | Tekijä = Eric Curiel | Julkaisu = arXiv.org | Ajankohta = 4.9.2018 | Julkaisija = | Arkisto = | Arkistoitu = | Viitattu = 22.3.2019 | Kieli = {{en}} }}</ref> Tapahtumahorisontin sisällä vallitsisi tällöin tasainen aika-avaruus, jossa valo kulkisi normaalisti kaikkiin suuntiin. Todellisuudessa tapahtumahorisontin sijaintia ei voida määrittää, koska se edellyttäisi lähtevien valosäteiden äärettömyyteen pakenemisen tai pakenemattomuuden toteamista hamaan ikuisuuteen. Koska putoajakaan ei voi tapahtumahorisonttia havaita, on esitetty epäilyjä sen olemassaolosta muutoin kuin pelkästään laskennallisena suureena. |
||
Uudemmissa mm. Penrosen ja Hawkingin tutkimuksissa on käytetty tapahtumahorisontin sijaan näennäishorisonttia (''apparent horizon''). Näennäishorisontti sijaitsee mustan aukon tapahtumahorisontin sisällä, ja sen rajaamassa alueessa valo ei voi edetä lainkaan ulospäin. Tämän vuoksi alue olisi putoajan havaittavissa oleva musta alue ja sen sijainnin määrittäminenkin olisi mahdollista paikallisemmin ilman äärettömyyksiin ulottuvaa havainnointia, ja toisin kuin tapahtumahorisontti, näennäishorisontti indikoi aina mustan aukon olemassoloa. Teoreettisessa symmetrisessä aika-avaruudessa näennäishorisontti voi ulottua |
Uudemmissa mm. Penrosen ja Hawkingin tutkimuksissa on käytetty tapahtumahorisontin sijaan näennäishorisonttia (''apparent horizon''). Näennäishorisontti sijaitsee mustan aukon tapahtumahorisontin sisällä, ja sen rajaamassa alueessa valo ei voi edetä lainkaan ulospäin. Tämän vuoksi alue olisi putoajan havaittavissa oleva musta alue ja sen sijainnin määrittäminenkin olisi mahdollista paikallisemmin ilman äärettömyyksiin ulottuvaa havainnointia, ja toisin kuin tapahtumahorisontti, näennäishorisontti indikoi aina mustan aukon olemassoloa. Teoreettisessa symmetrisessä aika-avaruudessa näennäishorisontti voi ulottua tapahtumahorisonttiin saakka, mutta käytännössä mustan aukon ulkopuolella lähietäisyydellä oleva massa voi aiheuttaa tapahtumahorisontin laajenemisen ulommas näennäishorisontista. Tapahtumahorisontti-termiä käytetään usein yksinkertaistavasti erilaiset mustan aukon rajapinnat kattavana yleisnimikkeenä. |
||
Pamfletissaan ”Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes” Hawking ehdottaakin tapahtumahorisontin käytöstä luopumista palomuuri-ilmiöstä pääsemiseksi. Tämä palauttaisi tapahtumahorisontin alkuperäiseen pakonopeustulkintaansa laskennalliseksi pinnaksi, josta fotoni vielä voisi paeta ja jonka sisältä tuleva fotoni ylittää mutta tulisi aikanaan palaamaan takaisin muodostamatta mitään putoajalle havaittavaa pintaa. |
Pamfletissaan ”Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes” Hawking ehdottaakin tapahtumahorisontin käytöstä luopumista palomuuri-ilmiöstä pääsemiseksi. Tämä palauttaisi tapahtumahorisontin alkuperäiseen pakonopeustulkintaansa laskennalliseksi pinnaksi, josta fotoni vielä voisi paeta ja jonka sisältä tuleva fotoni ylittää mutta tulisi aikanaan palaamaan takaisin muodostamatta mitään putoajalle havaittavaa pintaa. |
||
Versio 10. huhtikuuta 2019 kello 22.39
Tapahtumahorisontti on aika-avaruuden rajapinta, jonka takaa ulkopuolisen tarkkailijan ei ole mahdollista saada minkäänlaista informaatiota. Tunnetuin esimerkki on musta aukko, joka kaukaisen ja paikallaan pysyvän tarkkailijan näkökulmasta on tapahtumahorisontin ympäröimä.[1] Rajapinnassa pakonopeus vastaa valon nopeutta. Koska minkään kappaleen nopeus ei maailmankaikkeudessa voi nousta yli valon nopeuden, ei rajapinnan ulkopuolelle voi päästä yksikään hiukkanen. Rajapinnan sisäpuolella pakonopeus kasvaa valon nopeutta suuremmaksi, joten edes valo ei pääse karkaamaan tapahtumahorisontin ulkopuolelle. Ulkopuolella pakonopeus on valon nopeutta pienempi, jolloin pakeneminen on vielä mahdollista. Täten, vaikka musta aukko on täysin pimeä, siihen putoava aine loistaa kirkkaasti niin kauan kuin sitä on jäljellä, mutta vain tapahtumahorisontin ulkopuolella.
Jos fyysinen kappale tai ihminen ohittaisi tapahtumahorisontin, se ei havaitsisi mitään outoa, koska tapahtumahorisontti on matemaattinen rakennelma. Ulkopuolisen tarkkailijan näkökulmasta tapahtumahorisontin ohittanut kappale näkyy punertavampana ja himmeämpänä ja näyttää hidastuvan paikalleen lähestyessään tapahtumahorisonttia. Mustaan aukkoon putoava aine ei itse koe ikinä osumista singulariteettipisteeseen kokemansa ajan hidastumisen vuoksi.
Tapahtumahorisontti on Schwarzschildin säteen etäisyydellä mustan aukon keskipisteestä. Schwarzschildin säde on mustan aukon teoreettinen säde, jonka etäisyydellä pakonopeus on yhtä suuri kuin valon nopeus. Klassisen fysiikan keinoin ei mikään säteily voi päästä pois Schwarzschildin säteen sisäpuolelta. Esimerkiksi Auringolle tämä on noin 3 km; Auringon massa pitäisi tunkea tämän rajan sisäpuolelle, jotta Auringosta tulisi musta aukko.[1]
Tapahtumahorisontti oli aiemmin tärkeä teoreettinen rakennelma, koska uskottiin, että mustaan aukkoon putoavien hiukkasten informaatio säilyisi sellaisenaan tapahtumahorisontin pinnassa. Sittemmin Stephen Hawking pyörsi kantansa ja oli sitä mieltä, että mustan aukon sisältämä informaatio voi palata universumiin vain tunnistamattomaksi muuttuneessa muodossa.
Tapahtumahorisontti voi teoriassa syntyä myös tasaiseen aika-avaruuteen ilman mustaa aukkoa ja siihen liittyvää keskussingulariteettia jos riittävän suuri pallopinnan muotoinen massapilvi tiivistyy laskennallisen tapahtumahorisonttinsa sisäpuolelle.[2] Robert Geroch on laskenut, että jos Linnunrata tiivistyisi tasaisesti keskustaansa kohden, sen ulkoreunalle syntyisi tapahtumahorisontti galaksin jatkaessa olemassaoloaan normaalisti.[3] Tapahtumahorisontin sisällä vallitsisi tällöin tasainen aika-avaruus, jossa valo kulkisi normaalisti kaikkiin suuntiin. Todellisuudessa tapahtumahorisontin sijaintia ei voida määrittää, koska se edellyttäisi lähtevien valosäteiden äärettömyyteen pakenemisen tai pakenemattomuuden toteamista hamaan ikuisuuteen. Koska putoajakaan ei voi tapahtumahorisonttia havaita, on esitetty epäilyjä sen olemassaolosta muutoin kuin pelkästään laskennallisena suureena.
Uudemmissa mm. Penrosen ja Hawkingin tutkimuksissa on käytetty tapahtumahorisontin sijaan näennäishorisonttia (apparent horizon). Näennäishorisontti sijaitsee mustan aukon tapahtumahorisontin sisällä, ja sen rajaamassa alueessa valo ei voi edetä lainkaan ulospäin. Tämän vuoksi alue olisi putoajan havaittavissa oleva musta alue ja sen sijainnin määrittäminenkin olisi mahdollista paikallisemmin ilman äärettömyyksiin ulottuvaa havainnointia, ja toisin kuin tapahtumahorisontti, näennäishorisontti indikoi aina mustan aukon olemassoloa. Teoreettisessa symmetrisessä aika-avaruudessa näennäishorisontti voi ulottua tapahtumahorisonttiin saakka, mutta käytännössä mustan aukon ulkopuolella lähietäisyydellä oleva massa voi aiheuttaa tapahtumahorisontin laajenemisen ulommas näennäishorisontista. Tapahtumahorisontti-termiä käytetään usein yksinkertaistavasti erilaiset mustan aukon rajapinnat kattavana yleisnimikkeenä.
Pamfletissaan ”Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes” Hawking ehdottaakin tapahtumahorisontin käytöstä luopumista palomuuri-ilmiöstä pääsemiseksi. Tämä palauttaisi tapahtumahorisontin alkuperäiseen pakonopeustulkintaansa laskennalliseksi pinnaksi, josta fotoni vielä voisi paeta ja jonka sisältä tuleva fotoni ylittää mutta tulisi aikanaan palaamaan takaisin muodostamatta mitään putoajalle havaittavaa pintaa.
Katso myös
Lähteet
- ↑ a b Nimitys: tapahtumahorisontti. Tieteen termipankki. Viitattu 28.7.2015.
- ↑ Nielsen, Alex B.: Black holes and black hole thermodynamics withoutevent horizons arXiv.org. 23.9.2008. Viitattu 22.3.2019. (englanniksi)
- ↑ Eric Curiel: What Is a Black Hole arXiv.org. 4.9.2018. Viitattu 22.3.2019. (englanniksi)