Comments 108
Как же всё-таки задолбал этот американский научпоп с его "каждая формула кроме эм-цэ-квадрат снижает продажи вдвое". Простейшая формула, связывающая кривизину и радиус чд, заменила бы половину статьи. Простейший рисунок с табуреткой на большом шарике и такой же табуреткой, но на маленьком, и стрелочками от ножек к центру шарика, была бы в 100 раз информативнее всей статьи.
Ну и вот это место:
эта наивная картина, когда пары частица-античастица возникают, а один из членов исчезает в чёрной дыре, сильно упрощена... На самом деле всё несколько сложнее, но гораздо интереснее.
после которого не следует никаких пояснений, чего же там сложнее и интереснее - это прям огонь! "Ты, читатель, тупой, всё равно не поймёшь!" — так что ли?:)
Нет, просто это обширная тема для отдельной статьи:
правильно ли я понимаю что более искривленное пространство имеет большую энергию? Частицы тунелируют наружу, т.е в зону с менее энергичным пространством, оттуда и излучение хокинга у маленькой дыры интенсивнее, так что ли?
Искривлëнное пространство само по себе не содержит никакой энергии. Вторая производная потенциала гравитационного поля — приливная сила, условно говоря, разрывающая пару частиц, около маленькой ЧД гораздо больше.
тогда я вообще из статьи не понял, как связана большая приливная сила с тем, что у маленьких черных дыр сильнее излучение хокинга.
Что касается излучения Хокинга, там просто масса в знаменателе — чем меньше масса, тем интенсивнее излучение. А приливная сила вообще не при чем. Приливная сила — это разность сил, условно, действующих на вашу голову и ноги. Понятно, что там бОльшую роль играет просто расстояние до этой массы.
На самом деле, я согласна: что приливная сила, что тунеллироание излучения из-под горизонта, что разделение пар частиц — это всё попытки наглядно объяснить излучения Хокинга. Но все они, вообще говоря, неправда.
Если уж кратко, но честно попытаться объяснить, то излучение Хокинга — это несовпадение in-вакуума, который был до образования ЧД, и out- вакуума после еë образования. Чтобы это ни значило. "Старый" вакуум до коллапса, как выясняется, уже не является вакуумом в метрике ЧД после коллапса.
Скажу более, если бы у нас была "вечная" ЧД, у которой не было фазы еë образования в прошлом, а она существовала всегда, то она и не излучало бы. Другое дело, что такого в нашей вселенной быть не могло.
Это я к тому, что фаза коллапса — принципиальный момент для последующего излучения Хокинга.
UPD. Наличие или отсутствие частиц зависит от системы отсчëта. Вакуум относителен при переходе в неинерциальную СО. Что для одного наблюдателя вакуум, то для другого кишит частицами, если наблюдать из ускоренной системы отсчëта. Это называется эффект Унру.
Эффект Хокинга из той же песни. Мы не можем метрику Минковского до коллапса "натянуть" на метрику образовавшейся ЧД и поэтому наблюдаем поток частиц.
Вакуум вакууму рознь. Нынешний вакуум известный как ложный вакуум в каждом кубическом сантиметре содержит энергии достаточной вскипятить все океаны земли. Вопрос а какая энергия у вакуума была в ранней вселенной, ведь эта энергия упаковывалась и становилась массой рождаемых частиц, "ожидаемое вакуумное среднее" имеет огромное значение, для частиц это источник и сток слабого заряда поля Хиггса. Динамическая генерации массы частицы подразумевает что она продирается сквозь слабый заряд, Частица полялизует этот заряд, обрастает им, становится как бы массивнее.
Теперь берём "энтропийную теорию гравитации Верлинде" , частицы делают что то такое интересное с вакуумом, энтропия вселенной увеличивается, а локально убывает, локально это около масс, соответственно в войдах вакуум имеет бо́льшую энергию, частица вниз по этому градиенту будут дрейфовать с ускорением свободного падения. Соответственно с таким же свободным ускорением будет расширяться вселеннаяв в масштабах больше галактического скопления.
При чтении статьи возник вопрос. Вот есть черные дыры разной массы и соответсвенно разного размера. А что мешает большим черным дырам сжиматься дальше? Есть сила, стремящаяся сжать черную дыру - гравитация. Но черные дыры вроде как стабильны в своих размерах. Получается, что есть некая сила, которая даже в черных дырах способна противостоять дальнейшему сжатию? Если да, то что это может быть? Так же как в звездах - негравитационные "фундаментальные взаимодействия" частиц (или того, что там от них осталось)?
Так они и сжимаются дальше до сингулярности нулевого размера в классической ОТО. Внутри ЧД пустая. Горизонт событий — это условная сфера, а не твердь.
Дальше там еще интереснее. Когда начинаешь вникать в то, что такое голая сингулярность - мозг ломается сильнее, чем от попытки сходу правильно вкурить ОТО.
что такое голая сингулярность
А сингулярность то - голая!
Только эта голая сингулярность для внешнего наблюдателя образуется в бесконечном будущем. Т.е. для внешнего наблюдателя - горизонт событий это именно твердь материи (и энегрии) замеревшей в "стоп-кадре" (это при условии что там она была в момент образования или после, конечно).
Но при попытке прикоснутся к этой "тверди" (например, сесть на ракете) она начнёт "убегать" и сжиматься в сингулярность.
Вообще ниче не понял. Можно попроще как-то?
А куда уж проще? Время на горизонте событий просто тупо не течёт вообще - т.е. материя которая там была там и остаётся до скончания времён.
Но для ракеты, которая летит к горизонту событий по мере того как она оказывается во всё более искривлённом пространстве - время на горизонте событий "размораживается" и материя продолжает "схлопываться". Причём там так всё устроенно, что ракета никогда не сможет догнать "поверхность" - чем быстрее она пытается лететь, тем быстрее начинает бежать время для "поверхности" и тем быстрее она убегает от ракеты.
И ракета и "поверхность" в конечном счёте окажутся в сингулярности (за конечное время), но пока они летят, можно сказать что сингулярности для них пока ещё нет в их "настоящем" (насколько этот термин применим).
А для внешнего наблюдателя - какой бы срок он не ждал (бесконечность - не число, так-то), то каких-либо подвижек и, соответственно образования сингулярности он не дождётся.
P.S. сильно не пинайте - человек просил попроще, пришлось порезать много острых и тупых углов.
Как это черная дыра пустая, это ведь остатки звезды
Ну... вот так. В этом по сути и состоит информационный парадокс: куда всë делось.
А если со временем из-за излучения Хокинга масса дыры упадёт до того состояния, что дыра не может оставаться чёрной дырой, то дыра рванет и снова все вернётся и материя и информация?
Нет - она просто исчезает и перестает существовать. Т.е. вся её масс-энергия переходит во всё хокингское излучение, что она излучила. Но тут возможен и вариант планковскими дырами - их энергии слишком мало чтобы породить какую-либо частицу и потому они перестают испараться. Т.е. чёрная дыра уменьшается до планковских размеров и так навечно и остаётся.
Энергии у планковских ЧД не так уж и мало по меркам квантмеха, да и сколько бы ни было - на пару фотонов точно хватит при абсолютно любой энергии.
С другими законами сохранения сложнее. Если, например, у ЧД был небольшой электрический заряд, который не удалось вовремя сбросить (наглотавшись электронов или позитронов до того, как радиус ЧД стал меньше электромагнитного радиуса электрона ~3e-15 м), то испариться полностью квантовая ЧД уже не сможет.
И самой большой проблемой здесь будет момент импульса, он же спин. Но в этом случае гипотетически возможен другой вариант: при превышении спином J и зарядом Q некоторого значения (J² + Q² > M² в некоторых естественных единицах измерения) горизонт событий может просто исчезнуть.
Вы не правы, у планковской ЧД прорва энергии. Она весит примерно микрограмм. Это просто чëртова прорва энергии, так что распадаться ей есть куда. Однако происходит ли это, пока не понятно. Никаких фундаментальных запретов, вообще говоря, не видно. Но тут без квантовой гравитации ничего наверняка утверждать нельзя.
Она пустая для внешнего наблюдателя. Для него существует только оболочка (горизонт событий). Вся масса, энергия, импульс, информация всего, что упало в эту ЧД - осталось на горизонте. Не существует способа продлить какую-либо систему координат внутрь ЧД, поэтому мы вообще не можем говорить о внутренностях ЧД. В нашей Вселенной просто больше нет этих точек (потому и "дыра").
А вот изнутри построить такую систему координат можно. При этом все внешние события, включая ещё не случившиеся, в этой системе произойдут до момента образования горизонта, а потом начнётся "новое время". Математически это выглядит как умножение всех координат, включая время, на мнимую единицу, т.е. события до образования ЧД будут иметь чистые мнимые координаты и действительное время с метрикой (+,-,-,-)
Ахринеть просто. Пишите статью на эту тему.
Не существует способа продлить какую-либо систему координат внутрь ЧД, поэтому мы вообще не можем говорить о внутренностях ЧД. В нашей Вселенной просто больше нет этих точек (потому и "дыра").
Этот полнейшая чушь. Есть координаты Крускала-Секереша, есть координаты Леметра, есть и другие, которые прекрасно и непрерывно описывают как внешнюю часть ЧД, так и горизонт, так и внутренности.
Я удивлён читать подобное от Вас, при всём уважении.
Предъявите координаты Крускала, или кого вам будет удобно, описывающих внутренности двух разных ЧД и обычного пространства между ними одновременно.
(PS. Это невозможно)
А откуда взялась в обсуждении вторая ЧД? Речь всю дорогу была об одной. И вообще задача двух тел, насколько я знаю, в ОТО не решена.
А откуда взялась в обсуждении вторая ЧД
Ну если вас не затруднит прочесть то, что вы назвали "полной чушью", то оттуда.
Речь всю дорогу была об одной
Не об одной, а "о половине". Изнутри ЧД математически возможно построить СО (напр. Крускала), хотя такие координаты с поворотом осей на 45' и будут иметь очень мало смысла снаружи ЧД. А вот в обратную сторону нельзя.
На самом деле такое построение внутренности контр продуктивно, ибо когда кончится время Вселенной не будет и черной дыры в ней.
до сингулярности нулевого размера в классической ОТО. Внутри ЧД пустая.
Иными словами, внутри ничего нет, только гравитация. Типа как носки на десятой стадии: носков уже нет, остался только запах)))
Имхо, теория относительности хороша для всяких гравитаций, но не стоит применять её для слишком предельных (запредельных) случаев, ибо она начинает предсказывать абсурд вроде нулевого размера того, что внутри ЧД.
Обычное вещество громоздкое, ибо пустое внутри: ядро атома ма-аленькое, электроны далеко, пустоты много. При достаточном сжатии можно затолкать электроны в ядро, первая пустота исчезнет, получится нейтронное вещество. Но нейтроны из чего-то состоят, вроде из кварков. Между кварками тоже, наверно, пустота, вторая. Если нейтронное вещество сжать, эту пустоту тоже, наверно, можно выбрать. Это сжатие в реальности возможно только гравитацией, очень большой. А классическая небесная механика, по которой летают спутники, при этом никуда не девается, вторая космическая для земной массы 11км/с, но это при расстоянии 6400км до центра. Уменьшить размер вдвое при той же массе, и вторая космическая будет уже вчетверо больше, 44 км/с. Ещё меньше - ещё быстрее, вплоть до скорости света при 1 сантиметре, но это не значит, что вещество исчезнет, просто появится непрозрачная плёнка горизонта событий. Ну, вслучае Земли это сферично и вакуумно, а в случае тяжелой звезды - реально. Белый карлик при перетяжелении осядет в нейтронную звезду, нейтронная звезда при перетяжелении осядет в неизвестно что, вполне возможно, находящееся недалеко от горизонта и имеющее вполне реальный размер.
Почему вкш коммент интереснее этой американской статейки?
Между кварками тоже, наверно, пустота
нет, там как раз лютая каша из глюонов и кварков. Настолько лютая, что говорят о "валентных кварках". Ну то есть это каша, у которой сохраняется сумма барионных и прочих зарядов, а сами кварки возникают и исчезают с планковскими скоростями.
С точки зрения внешнего наблюдателя, при приближении к радиусу шварцшильда, время на чёрной дыре останавливается. Поэтому для нас они и имеют такой размер, плюс-минус поправки на заряд и вращение. Чтобы узнать, что внутри - нужно туда слазить.
не "слазить", а быть внутри до образования ЧД.
кстати интересный вопрос - а если уменьшить плотность внутри ЧД, она же сможет обратно в нейтронную звезду вернуться? или всё, "с концами" ?
Ну это вопрос оооочень на тоненького. Если внутри сверхмассивной ЧД есть другие маленькие ЧД, и эти ЧД сливаются, то масса слившейся ЧД будет меньше суммы масс исходных ЧД. Часть их энергии-массы переходит в грав. волны. Эти волны не смогут покинуть внешнюю ЧД, но сами по себе они не гравитируют (спорный момент, но разные авторитетные товарищи от Эйнштейна до Торна и Уилера считают, что не гравитируют). Т.е. радиус внешней ЧД должен уменьшиться, и, возможно, внешняя ЧД может выпустить наружу ещё какую-то массу. Но в нейтронку вроде как в любом случае превратиться она не сможет.
Черная дыра - это не физическая поверхность, которая может гулять туда-сюда. Это некий уровень, который возникает, если внутри него оказывается масса, которая не позволяет свету его покинуть. И что там происходит с массой дальше внутри - нам неизвестно, она может сжиматься, может не сжиматься - уровень останется прежним. Он может измениться тлько при изменении массы.
Т.е. получается для каждого объекта в пространстве создается некая "форма", оно заполняется материей и получаем объект в физическом мире, у которого есть гравитация. Если уменьшить массу, то "форма" то останется, и гравитация уменьшается. Как-то так примерно.
а если эту массу куда-то деть - она же вернется из ЧД обратно во внешний мир?
А что значит «куда-то деть»? За пределы ЧД массу вывести уже невозможно.
Если внутри ЧД сделать две новых ЧД и столкнуть их друг с другом - появяться же волны и в отрицательной полуволне (т.е. "массы меньше") граница ЧД должна же быть меньше, чем в положительной полуволне (т.е. "массы больше") разве не так ?
Согласно нынешнему пониманию ЧД никакая информация оттуда выйти не может. То есть ничто, происходящее внутри, не должно отразиться снаружи.
но ведь
1) это пока "ЧД есть" (т.е. пока есть искривление пространства некоторой величины)
2) уменьшение массы ЧД (когда она "светит" излучением хокинга) выходит же наружу?
2) Излучение Хокинга не выходит, оно образуется на горизонте событий и уменьшение массы происходит исключительно в следствие закона сохранения энергии. То есть, фактически, ЧД все равно ничего не излучает, наоборот: она поглощает половину виртуальной частицы.
1) внутри же что-то происходит - и мы видим результат (уменьшение горизонта, уменьшение массы, ускорение излучения и т.д.), разве не так?
2) когда ЧД "испарится поностью" - сингулярность исчезнет или нет?
3) ОК, если снаружи ЧД рядом слить две ЧД - то в направлении излучения гравитационных волн граница ЧД будет же двигаться (пространство искривляется)?
это не внутри происходит, а со всей чёрной дырой как с единым целым
исчезнет
гравитационные волны - это отдельная песня и там нет единого мнения даже как они на орбиты влияют, не то что как со чёрной дырой взаимодействуют. Но в общем случае - нет. Говоря очень грубо - горизонт событий искривляется вместе со своим содержимым, поэтому ничего из-под горизонта не выйдет.
P.S. Стоит отметить, что излучение Хокинга - это всего лишь гипотеза. И довольно слабая (там есть много подводных камней и возражений). Так что скорее всего вселенную ждёт "тепловая смерть", когда всё вещество и излучение поглотиться чёрными дырами ...
ОК, пускай он искривляется вместе со всем содержимым,
а что если мы внутри ЧД-0 сделаем новую ЧД-1 с большим моментом вращения - это же повлияет на границу ЧД-0 ?
или все действуют в рамках " никакая информация оттуда выйти не может. То есть ничто, происходящее внутри, не должно отразиться снаружи "(с) и никто не пробовал посчитать?
Вы не правы. Излучение Хокинга происходит "далеко" от горизонта событий и без его влияния. https://habr.com/ru/articles/804549/
Если дело сжалось до размера горизонта событий, то оно неизбежно сожмëтмя и дальше, ибо дальше покой невозможен. Метрика такова, что возможно только падение к центру, неважно в какое вещество превратилась звезда, в какую супер-пупер кварковую плазму.
покой невозможен
Покой невозможен, а динамика очень даже. Ну, как пример, в статике и самолёты не летают и велосипеды не ездят.
Метрика такова, что возможно только падение к центру
Это метрика предельного случая, которую удобно считать. Не имеет отношения к реальности. Сверхмассивная ЧД им. Пенроуза (масса 1e10 солнечных, состоит из 1е10 нейтронных звёзд массой 1 солнечную, радиус примерно равен радиусу солнечной системы по Уран) динамически устойчива без всяких сингулярностей. Нейтронные звёзды радиусом 20 км летают мимо друг друга на релятивистских скоростях со среднм расстоянием в 1 млн км и сталкиваются исключительно эпизодически, снижая общую массу.
Согласно теории пульсирующей вселенной Ника Горькавого мы все живем внутри ЧД. Пока расширяемся.
метрика меняется и совсем не по Эйнштейну..
Интересно, а можно ли маленькую черную дыру массой например с Луну использовать в качестве источника энергии? Диаметр такой черной дыры должен быть доли милиметра, может быть даже микроны. По идее, можно разместить такую дыру где-то подальше от Земли, кидать туда любое вещество, вещество будет разгоняться до субсветовых скоростей и, таким образом, изулучать энергию лучше термоядерного реактора. Заодно и проблему мусора решить.
А еще из черной дыры получилась бы отличная гравитационная катапульта.
Осталось решить мелкие технические детали ;)
Всё уже придумано. Если ЧД вращается (а вращаются они все), то над горизонтом событий существует область — эргосфера. В отличие от горизонта событий, еë ещё можно покинуть. Если туда попадëт тело, затем внутри оно разделится на две части так, что одна часть упадëт в ЧД, то другая часть вылетит обратно, отобрав у ЧД момент вращения.
Делаем закольцованный конвейер, который одной своей частью спускается в эргосферу. Грузим на ленту мусор, который в момент прохождения эргосферы сбрасывается с ленты в ЧД. Лента конвейра получает ускорение. Подключаем к ней генератор.
Таким образом избавляемся от мусора и получаем взамен колоссальную энергию порядка mc^2 от выброшенного мусора. Профит.
Это картинка из книжки "Космические рубежи теории относительности". Эта книжка, прочитанная в школе, перевернула всë и определила всю мою жизнь: 239 — Физтех — наука.
Только есть два маленьких но (помимо того, что такой конвейер не из чего строить). Во-первых, мусор — это то, что было полезно, стало быть, состоит из полезных веществ. Избавляться от мусора безвозвратно — это значит попросту лишать себя и своих потомков самых полезных ресурсов. А во-вторых, получается, что мы таким макаром раскручиваем этот наш экогород, так что вскорости он улетит в космос.
Да, кстати, про раскрутку не подумала. От момента надо как-то избавляться.
На самом деле, в качестве мусора можно использовать обычные фотоны. Если длина волны фотона хотя бы примерно в пи раз больше диаметра ЧД, дыра не сможет засосать такой фотон (ну, сможет, но при отношении пи или больше вероятность падает в ноль). А вот фотон при правильном угле падения сможет отобрать у дыры немного импульса и неизбежно энергию. При неправильном - наоборот, дыра сможет отобрать у фотона часть его энергии.
(Хочу особо подчеркнуть, что эта энергия качается не из "внутренностей" чёрной дыры, а из её "внешней" энергии вращения. Само вращение ЧД в результате будет замедляться)
Если звёзды вертятся, то и то, что, из них получается, тоже должно вертеться, а ради сохранения момента верчения - быстро. Нейтронные звёзды - очень быстро,иэто при том, что они иногда сбрасывают часть массы, разменивая свои об/мин на добавку к первой и второй космическим к сброшенному веществу, примерно так же, как и ракеты, выгодно стартующие с экватора. А нейтронная звезда при переходе в ЧД вроде не должна взрываться, это в белом карлике есть чему гореть, а НЗ просто должна уменьшить диаметр. Значит, обороты должны подрасти. А если вспомнить старика Эйнштейна с рисуночком "шарик на сеточке", то это вращение по идее должно бы закручивать пространство? Это можно измерить или хотя бы засечь? Например, вокруг Стрельца-А звезды летают с одним наклонением, или или разными? Значит, те, что на полярных орбитах в периЧернодырии)) должно сносить. А если верить классической версии, в которой дыра растёт методом аккреции из диска (вращающегося!), то в процессе набора миллионов солечных масс она должна там раскрутиться до околосветовой скорости на поверхности центрального объекта, какой бы он там ни был. А особенно интересные ЧД были бы некоторой, наверно, небольшой массы, которую надо будет ещё высчитать в предположении, что нейтроны состоят из кварков, которые настолько же мельче нейтронов, насколько нейтроны мельче атомов, но при этом имеют вполне реальный размер, тем самым дающий размер гравтирующему объекту под горизонтом событий, снаружи проявляющийся вращательным искривлением пространства. А сами кварки тоже из чего-то состоят, ещё мельчего, и при наборе некоторой массы должны скачкообразно сложиться в микрокварки, с уменьшением размеров, но не до нуля, с скачкообразной же раскруткой, этакий аналог сверхновой 1А.
Интресно, возможно ли формирование планет вокруг нейтронных звезд? Не сохранение старой планетной системы, а именно формирование? В Крабовидной туманности материала для этого вроде много. Значит, и вокруг чего потяжелее должно быть возможно, что черной дырой станет, просто Краблвидная сосем рядышком, можно рассмотреть перспективы. Если можно, то надо искать планеты у черных дыр и по ним можно будет судить о составе нейтрона.
Вы тут и выше пишите всякую ересь, что даже на хочется комментировать. Ел на одно отвечу:
вращение по идее должно бы закручивать пространство? Это можно измерить или хотя бы засечь?
Это действительно так. Вращающиеся объекты увлекают во вращение пространство. И этот эффект давно зарегистрирован даже для вращающейся Земли в эксперименте Gravity Probe B (Википедия в помощь).
Я тоже думал над этой идеей. Получается, что такая ЧД ещё и вечный двигатель второго рода?
В журнале Земля и Вселенная в 1980-е годы была статья на эту тему. "Всё уже украдено до нас".
Самого журнала у меня точно нет, но библиографическую ссылку могу поискать.
О, есть такая книга, "Энергетика чёрных дыр" Игоря Дмитриевича Новикова.
Это означает, что именно чёрные дыры с наименьшей массой являются местами, где пространство наиболее сильно искривлено из всех мест во Вселенной, и во многих отношениях представляют собой наиболее чувствительную природную лабораторию для проверки пределов общей теории относительности Эйнштейна.
Как насчет гипотетических микроскопических ЧД, которые пока еще не обнаружены? А если будут обнаружены, то станут лабораторией для проверки кандидатов в теорию кв. гравитации.
Солнечное затмение 1919 года, когда свет от далёких звёзд отклонялся Солнцем, привело к тому, что путь света искривился менее чем на тысячную долю градуса. Это было первое наблюдательное подтверждение общей теории относительности, вызванное самой большой массой, доступной нам в нашей Солнечной системе.
Нет, первым наблюдением такого рода, известным еще до создания ОТО, было аномальное смещение вращение перигелия Меркурия, котрое никак не удавалось объяснить в рамках теории ньютоновской гравитации. Это и было первым наблюдаемым подтверждением ОТО.
Нет, первым наблюдением такого рода, известным еще до создания ОТО, было аномальное смещение вращение перигелия Меркурия, котрое никак не удавалось объяснить в рамках теории ньютоновской гравитации. Это и было первым наблюдаемым подтверждением ОТО.
Нет. Для подтверждения вы должны СНАЧАЛА сделать предсказание, а потом сделать измерение.
Иначе мы приходим к тому, что теория струн самая подтверждённая теория т.к. она может объяснить всё.(а на самом деле её можно просто подогнать ко всему)
В комментируемой цитате говорится о подтверждении теории, а в него входят, как объяснения известных явлений необъясненных существующими теориями, так и подтвержденные предсказаний теории.
Иначе мы приходим к тому, что теория струн самая подтверждённая теория т.к. она может объяснить всё.(а на самом деле её можно просто подогнать ко всему)
Проблема ТС в том, что она не построена на новом эмпирическом базисе, который в прямую противоречил бы существующим фундаментальным теориям СМ и ОТО. Как в свое время установление инвариантности скорости в опытах Майкельсона-Морли (отсутствие "эфирного ветра") в прямую противоречило посылкам классической механики, и фактически послужило мотивом разработки СТО. А ТС это еще одна математическая упаковка (формализм, точнее целая группа формализмов) известных фактов описываемых этими теориями. Поэтому нет предсказаний за их рамками, которые можно было бы проверить. Точнее есть в районе планковских величин, энергиях на много порядков больших достижимых в современных ускорителях, но такие предсказания есть и в модификациях СМ.
Проблема планковских ЧД, что они никак не взаимодействуют с веществом, ибо невообразимо малы. Если сечение взаимодействия нейтрино с веществом 10^-43, то у микроскопических ЧД оно 10^-66. Нейтрино ловят в час по чайной ложке на мегадетекторах, а в случае ЧД сечение взаимодействия ещё на... 23, мать его, порядка величины меньше.
И не надо бояться, что такие ЧД нас поглотят. Мы для низ прозрачны, мы для них не существуем вовсе.
Внимательный читатель воскликнет: так вот он тёмное вещество — микроскопические ЧД! Но нет. Есть причина, почему эта гипотеза не работает. Сергей Попов говорил почему, но я забыла. Проблема, мне кажется, в том, что тёмное вещество образует какие-никакие структуры в гало галактик, а из микро-ЧД это не получится.
И не надо бояться, что такие ЧД нас поглотят.
Ладно, успокоили..) помню панические настроения в Европе при запуске БАКа)
Сергей Попов показывал что есть ограничения на долю в тёмном веществе, которые составляют ЧД разных масс. Чтобы объяснить всё тёмное вещество вам нужно построить весьма замысловатый график распределения количества ЧД по их массам. Что возможно но выглядит не красиво. НО:
1)это всётаки возможно
2)вроде бы там не рассматривались планковские ЧД, но я могу ошибаться.
3)как я понял одно из серьёзных ограничений оказалось неверным. И теперь требуемый график распределения выглядит не так уж некрасиво.
Tyusha - "Проблема планковских ЧД, что они никак не взаимодействуют с веществом, ибо невообразимо малы." Планковские черные дыры изменяют топологию нашего пространства. И этого хватает что бы они влияли на все.
„Самые маленькие чёрные дыры находятся там, где пространство изгибается сильнее всего, и, возможно, в них кроется ключ к следующему большому прорыву в нашем понимании Вселенной.”
Ваше утверждение на самом деле не совсем точно. Черные дыры не обязательно находятся там, где пространство изгибается сильнее всего. Черная дыра образуется, когда звезда с большой массой исчерпывает свои ядерные запасы и коллапсирует под собственной гравитацией.
Черные дыры классифицируются по своей массе. Существуют маленькие черные дыры, называемые "примарными" или "стелларными" черными дырами, масса которых составляет примерно от нескольких до нескольких десятков масс Солнца. Они образуются в результате коллапса звезд средней массы.
Однако, ключевым прорывом в нашем понимании Вселенной не является именно размер черных дыр, а скорее их свойства и взаимодействие с окружающим пространством. Например, черные дыры играют важную роль в теории общей относительности и космологии, а также в изучении гравитационных волн.
Научное сообщество активно исследует черные дыры разных размеров, включая маленькие черные дыры, и проводит наблюдения и эксперименты, чтобы расширить наше понимание их природы и свойств. Это важная область исследований, но на данный момент нет однозначных доказательств того, что маленькие черные дыры имеют ключевое значение для следующего большого прорыва в нашем понимании Вселенной. Наука все еще активно работает над этим вопросом.
ChatGPT, залогинтесь!
Ваше утверждение на самом деле не совсем точно.
На самом деле, оно просто неверно. Если мы говорим про реально наблюдавшиеся объекты, то максимум искривления пространства наблюдается у нейтронных звёзд предельной массы. Чисто теоретически у свежерожденной звёздной ЧД минимальной массы будет настолько же сильно искривлённое пространство, но мы к сожалению не наблюдали таких объектов. По мере набора мусора радиус ЧД быстро растёт, а приливные силы и ускорение свободного падения на её горизонте - уменьшаются.
Мы не можем ничего сказать про внутренности ЧД, но снаружи ничего особого не произойдёт, радиус ЧД просто немного уменьшится. И да, если "прямо под горизонтом" что-то было, это что-то гипотетически может удрать. Но никаких взрывов не будет.
Про необъяснимые внутренности ЧД речь не идет, поэтому проведем мысленный эксперимент опираясь на известные законы физики. Далее пойдет большое количество спекулятивных предположений и выводов.
Вначале речь пойдет о зависшей материи, которую натырила ЧД, пересекшей линию горизонта событий. Ведь для этой материи время остановилось и соответственно движение в системе координат ЧД прекратилось. Но КМК в момент когда масса ЧД становится меньше критической в 3 солнечных, то горизонт событий исчезает и бывшую ЧД начинают покидать первые фотоны в виде электромагнитных волны длиной волны в десятков и единицы световых секунд. Чем дальше, тем короче длина излучаемых радиоволн. КМК после этого объект, дадим ему условное название "дырка от бублика" ;), начнет "стрелять" протонами и нейтронами с формального экватора объекта, а также у объекта появится сильное магнитное поле, и он начнет терять импульс вращения и одновременно разогревать и разгонять выбрасываемую им плазму формируя своеобразный бублик. В определенный момент, когда масса "центральной дырки от бублика" перестанет доминировать, магнитное поле центрального коллапсирует, и бублик рвется на несколько частей звездной или субзвездной массы которые покидают данную систему на приличных скоростях. Оставшаяся "дырка", если она переживет покидание компаньонов, превратится в заурядную звезду, солнечной или субсолнечной массы. очень горячую и очень "металлическую", с высокой скоростью вращения.
КМК это довольно правдоподобный вариант испарения ЧД подкритической массы;)
для этой материи время остановилось и соответственно движение в системе координат ЧД прекратилось
Нет. Время остановилось только в системе координат внешнего наблюдателя. Ни в сопутствующей падающей материи СО, ни в системе координат ЧД время не замораживается!
(И даже в СО внешнего наблюдателя это неверно. Слияние двух ЧД занимает, с точки зрения нас как внешнего наблюдателя, порядка 100 секунд, а отнюдь не бесконечность)
гда масса ЧД становится меньше критической в 3 солнечных, то горизонт событий исчезает
Нет, горизонт исчезает, только, когда и если сила гравитации больше не может перебороть кулоновскую и центробежные силы, т.е. когда M² становится меньше, чем J² + Q². Если этого не происходит, то ЧД может испаряться вплоть до планковских размеров.
Дальше, извините, у вас "Остапа понесло":)
А вот давно интересно было, если ЧД это такой /dev/null с т.з. информации в нее попадающей, то почему ее масса растет при слиянии (с другой чд например). Количество массы же тоже информация, где этот счетчик хранится ?
Ну и другой ещё вопрос - если на ЧД светить сверхмегамощным лазером, ее масса увеличится ?
Масса, заряд и момент вращения - это единственные параметры характеризующие ЧД. Т.е. две ЧД с одинаковыми параметрами - неразличимы. поэтому информации о том, как именно эти параметры стали такими - извлечь невозможно. Т.е. информации о прошлом и эволюции ЧД - полный ноль.
А если светить лазером - да увеличится. Т.е. текущие ЧД растут а том числе и просто от света звёзд. Не светите фонариком в небо! Не кормите чёрные дыры! :)
Будет эффект, который Хокинг назвал "испарением ЧД"
А чё никто не проверит теорию, что внутри в центре каждой планеты находится по маленькой ЧД ?
Почему каждой? Только у Brittle Hollow есть.
Ну вы спуститесь в центр Земли, посмотрите как там чего, потом расскажете:)
Уже ... Плутония. Владимира Афанасьевича Обручева.
Не рекомендую и даже осуждаю. Читал в детстве, вперемежку с Азимовым, Ефремовым и прочими Шекли. И даже тогда поразился, насколько это никакая книга. Ни с физической точки зрения, ни с литературной. Там же в книжке довеском были его избранные рассказы, это вообще лютый кринж. Герои космонавты вернулись с Марса, дают интервью, ура-ура, какие планы? — завтра к обеду полетим втыкать флаг в Юпитер.
Уже давно проверено. Если бы внутри Земли крутился бы конденсат из упавших туда микроскопических чёрных дыр,то это дало бы вполне конкретный фон нейтринного излучения, которого не наблюдается. Докучаев занимался этим в 90-е годы.
На чём основана эта "теория"? Просто так захотелось?
"Почему самые маленькие чёрные дыры искривляют пространство сильнее всего"
Неправда. Правда в том, что максимально искривлённое пространство находится под горизонтом ЧД. Чем больше масса ЧД, тем менее искривлённое пространство попадает под горизонт. Поэтому если рассматривать только пространство над горизонтом, то наиболее искривлённое оно у наименее массивных ЧД.
Совершенно верно! Это мысль, которая появляется в первую же секунду после прочтения заголовка статьи.
Даже по ньютону прикинуть можно. Если кривизна пространства это разница между силой гравитации в одной точке пространства и в соседней.
Сила гравитации пропорциональна m/r (масса и расстояние от центра ЧД)
2m/2r=m/r(при массе вдвое большей, горизонт будет вдвое дальше от центра ЧД)
2m/(2r+1)>m/(r+1) если отступить на 1 попугай от горизонта событий, то в случае с более массивной ЧД гравитация уменьшиться слабее.
2m/2r-2m/(2r+1)<m/r-m/(r+1) Разница между гравитацией у горизонта и в 1 попугае от горизонта будет меньше у более массивной ЧД.
Tarakanator18 авг 2023 в 12:46 за горизонтом событий находится другое пространство, и рассматривать его искривление в высшей мере направомерно. Это другое пространство с другой метрикой (не архимедовой) , с иными видами "энергии". Взаимодействия пространств осуществляется методами погружений и вложений друг в друга.
Примеры взаимодействий между пространствами - ЧД (коллапс, испарения и гравитационное влияние), планковские масштабы (неопределенности Гейзенберга, океан Дирака с виртуальными частицами) , нелокальность с мгновенной передачей.
Наблюдается ли уменьшение масс ЧД за счёт излучения Хокинга? А вот постоянное увеличение масс СМЧД в центрах больших эллиптических галактик наблюдается. Оно происходит и после того, как у чёрных дыр заканчивается питающая их материя (газ, звёзды) пойманная их гравитацией.
Сомневаться в этом открытии не приходится. По словам астронома Алексея Моисеева, едва ли есть серьёзная проблема в оценках масс ЧД. Сомневаться можно (и нужно) в предположении учёных, что ЧД с постоянно растущей массой являются… источниками тёмной энергии для расширения Вселенной. Логичнее предположить обратную связь, но это уже отдельная тема.
Удвоение массы приводит к удвоению радиуса горизонта событий.
Расстояние до горизонта событий обусловлено силой притяжения, сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния, увеличение массы увеличивает горизонт событий в квадратный корень из двойки.
F=(G*m1*m2)/r*r, где r - расстояние между телами с массой m1 и m2
Ну у меня другой вопрос. Если время там течет медленнее, а на горизонте событий останавливается, для стороннего наблюдателя. То если рассуждать логически, то и любое излучение из её выпасть не может. Следствие мы не понимаем механики времени, или что более всего вероятно, времени не существует.
https://habr.com/ru/articles/804549/ и про испарение и про парадокс
Почему самые маленькие чёрные дыры искривляют пространство сильнее всего