모든 별이 회전하면 회전하지 않는 별이 필요한 이론이 개발 된 이유는 무엇입니까?


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펜로즈 (Penrose)의 연구에 따르면, 회전하지 않는 별은 중력 붕괴 후 완전히 구형 인 블랙홀로 끝날 것이라고한다. 그러나 우주의 모든 별에는 일종의 각운동량이 있습니다.

우주에서 그런 일이 일어나지 않고 천체 물리학의 미래에 영향을 미치는 연구를 왜 귀찮게합니까?


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연구에 대한 추가 정보를 제공 하시겠습니까 (예 : 논문에 대한 링크)?
— HDE 226868

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마찰이없는 구형 소도 유용한 추상화입니다.
— Beanluc

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첫 번째 단계로 현실의 단순화 된 모델에 대한 솔루션이라고 생각합니까? 그것은 과학에서 드문 일이 아닙니다 ...
— Peter-Reinstate Monica

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" 그러나, 우주의 모든 별들 "당신은 그들 모두를 가지고 있습니까?
— TripeHound

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"모든 모델이 잘못되었지만 일부는 유용합니다"
— llama

답변:


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또 다른 고려 사항은 회전하는 블랙홀을 설명하는 물리학이 개발 하기 가 훨씬 어렵다는 것입니다.

Schwarzschild (비 충전, 비방 사) 블랙홀을 설명하는 수학 은 1916 년 에 개발되었습니다 . 이것은 1918 년 충전되고 회전하지 않는 블랙홀로 확장되었습니다 ( Reissner–Nordström 미터법 )

충전되지 않은 회전하는 블랙홀에 대한 Kerr 측정법 이 개발 된 것은 1963 년 이되지 않았습니다 . 2 년 후, 가장 일반적인 형태 인 Kerr-Newman 메트릭이 발견되었습니다.

현장에서 의미있는 작업을하기 전에보다 정확한 블랙홀 모델이 개발 될 때까지 47 년을 기다리는 것은 그리 멋진 일이 아닙니다.


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또한 순수한 슈바르츠 실트 솔루션은 정적입니다. 그것은 붕괴에 의해 형성되지 않고 영원하며, 그렇지 않으면 빈 우주에서 유일한 대상입니다. 그러나 이러한 부 자연스러운 단순화에도 불구하고 여전히 유용한 솔루션입니다.
— PM 2Ring

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비슷한 방식으로 우리는 요청할 수 있습니다 ...

정확히 1 미터 길이의 빔은 없습니다 . 빔은 정확히 직선 일 수 없습니다 . 빔을 구성하는 재료는 실제로 등방성이 될 수 없습니다 . 그렇다면 왜 등방성 물질을 가진 1 미터 직선 빔에서 응력 계산을 귀찮게해야합니까?

이 계산을 수행하는 방법을 아는 것이보다 복잡한 계산을 수행하는 기본 요소이기 때문입니다.

비 회전 블랙홀 계산은 또한 제한 솔루션을 제공합니다. 회전하는 별 붕괴에 대한 해결책은 회전이 0에 가까워짐에 따라이 해결책에 접근합니다.

마찬가지로, 뉴턴은 외력이 0에 가까울수록 움직이는 물체의 경로가 직선에 접근 할 것이라고 말했습니다. 이것은 우리의 우주에는 중력에 영향을 미치지 않는 곳이 없더라도 알아두면 유용합니다.


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구형 소를 가정 해 봅시다.
— RonJohn

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미터가 여전히 표준에 대해 정의되어 있는지 확실하지 않지만, 그렇다면 정확히 1 미터 길이의 스틱이 하나 있습니다 (정의상). 아마도 당신의 요점과 완전히 관련이 없을 수도 있습니다.
— Roland Heath


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+1이지만 회전하지 않는 경우가 제한적인 솔루션이라는 것이 분명합니까? 선험적 글로벌 (위상을?)가있을 수 있습니다 각운동량 밀도가 단지 특이점을 형성하기 전에 무한대에 가까워 성장함에 따라 플레이에 와서 효과.
— hmakholm

1
@ 제임스 : 내 요점은 저와 붕괴 스타이다 하지만 제로가 아닌 각 운동량은 각운동량의 위상을 통과하는 밀도 붕괴 동안 무한대로 발산 -와 스타 반면 제로 각 운동량이 기간 동안 제로 각 운동량 밀도를 가질 수는 전체 붕괴. 그것은 (적어도 선험적) 제한 프로세스에 의해 존중되지 않는 질적 차이를 야기 할 수있다.
— hmakholm

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모든 모델은 근사치이며 모델이 얼마나 유용한 지 판단합니다.

회전하지 않는 별이 블랙홀로 붕괴되는 것을 이해하면 중력 붕괴의 본질에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 붕괴 물리학의 대부분은 스핀에 의존하지 않습니다. 예를 들어 이벤트 지평의 형성.

모델을 구체화 할 수 있으며,이 경우 회전을 고려하면 더 많은 통찰력을 얻을 수 있으며 비구면 대칭 구조로 여러 단일 수평선이 있습니다.

모든 모델은 반드시 단순화입니다. 그러나 비 회전 모델은 여전히 ​​유용합니다.


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우리 태양의 회전주기 는 적도에서 24.47 일이고 극에서 거의 38 일이며, 지구의 회전주기는 23 시간 56 분 4.098,903,691 초 입니다. 두 경우 모두 Schwarzschild 방정식을 사용하는 것은 정확하지 않습니다.

회전하지 않는 물체에 대한 방정식을 사용하여 GPS 위성 의 고도 (약 20,200km 또는 12,550 마일) 에서 시간을 계산하면 하루 38,636 나노초 가 꺼집니다 . 율리우스 년은 율리우스 천문학적 년에 정확히 3천1백55만7천6백초 총 정확히 86,400초 (SI 기본 단위)의 365.25 일으로 정의된다. 그레고리력 연도 (400 년 평균)는 365.2425 일입니다.

365.2425 x 38,636 = 14,111,509.23 나노초를 곱하면 연간 0.0141 초입니다. 이 양만큼 벗어난 것이 문제가되지 않는다면 회전주기가 306.9 ± 0.4 일인 스타 HR 1362 와 관련된 계산과 같이 더 쉬운 방정식을 사용할 수 있습니다 .


-1

당신이 맞아요 : 모든 별들이 회전합니다. 천체 물리학자가 회전하지 않는 별이나 블랙홀을 계산하는 이유를 생각할 수있는 유일한 이유는 계산이 조금 더 쉽다는 것입니다. 모든 별이 회전하지만 일부는 다른 별보다 훨씬 빠르게 회전하며 질량도 다양하므로 회전하지 않는 별을 계산하여 불확실성이 크게 줄어 듭니다.


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모든 별이 회전 하는지 어떻게 확신 할 수 있습니까? 회전을 늦추는 많은 별과 많은 (이론적) 상호 작용이 있습니다.
— Valorum

아직 아무도 찾지 못했습니다. 나는 그것이 발견되면 감각을 일으킬 것이라고 생각합니다.
— Michael Walsby

1
@ 발로 룸 그래, 별들이 반대 방향으로 회전하는 별 충돌에 대해 생각하고있었습니다. 회전 에너지가 정확히 반대이면 회전하지 않는 결과가 나타납니다. 매우 불가능하고, 전혀 불가능하지는 않습니다. 아마도 언젠가는 어딘가에서 일어날 것입니다.
— Loren Pechtel

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@LorenPechtel 회전 운동량은 정확히 같아야합니다. 나는 그것이 완전히 불가능하다고 생각합니다.
— Martin Bonner는 Monica

@Valorum "제로"각도 운동량의 가능성이 "샘플 크기"로 증가하는 별의 양보다 훨씬 빠르게 0에 접근하기 때문입니다.
— paul23
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