Здравствуйте. Ищу помощи людей помнящих и знающих общую теорию относительности (моей специальности ее читали обзорно, давно и по жизни она мне не нужна особо, поэтому и возникают трудности).

Вопрос состоит в следующем.

Возьмем некое тело - например атом водорода. Нет, лучше капельку воды, чтобы не очень заморачиваться квантовыми эффектами. Поместим ее в ускоритель. Пусть линейный. Очень длинный ускоритель. Условно будем считать его бесконечным. В нем идеальный вакуум. Начнем ее ускорять, причем медленно - скажем 1 м/с^2 в собственной системе отсчета (например, не очень принципиально вроде). Ускорим ее до безумных энергий - так, что ее релятивистская масса станет равной массе, скажем, Солнца. Нет, лучше всей нашей галактики вместе взятой.

Теперь вопрос - что увидит (зарегистрирует аппаратурой) наблюдатель, достаточно далеко расположенный от этой капли. Система отсчета наблюдаеля связана с "неподвижным" ускорителем.

Увидит ли он черную дыру?

Другие варианты постановки задачи:

1) ускоритель кольцевой, конечного размера, с магиескими магнитами (то есть траектория частицы/капли ограничена в пространстве).

2) Частица/капля просто магически появляется далеко от наблюдателя. Во вселенной нет ничего кроме наблюдателя и частицы/капли. Что увидит наблюдатель (в собственной системе частица/капля движется без ускорения)?

Да, кстати, что будет видно с точки зрения системы привязанной к такой частице?

Понятно, что здесь речь идет не о том, что там действительно произойдет (там явно вылезут всякие разные непредсказанные эффекты), а о том, что общая теория относительности предсказывает.

Помогите разрешить этот спор, не дающий мне покоя.

В целях честности мое мнение таково: наблюдатель увидит черную дыру. Эта черная дыра очень быстро распадется (за счет взаимодействия с окружающим миром, включая вакуум космоса). Также моя позция в том, что такая частица не может быть получена в любом случае (вне зависимости от уровня развития техники) и что данная ситуация выходит за рамки современного уровня развития науки.

Я буду очень благодарен за ваши ответы.

В собственной системе отсчета частица покоится, ее гравитационное поле невелико. Когда же Вы делаете лоренцево преобразование из собственной системы отсчета в лабораторную, появляется нетривиальная метрика. Эта метрика называется Aichelburg-Sexl metric (не берусь переводить фимилии). Она почти не отличается, скажем, от метрики черной дыры с массой, равной массе Вашей капельки воды, разогнанной до очень больших энергий.Тем не менее, горизонта в такой метрике нет. Ну и ничего никуда не распадается, т.к. в собственной СО у Вас просто покоящаяся каплика воды.

Гравитационный радиус солнца - около 3 км. Следовательно, если ускоритель имеет максимальный размер несколько меньше 6 км, то все это дело будет черной дырой.
А с ускоренной частицей невозможно однозначно связать неточечную систему отчета.

Еще небольшое добавление - это гравитационное поле, про которое пишет Дмитрий, будет похоже на перемещающуюся вместе с частицей тонкую линзу, т.е. будет искривлять траектории других (пробных) частиц, пролетающих рядом с вашей капелькой, по законам геометрической оптики.

когда наблюдатель падает на ЧД - в его системе отсчета - он видит в ускоренном воспроизведении жизнь и смерть вселенной как маленькое мгновение. Насколько я понял книжку Тейлора-Уилера.

А в системе отсчета извне ничего не изменится

что сделал А.Эйнштейн(может быть я ошибаюсь), он изобрел только геометрию всего лишь на основании геометрии Лобачевского

Ничего про книжку сказать в данный момент не могу, но понимаете вы неправильно. Чтобы лучше понять, что увидит падающий наблюдатель почитайте про координаты Крускала. Увидит он не так много...


Здесь вы тоже ошибаетесь. Эйнштейн "всего лишь" применил Риманову геометрию (заметьте, названную в честь Римана, а не Эйнштейна. В какой мере на Римана повлияли идеи Лобачевского не возьмусь ничего утверждать, но подозреваю, что здесь были куда более важны труды Гаусса). Собственно именно после того как Эйнштейн начал на нее опираться, у него радикально поменялось отношение к математике.

Есть у меня подозрение, что не все так просто. Дело в том, что, наблюдая в собственной ИСО "просто покоящуюся капельку воды" тот же наблюдатель будет видеть окружающую Вселенную в весьма странном виде. И провзаимодействовать с этой, весьма странно выглядящей Вселенной, будет весьма затруднительно.