Mikä fyysinen laki selittää, miksi seuralaisen tähden virtaava aine kiertyy nopeasti niin, että se on lähellä mustaa reikää?

Vastaus:

Gravity selittää, miksi aine kiertää mustaa reikää nopeasti.

Selitys:

Newtonit yhtyvät kiertoradalla olevien kohteiden liikkeisiin. Kohteeseen vaikuttavaa painovoimaa kuvataan yhtälöllä:

# F = (GMM) / r ^ 2 #

Missä # G # on gravitaatiovakio, # M # on sen rungon massa, jota esine kiertää, # M # on kiertävän kohteen massa ja # R # on etäisyys toisistaan.

Yhtälö antaa objektin kiertoradalla pitämiseksi tarvittavan sentripetiaalivoiman:

# F = (mv ^ 2) / r #

Missä # V # on kiertävän kohteen nopeus.

Kun objekti on kiertoradalla, nämä kaksi voimaa ovat yhtä suuret:

# (GMM) / r ^ 2 = (mv ^ 2) / r #

Jakaminen # M # ja kertomalla # R # antaa:

# V ^ 2 = (GM) / r #

Skenaariossa # M # on mustan aukon massa, joka on melko suuri. Musta aukko on myös melko pieni. Kun asia lähestyy mustaa reikää, arvo on # R # tulee vähitellen pienemmäksi ja siten nopeudeksi # V # tulee yhä suuremmaksi.

Niinpä lähempi asia on mustalle reiälle, sitä nopeammin se kiertää.

Kun materiaali on melko lähellä mustaa reikää, yleisen relatiivisuuden vaikutukset tulevat merkittäviksi, mutta Newtonin liikeyhtälöt ovat riittävän lähellä suurempia etäisyyksiä.