Comments 36
Описали они и топологические звезды или топологические солитоны — пузырьки пустоты, образующиеся в ткани пространства-времени.
Теперь команда использовала компьютерное моделирование, чтобы показать, что топологические солитоны будут «удивительно похожи на чёрные дыры по видимым размерам и свойствам рассеяния, при этом они будут гладкими и не будут иметь горизонта».
Засасываемая материя в эти пузырьки пустоты будет деваться? Тогда, как минимум, они должны быть не пустыми. Но это исходя из обычной интуиции. Из нее же сингулярность, как сверхплотная точка материи кажется более интуитивно понятной. Более корректный вопрос в дайджесте с сообщением на ту же тему.
А вот это открывает еще одиин интересный вопрос.
Если допустим что кроме известных 3 измерений (плюс времени) существует 4-е измерение, то для какого пространства соблюдается закон сохранения энергии:
а) для пространства, состоящего из 3-х измерений
б) для "расширенного" пространства, состоящего из 4-х измерений.
Иными словами, может ли энергия "утекать" в четвёртое измерение, таким образом что в нашем 3-мерном пространстве энергии станет меньше?
Если правильный ответ (б), то точка может казаться сверхплотной только в нашем 3-хмерном измерении. Но в 4-м измерении эта "плотная точка" может быть вытянута на миллионы километров.
Очевидно, (б), и поскольку не особо наблюдаются аномалии законов сохранения, нет никакого 4 измерения.
Либо ответ в том, что существует статистический баланс - равенство "утекающей" и притекающей энергии...
Возможно чёрная дыра и является такой аномалией. Мы предполагаем что внутри чёрной дыры (ЧД) существует сверхплотная упаковка материи. Но что, если она не такая уж сверхплотная потому что часть материи/энергии утекает в другое измерение?
Для проверки была бы неплохо сравнить гравитацию ЧД с массой поглощённого вещества. Если гравитационное притяжение ЧД соответствует поглощенной массе, значит в ЧД не нарушается закон сохранения энергии (по крайней мере для нашего 3-мерного пространства). А если не соответствует, значит нарушается.
Иными словами, может ли энергия "утекать" в четвёртое измерение,
Как-то вы пессимистично рассуждаете. Она должна притекать. Вот и возятся с этим измерениями.
насколько я помню разные положения теорий суперструн — там число измерений кратно 12-и, обычно пытаются описать 12 и 36 измерений, поэтому вполне может быть и "суперточка", в которую свернуто всё наше пространство, и точка в нашем 3х-мерном быть размазана в этом мета-объёме.
что знает точка о линии, линия о плоскости, а плоскость об объеме? скорее всего какое-то смутное понимание что что-то тут не так.
По поводу "утекания энергии", как понимаю, это не так.
Теория струн (наиболее популярны 10 или 11 измерений) предполагает, что все дополнительные измерения в нашем мире свернуты на расстояниях порядка планковской длины (10-35 м). В доступных масштабах пространства времени действуют привычные законы, описываемые функционалом действия S, инвариантным относительно смещения системы отсчета в пространстве-времени. Другими словами, если есть две системы отсчета (система координат + часы) , смещенные относительно друг друга по координате или времени, то действие в них будет одинаковым. Отсюда, согласно теоремы Нетер, обязательно существуют законы сохранения, числом равным числу координат. Так, если две СО отличаются только часами, то сохраняется величина, именуемая энергией, величина которой несложно вычисляется.
Что касается планковских расстояний (и времени - наш мир все-таки 4-мерен :), то, боюсь, экстраполяция привычных представлений о пространстве-времени там не работает в принципе (например, это приводит к необходимости квантовать пространство-время, что приводит к нарушению причинности и прочим чудесам), и одна из целей теории струн как раз хоть как-то непротиворечиво описать физический мир на этом масштабе. Собственно, и проблема сингулярности оттуда же - как понимаю, это тоже проблема планковского масштаба.
а почему оно должно быть интуитивно понятно?!
У нас опыт макромира.
Интуитивно понятно, потому что берется материя и начинается сжиматься до бесконечно малого объема, сам процесс в динамике. На каком-то уровне параметров (плотности, давления, и др) это описывается классикой, на большем квантами, теоретически до уровня планковских масштабов. Далее известные законы перестают действовать. Но в воображении процесс можно продолжить, предположив, что начинают действовать субквантовые закономерности о которых мы пока не знаем. Результат их действия в макроскопическом масштабе проявляется, как феномен предсказанный ОТО в виде сингулярности, и названый ЧД. Кстати, сам Эйнштейн исходно негативно относился к сингулярным решениям уравнения ОТО считая это недостатком теории. Его мнение изменилось после открытия расширения Вселенной Хабблом, которое подтвердило нестационарное решение найденное Фридманом.
Возможно ЧД, как-то связаны с пока гипотетическими Белыми дырами, возможно в других Вселенных. Но где тогда Белые дыры в нашей? А может все же предсказание ТС окажется верными. Все более точные астрофизические наблюдения со временем решат эту проблему выбора объяснения.
Не вижу особых проблем в представлении черных дыр именно как дыр в ткани пространства-времени. То есть вот есть у вас ванна с водой, вы вытаскиваете пробку - на поверхности воды образуется искривление и воронка, которая с точки зрения "двухмерных жителей поверхности воды" выглядела бы как черная дыра.
Любой массивный объект создаёт вокруг себя такую воронку. А дыра чёрная не из-за того, что это дыра с воронкой, а из-за того, свет не может покинуть ее поверхность.
Логично. Тогда двумерные жители должны догадаться, что есть ещё одно измерение, вертикальное, в которое уходит пространство из их вселенной через такие воронки. И вообще — через всякую материю, частным случаем которой являются воронки чёрных дыр.
Но поскольку их двумерная вселенная тоже ускоренно расширяется, то они предположат, что в неё из того же измерения, только уже не локально, а повсеместно поступают новые кванты пространства. То есть это дополнительное измерение одновременно обеспечивает работу механизмов гравитации и тёмной энергии.
Может, наши трёхмерные учёные тоже об этом догадаются...
Топологические звезды – вещь исключительно гипотетическая, и пока существуют только как математические конструкции.
Так можно очень долго (с умным видом) морочить голову народу.
Раз плотность не может быть бесконечной, то черная дыра скорее всего это портал в другую вселенную и материя просто перетекает из неё куда-либо. И на другом конце это может выглядить как огромная звезда которая излучает полученную материю в виде энергии
Если бы масса истекала, то гравитационная сила ЧД уменьшалась бы со временем быстрее, чем просто через излучение Хигса. Но этого не наблюдается.
Я не настоящий физик) Но касательно черных дыр всегда в голову приходит аналогия с тем, как заводится микрофон, если в него попадет усиленный звук с него же. Сигнал проходит несколько кругов из микрофона в усилитель, потом опять в микрофон, опять в усилитель и т. д. В итоге на выходе он меняется на противный писк, а что там за изначальный звук был уже не понять. Вот и с черной дырой так же, масса притягивает массу, в следствие этого она начинает притягивать еще больше массы, эта обратная связь в какой-то момент приводит к тому, что пространство "заводится".
Тогда выходит, что на том конце - белая дыра. Вроде как в теории они и у нас могут существовать, но их никто не видел.
Нет там никакой бесконечной плотности. Просто мы не знаем ничего о том, что находится внутри горизонта чёрной дыры и нам просто удобно думать, что там всё собрано в одну точку. На самом деле это может быть как с "орбитой электрона", которая превратилась в "орбиталь" по современным представлениям - электрон представляет из себя не частицу, движущуюся по орбите, и не "электронное облако", "размазанное" по орбите, а просто некую волновую функцию. Представить себе мы это не можем, поэтому придумываем себе всякие аналогии из реального мира. Так же и тут. Что именно происходит внутри чёрной дыры мы не знаем, это натурально "чёрный ящик", о свойствах которого мы судим по его внешним проявлениям. А там внутри может быть какая-то хитрая квантовая структура, которую нам сложно понять на бытовом уровне. И там вполне может быть такая физика, которая не встречается больше нигде. Поэтому противоречий никаких нет. Привычная нам физика работает строго в своих рамках применимости - в определённых границах скоростей, масс, размеров и геометрии пространства-времени.
Количество теорий может быть равно числу наблюдаемых звезд на небе. Пока нет экспериментов однозначно подтверждающих какую либо теорию, эти теории остаются математическими упражнениями и не более того. Хорошо что они есть, но для новости такое освещать такое странно
Теоретики предположили, что чёрные дыры могут быть дефектами пространства-времени