Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 34
Объясните нетямущему, реальна ли такая картина:
Постепенно огромное количество звезд превратится в черные дыры, которые, в свою очередь, могут объединиться в сверхмассивные ЧД. Будут ли они дальше собираться в одну супермассивную ЧД, препятствуя расширению вселенной и постепенно поглощая всё доступное вещество? А дальше Большой взрыв (или просто постепенное рассеивание ЧД) и все по новой...?
Постепенно огромное количество звезд превратится в черные дыры, которые, в свою очередь, могут объединиться в сверхмассивные ЧД. Будут ли они дальше собираться в одну супермассивную ЧД, препятствуя расширению вселенной и постепенно поглощая всё доступное вещество? А дальше Большой взрыв (или просто постепенное рассеивание ЧД) и все по новой...?
Нет, не реальна. Расширение вселенной слишком сильно и все время ускоряется. Гравитация слишком слабая сила на дальних расстояниях, ни одна такая гиганская ЧД не сможет притянуть, например, нашу галактику.
Есть такая штука как Великий аттрактор, он притягивает нашу галактику, но скорость расширения Вселенной все равно много выше. Вот в пределах Великого аттрактора вполне возможно большинство галактик сольются в гигантскую ЧД, но её судьба будет такой же как и всех других ЧД — испариться под действием излучения Хокинга через бездну лет.
Есть такая штука как Великий аттрактор, он притягивает нашу галактику, но скорость расширения Вселенной все равно много выше. Вот в пределах Великого аттрактора вполне возможно большинство галактик сольются в гигантскую ЧД, но её судьба будет такой же как и всех других ЧД — испариться под действием излучения Хокинга через бездну лет.
Спасибо, разобрался. Просто как раз фраза из Википедии про Великий аттрактор
и привела меня к такой идеи.
В прилегающих к Аттрактору областях Вселенной галактики обнаруживают крупномасштабное течение в его сторону со скоростью порядка 491±200 километров в секунду
и привела меня к такой идеи.
Однако там же написано, что несмотря на то что этот неизвестный объект (что это такое до конца еще не ясно — наша собственная галактика закрывает его прямые наблюдения) очень сильно притягивает и нас и все ближайшие галактики, мы все равно удаляемся от него.
Потому что расширение вселенной (как считается на данный момент из-за темной энергии) проходит быстрее, чем гравитационное притяжение даже таких сверхтяжелых объектов как Великий аттрактор собирает материю вместе.
Например для нашей галактики расстояние до него составляет около 65 миллионов парсек (250 млн. световых лет). А это значит пространство между нами расширяется со скоростью порядка 65*68 = 4420 километров в секунду (постоянная Хаббла около 68 км/с на мегапарсек).
Это намного больше чем скорость придаваемая окружающим галактикам его гравитационным притяжением(порядка нескольких сотен км/с), так что несмотря на то что наша и соседние галактики летят в его сторону расстояние до него со временем только увеличивается.
Прямо как у Черной королевы из Алисы в стране чудес: нужно очень быстро бежать, чтобы хотя бы оставаться на одном месте. Ну вот в случае великого аттрактора — бежим недостаточно быстро, чтобы хотя бы начать сближаться с ним.
Ну а то что написано в цитате — это так называемые пекулярные скорости — скорости без учета расширения пространства.
Потому что расширение вселенной (как считается на данный момент из-за темной энергии) проходит быстрее, чем гравитационное притяжение даже таких сверхтяжелых объектов как Великий аттрактор собирает материю вместе.
Например для нашей галактики расстояние до него составляет около 65 миллионов парсек (250 млн. световых лет). А это значит пространство между нами расширяется со скоростью порядка 65*68 = 4420 километров в секунду (постоянная Хаббла около 68 км/с на мегапарсек).
Это намного больше чем скорость придаваемая окружающим галактикам его гравитационным притяжением(порядка нескольких сотен км/с), так что несмотря на то что наша и соседние галактики летят в его сторону расстояние до него со временем только увеличивается.
Прямо как у Черной королевы из Алисы в стране чудес: нужно очень быстро бежать, чтобы хотя бы оставаться на одном месте. Ну вот в случае великого аттрактора — бежим недостаточно быстро, чтобы хотя бы начать сближаться с ним.
Ну а то что написано в цитате — это так называемые пекулярные скорости — скорости без учета расширения пространства.
Дыра испаряется, но пока есть горизонт событий информация остаётся, при исчезновении горизонта события (знак бесконечности исчезает?) информация освобождается. аналогично если горизонт события уменьшается в диаметре. У нас получается проблема в том, что дыра испаряется без информации о содержимом?
Да, квантовая физика запрещает потерю «информации». Если бы дыра просто была сама по себе можно было предполагать что информация внутри есть просто мы её не можем наблюдать, но вот безвозвратной потеря «информации» быть не должно, это значит что либо не верно наше знание процессов квантовой физика или мы что-то не знает о ЧД.
Но ведь по сути, мы и так о них ничего не знаем — есть только предположения, повторяемого эксперимента для подтверждения пока нет у нас.
«Повторяемым экспериментом» в теоретической физике часто является вычислительный. Считаем по разным формулам, получаем один результат, делаем вывод, что «эксперимент» удался. Конечно, рано или поздно развивающаяся физическая теория обязана (согласно научному методу) выдать предсказания, которые можно проверить и физическим опытом, а не только вычислениями. Иначе теория получится не физическая, а метафизическая.
Если я положил в стакан ледяную фигурку бэтмена и ледяную фигурку супермена одинакового веса, подожду и смешаю одного миксером, а второго ложкой, затем выжду, пока колебания успокоятся.
Как, теоретически, можно извлечь из них информацию, и понять кто есть кто?
Я никак не могу понять, почему смешать в черной дыре что-то, означает парадокс и чем это отличается от вышеприведенного примера.
Как, теоретически, можно извлечь из них информацию, и понять кто есть кто?
Я никак не могу понять, почему смешать в черной дыре что-то, означает парадокс и чем это отличается от вышеприведенного примера.
Если у Бэтмена и Супермена различные квантовые параметры, то в результате и смеси с водой получатся измеримо разные. Это и отличает квантовые параметры системы от «классических» (потеря квантового параметра — это когда из 2*2 вдруг получилось -4, а не 3.99999, как в классических измерениях и потерях).
Обе фигурки изо льда. Если вы пытаетесь сложить 2*2, то ЧТО ИМЕННО? капли? молекулы? электроны?
А если вода не дистилированная, то в ней будут происходит химические реакции.
Так и с ЧД — вполне возможно, что условия внутри полностью разрушают структуру того, что в нее попадает. Не информацию, а ее структуру — составные части никуда не деваются, просто деляться на минимально возможные (фотоны? бозоны? кварки? etc)
Пока что я не понял, в чем именно парадокс.
А если вода не дистилированная, то в ней будут происходит химические реакции.
Так и с ЧД — вполне возможно, что условия внутри полностью разрушают структуру того, что в нее попадает. Не информацию, а ее структуру — составные части никуда не деваются, просто деляться на минимально возможные (фотоны? бозоны? кварки? etc)
Пока что я не понял, в чем именно парадокс.
Проблема в том что предположим что в одна фигурка, получилась из льда небольшой примесью свинца, в вторая, получилась из льда с небольшой примесью золота. А вот результат смеси это чистый лед без всяких примесей.
С точки зрения квантовой физики в ЧД нарушается закон сохранения квантовых чисел, а это примерно равносильно превращению свинца в золото используя только миксер.Ну или что в вашем миксере будут нарушаться законы сохранения энергии или массы.
В теории это все возможно, но это значит, что современную квантовую механику можно списать в утиль, как неработающую теорию, так как она не позволяет нарушать этот закон сохранения. Это равносильно что в ЧД нарушались бы законы сохранения энергии или массы.
С точки зрения квантовой физики в ЧД нарушается закон сохранения квантовых чисел, а это примерно равносильно превращению свинца в золото используя только миксер.Ну или что в вашем миксере будут нарушаться законы сохранения энергии или массы.
В теории это все возможно, но это значит, что современную квантовую механику можно списать в утиль, как неработающую теорию, так как она не позволяет нарушать этот закон сохранения. Это равносильно что в ЧД нарушались бы законы сохранения энергии или массы.
Если результат смеси — чистый лед без примесей, но с весом, который соответствовал весу с примесями — то нет ничего. Все было разобрано на какие-нибудь кварки, потом собрано в дистилированную воду. Ничего лишнего не пропало, ничего нового не получилось.
Другими словами — я вполне верю, что в определенных условиях (а внутри ЧД условия, которые даже гипотетически описать сложно), частицы могут разлагаться на составные части, а те на свои составные части. А покидая ЧД, они будут складываться назад, но в этом процессе они теряют изначальную структуру.
При этом потери именно массы с энергией не происходит.
Другими словами — я вполне верю, что в определенных условиях (а внутри ЧД условия, которые даже гипотетически описать сложно), частицы могут разлагаться на составные части, а те на свои составные части. А покидая ЧД, они будут складываться назад, но в этом процессе они теряют изначальную структуру.
При этом потери именно массы с энергией не происходит.
У этого чистого дистилята будет уникальный набор атомов, состоящий из разных протонов, нейтронов и электронов с разными спинами, энергией и массой, как бы тщательно вы бэтмена не расчленяли
У этого чистого дистилята будет уникальный набор атомов, состоящий из разных протонов, нейтронов и электронов с разными спинами, энергией и массой...
А разве из этого уникального набора можно собрать только что-то одно?
Например, есть буквы К, А, Л, Ш, А. Набор уникален, в своем роде. Но из этого набора мы можем собрать слово «ШКАЛА», а можем и слово «АЛКАШ». Набор букв не поменялся. А если представить объемные буквы из какого-то материала, то их объем и масса тоже не поменялись. Это упрощенный пример, но тем не менее.
Есть ещё антивещество. Так вот нельзя сказать, из материи или антиматерии сделана чёрная дыра. В обычных условиях невозможно превратить атом водорода(протон+электрон) в антипротон+позитрон.
По какой причине запрещена потеря информации?
Если некий процесс может произойти одинаково (а в квантовом мире, как мне кажется, полно таких одинаковых событий) по нескольким причинам, тогда наоборот, не должно быть способа узнать, по какой из причин произошёл процесс.
В макромире мы можем разбить чашку на миллиард осколков и никаким образом не узнать, каким образом эти осколки были соединены прежде. Благодаря этому, время течёт в одном направлении, и существуют необратимые процессы. Осколки никогда не соберутся в целую чашку способом, обратным её разрушению.
Если некий процесс может произойти одинаково (а в квантовом мире, как мне кажется, полно таких одинаковых событий) по нескольким причинам, тогда наоборот, не должно быть способа узнать, по какой из причин произошёл процесс.
В макромире мы можем разбить чашку на миллиард осколков и никаким образом не узнать, каким образом эти осколки были соединены прежде. Благодаря этому, время течёт в одном направлении, и существуют необратимые процессы. Осколки никогда не соберутся в целую чашку способом, обратным её разрушению.
Может быть, парадокс решается не на уровне спекуляций с симметриями и трансляциями (ЧД — лишь частность, потерю информации можно и без ЧД сформулировать, например, улетающим в расширяющееся пространство фотоном, который будет вечно лететь к «границе», но никогда её не достигнет), а путём формализации онтологии физических законов, информация о параметрах которых и считается «исчезающей/неисчезающей». Ведь на уровне гипотетической «вселенской волновой функции», описывающей все возможные эволюции вселенной начиная от точки сингулярности, «глобальная» информация никогда никуда не девается, даже если какая-то локальная физическая структура внутри вселенной безвозвратно сгинет в чёрной дыре. Вся информация вселенной в физическом смысле заключается только в «номере» актуальной траектории эволюции вселенной, отличном от всех остальных номеров потенциальных траекторий («номер актуальной вселенной»). Этот номер и «хранит» (правда, уже не физически, а математически, в духе демона Лапласа) в себе всю информацию о безвозвратно уничтоженной в ЧД физической структуре (ведь в этом конкретном «номере вселенной» «предусмотрена» только такая судьба этой структуры). Подозреваю, что мой философский манёвр требует усложнения («глобализации») определений детерминизма и необратимости в физических процессах, чтобы «судьбы» фрагментов вселенной стали объективным и измеримым явлением (т.е., физически содержащим информацию, которую можно извлечь). Или на пути к этой формализации прийти к её невозможности (и, следовательно, обосновать несостоятельность закона об неуничтожимости «локальной» информации).
Напоминает архиватор Бабушкина. Хорошо описан здесь:
Подам отличную идею — уже сейчас делить разные числа одно на другое, конвертить остатки в avi и смотреть еще не вышедшие фильмы :)
Вам его будет напоминать любое сведение информации о конфигурации системы к порядковым номерам, видимо. Хотя само по себе это сведение в архиваторе Бабушкина проблемой не является. Проблемой в нём является то, что номер этот занимает больше места, чем исходная информация, и на его подбор требуются триллиарды лет. Однако ж мои рассуждения в контексте детерминированной вселенной не требуют вычисления этого номера, это лишь способ постулировать перечислимость (счётность) этих номеров. По сути, это определение фазового пространства всей вселенной всего лишь.
Как я понял температура излучения черной дыры зависит от массы.
Значит ли это что существуют настолько массивные черные дыры что они растут поглощая фотоны реликтового излучения? И чем массивнее черная дыра тем при меньшей температуре она начнет испаряться?
Если расширение будет продолжиться вечно то даже дыры массой великого акретора всё равно испаряться.
Но на это уйдет просто бездна времени но у вечности его все равно слишком много и она умеет ждать )
Если предположим осталось одно излучение и процес расширения пошел в обратном направлении
то температура начнет расти плотность излучения тоже настанет момент когда плотность достигнет достаточной величина для образования королевы всех черных дыр.
Но у неё будет очень низкая плотность. Вроде у черных дыр есть такая особенность чем больше массы тем ниже её плотность объём под горизонтом событий /
Но пространство продолжит сжиматься… ))
И что тогда будет ведь черную дыру сжать вроде нельзя ??
Новый большой взрыв?
Значит ли это что существуют настолько массивные черные дыры что они растут поглощая фотоны реликтового излучения? И чем массивнее черная дыра тем при меньшей температуре она начнет испаряться?
Если расширение будет продолжиться вечно то даже дыры массой великого акретора всё равно испаряться.
Но на это уйдет просто бездна времени но у вечности его все равно слишком много и она умеет ждать )
Если предположим осталось одно излучение и процес расширения пошел в обратном направлении
то температура начнет расти плотность излучения тоже настанет момент когда плотность достигнет достаточной величина для образования королевы всех черных дыр.
Но у неё будет очень низкая плотность. Вроде у черных дыр есть такая особенность чем больше массы тем ниже её плотность объём под горизонтом событий /
Но пространство продолжит сжиматься… ))
И что тогда будет ведь черную дыру сжать вроде нельзя ??
Новый большой взрыв?
Давно пытаюсь понять момент с виртуальными частицами и излучением. Ведь при аннигиляции должны получаться фотоны? И почему при добавлении массы в ЧД её масса уменьшается? Или виртуальные частицы изначально состоят из непонятной отрицательной энергии (по логике да, если они получаются из вакуума, но понимания это не облегчает)
Или они и есть неуловимая тёмная энергия? Что частично подходит, поскольку они, судя по всему, взаимодействуют с окружением только гравитационно и сами с собой взаимодействовать не могут, т.к. не существуют достаточно долго.
Или они и есть неуловимая тёмная энергия? Что частично подходит, поскольку они, судя по всему, взаимодействуют с окружением только гравитационно и сами с собой взаимодействовать не могут, т.к. не существуют достаточно долго.
Есть пара виртуальных частиц. Они родились и тут же исчезли может аннигилировали может еще что.
Но в реальном мире следов не осталось ничего не берётся из ниоткуда закон сохранения энергии.
Но при очередном событии (появление пары частиц) 1 из частиц появилась под горизонтом событий.
Вторая над и смогла аннигилировать с частицой из другой пары а может и из нашего мира.
В результате мы имеем нарушение закона сохранения энергии.
Для предотвращения этого масса черной дыры уменьшается на энергию появившуюся в результате события.
Я не знаю какие частицы рождаются при кипении вакуума вблизи горизонта событий.
Но как я понимаю чем менее массивна черная дыра тем интенсивнее происходят события.
И как я понял энергия родившихся квантов тоже растёт.
Но в реальном мире следов не осталось ничего не берётся из ниоткуда закон сохранения энергии.
Но при очередном событии (появление пары частиц) 1 из частиц появилась под горизонтом событий.
Вторая над и смогла аннигилировать с частицой из другой пары а может и из нашего мира.
В результате мы имеем нарушение закона сохранения энергии.
Для предотвращения этого масса черной дыры уменьшается на энергию появившуюся в результате события.
Я не знаю какие частицы рождаются при кипении вакуума вблизи горизонта событий.
Но как я понимаю чем менее массивна черная дыра тем интенсивнее происходят события.
И как я понял энергия родившихся квантов тоже растёт.
Хочу задать вопрос Итану.
Как я понял плотность сингулярность бесконечна.
Откуда это следует?
как я понял есть так называемые планковские черные дыры.
То есть может существовать предел плотность вещества например равный плотности планковской черной дыры.
И в центре черной дыры находиться сгусток энергии с колоссальной но не бесконечной плотностью. 10^94 кг/м3
Как я понял плотность сингулярность бесконечна.
Откуда это следует?
как я понял есть так называемые планковские черные дыры.
То есть может существовать предел плотность вещества например равный плотности планковской черной дыры.
И в центре черной дыры находиться сгусток энергии с колоссальной но не бесконечной плотностью. 10^94 кг/м3
Это перевод, чтобы задать вопрос Итану нужно писать на английском и на авторском сайте.
Но плотность сингулярности бесконечна потому что пространство и время внутри сингулярности вырождается в бесконечно малую точку с бесконечно малой плотностью (собственно там не работают понятия пространства и времени). Нет, это не планковская ЧД, это именно сингулярность в центре ЧД (впрочем, существование подобных сингулярностей спорно).
Следует бесконечность плотности из определения сингулярности, так как сингулярность это бесконечно малая точка пространства, то и плотность математически должна быть бесконечно большой (если такая сингулярность вообще существует, конечно).
Но плотность сингулярности бесконечна потому что пространство и время внутри сингулярности вырождается в бесконечно малую точку с бесконечно малой плотностью (собственно там не работают понятия пространства и времени). Нет, это не планковская ЧД, это именно сингулярность в центре ЧД (впрочем, существование подобных сингулярностей спорно).
Следует бесконечность плотности из определения сингулярности, так как сингулярность это бесконечно малая точка пространства, то и плотность математически должна быть бесконечно большой (если такая сингулярность вообще существует, конечно).
Все же почему все решили что информация обязана сохраняться?
Так что, если бы ЧД были вечными, никакого информационного парадокса не существовало бы
А где можно прочитать про «закон сохранения информации»?
Что это такое?
Все же как-то не укладывается в голове проблема о «не потере» информации.
В первую очередь непонятно, что вообще из себя представляет эта информация
Вот, например, у нас есть книга и мы ее сожгли, но информацию, видимо, не потеряли потому, что пыль, в которую мы «сконвертировали» книгу, каким то образом хранит в себе память о том, что было написано в ней.
Допустим так, но
Откуда появилась эта книга, человек ее выдумавший и написавший? Ведь тоже из «пыли».
Т.е. из ничего, путем упорядочивания хаоса, была сформирована информация (книга),
а затем при сжигании информация из книги вернулась туда, откуда была получена — в пыль, в ничто.
Т.е. информация не исчезает, информация возвращается к своему исходному состоянию, а именно — к отсутствию информации.
А если так, тогда вопрос о «не потере» информации вроде как не актуален
В первую очередь непонятно, что вообще из себя представляет эта информация
Вот, например, у нас есть книга и мы ее сожгли, но информацию, видимо, не потеряли потому, что пыль, в которую мы «сконвертировали» книгу, каким то образом хранит в себе память о том, что было написано в ней.
Допустим так, но
Откуда появилась эта книга, человек ее выдумавший и написавший? Ведь тоже из «пыли».
Т.е. из ничего, путем упорядочивания хаоса, была сформирована информация (книга),
а затем при сжигании информация из книги вернулась туда, откуда была получена — в пыль, в ничто.
Т.е. информация не исчезает, информация возвращается к своему исходному состоянию, а именно — к отсутствию информации.
А если так, тогда вопрос о «не потере» информации вроде как не актуален
Это всё очень здорово и интересно, но сам факт существования ЧД всё же ещё не доказан…
Вопрос к картинке, на которой изображено отклонение лучей света рядом с черной дырой. Возможно ли использовать черную дыру как зеркало, например, чтобы увидеть прошлое солнечной системы?
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Спросите Итана №103: решили ли мы информационный парадокс?