Gravitation og sorte huller
Hej Spørg om Fysik
På gårsdagens kulturaften så jeg nogle spændende foredrag om bl.a. sorte huller. Det vækker jo tanker i gang. Derfor vil jeg blive glad, hvis I kan svare på følgende spørgsmål:
Virker kraften i et sort hult tredimensionelt eller todimensionelt. Med andre ord - opsuger det sorte hul genstande i en kulgeformet omkreds, eller opsuger det sorte hul blot genstande i en form for todimensionel forside?
De bedste hilsner
Andreas Hansen
Kraften imellem to masser følger den lov der blev opstillet af fysikeren Sir Isaac Newton (GB, 1643 - 1727) fra 1687 som siger under ikke relativistiske forhold:
F = G*m1*m2/r2
Hvor F er kraften regnet i N, m1 og m2 er de to masser regnet i kg og r afstanden målt i meter. Med de nævnte enheder bliver konstanten G = 6,67390 * 10-11 N*m2/kg2.
Newton
Sir Isaac Newton (1643 - 1727)
Det er under hverdagsomstændigheder en meget lille kraft, to tankskibe på hver 300 000 T og en bredde 30 m side om side tiltrækker hinanden med en kraft på F = 6674 N eller svarende til kraften på ca. 667 kg fra tyngden.
Tyngdeaccelerationen g = 9,82 m/s2 (København) på et legeme på jordoverfladen skyldes denne tiltrækning idet jordmassen så indsættes som det ene m og man på højre side bruger Newtons II lov F = m*a hvor F er kraften, m massen på jordoverfladen og a er accelerationen desuden indsættes r som jordradius.
Tyngdekraften på et legeme virker altid imod legemets tyngdepunkt, for en kugle vil det sige centrum (også hvis kuglen er hul så der ikke er masse i centrum). Det er altså en 3-dimensionl kraft som virker indad uanset fra hvilken side man nærmer sig den pågældende masse og som for kugler er ens fra alle retninger.
Dette gælder også for et sort hul som jo bare er en meget stor masse som er "faldet sammen" og er på et forholdsvis lille rumfang. Det specielle ved et sort hul er ikke primært selve tyngdekraften men den størrelse fordi den er så stor at selv lys påvirkes ved at rummet krummes i nærheden af det sorte hul og at lys følger krumningen. Det sorte hul virker altså ens set fra alle sider eller tyngden er tredimensional. Se mere på:
Spørgsmål om sorte huller og mørkt stof
Med venlig hilsen
Malte Olsen