"либо Вселенная - очень небольшой объект внутри объемлющей огромной ЧД"
Откуда это взято?
"то а) зачем вообще нужно сущность этой ЧД измышлять - только для оправдания анизотропии?"
Абсолютно ничего не измышлялось, все строго и неизбежно следует из модели циклической Вселенной.
" и б) нужно указывать условия отграничивания Вселенной от остального объёма ЧД."
Но она никак не отграничивается от остального объема. Она пульсируя, займет весь объем ЧД, дойдя до ее края, потом полетит назад, сжимаясь.
"Иначе, если это весь объём ЧД, получаем всё же преобразование одной из координат во время, снижение пространственной размерности на 1 и Вселенную как сферу, а не объёмный объект, в ЧД".
Это выше моего понимания, какая-то ваша личная физика.
"А именно - граница "обычной" ЧД пересекается только в бесконечно удалённом будущем. Т.е. фактически не пересекается никогда"
Этот парадокс работает только в идеальном случае для бесконечно легких наблюдателей, которых не бывает. Любой наблюдатель, имеющий массу, хоть размером в протон, подлетев к черной дыре, "натянет" на себя ее горизонт и нырнет в дыру за конечное время даже для внешнего наблюдателя. А уж если вокруг дыры есть плотный диск, то она жрет его с удовольствием и растет, захватывая все новые и новые области вполне за конечное время.
"Но сам принцип ЧД означает, что при скорости ниже скорости света граница пересекается необратимо (не будем о квантовых эффектах здесь). С этим вроде спора нет ни в одном варианте?"
Нет спора.
"Откуда может появиться обратимость сразу после этого? В чём физическая причина того, что сразу после пересечения горизонта событий возможно движение назад к нему? И - хорошо, есть движение, что тогда будет при возврате к горизонту?"
Никакого "сразу" нет. Вещество Вселенной долго сжимается (столько же времени, сколько разлеталось - десятки миллиардов лет) к центру черной дыры. Размер этого облака веещства сокращается с триллиона световых лет до десятка светолет. Когда в сжатом веществе начинается массовое слияние черных дыр, уменьшение гравитацонной массы и возникает мощная антигравитация, то она вызывает Большой взрыв и разлет вещества. То есть здесь возникают физически условия совсем не те, которые заданы при определении черной дыры, поэтому и движение наружу разрешается. Но потом, когда вещество разлетится, черный дыры, которые остались после взрыва, начинают расти, поглощая все вокруг, включая гравволны - и они догоняют улетевшее вещество и поглощают его. Оно снова разворачивается и падает назад, а дыра, сожрав все, что можно было, останавливается. То есть у нас будет пульсация вещества внутри стационарной черной дыры.
"если Вселенная в ЧД, то должно быть направление (на тот самый центр), по которому возможно только однонаправленное движение. И-и-и? Которая из известных пространственных координат обладает таким свойством?"
Эту идею - замены радиуса на время и неизбежное движение к центру - придумали люди, который таким варварским способом чинили сигнатуру метрики внутри Шварцшильда. На самом деле есть другой взгляд на вещи - с иным способом починки сигнатуры и без катастрофического падения к центру. В книге это детально разбирается. Вот цитаты оттуда: "С нашей точки зрения, рассуждения о «времени», «текущем к нулевому радиусу», физически бессмысленны. Такой подход делает патологическим движение частицы внутри черной дыры любой плотности. Крупнейший специалист в области черных дыр, нобелевский лауреат Роджер Пенроуз, относится к тем ученым, кто не рассматривает черную дыру как область патологической динамики. ...
В модели Пенроуза звезды падают к центру эллиптичной галактики, что аналогично коллапсу. Но такое сжатие совсем не обязательно для внутреннего пространства черной дыры. Проведем следующий мысленный эксперимент по созданию замкнутой вселенной. Пусть в центре модельной вселенной располагается наш Млечный Путь. Добавим вокруг нашей Галактики сферический слой с такой же массой. Наблюдатель на внешней границе этого слоя будет испытывать притяжение, как самого слоя, так и Галактики. Но для нас, жителей Млечного Пути, добавление внешнего сферического слоя ничего не изменит – скорость движения Солнца вокруг центра Галактики, а также динамика всех звезд и планет сохранится прежней. Этот факт независимости внутреннего наблюдателя от внешних сферических слоев доказывается как в теории Ньютона, так и в теории Эйнштейна. Начнем наращивать вокруг нашего зародыша вселенной внешние слои – с увеличивающимся радиусом и, для удобства, с той же плотностью, что и первый слой. Последовательно перемещая наблюдателя на поверхность самого внешнего слоя, мы убеждаемся в постоянном увеличении массы нашей вселенной. Но для жителей Млечного Пути по-прежнему ничего не будет меняться – они не чувствуют притяжения внешних слоев. Внутренний наблюдатель оказывается равнодушен к внешнему миру. Наблюдатель на самом внешнем слое, наоборот, будет с тревогой наблюдать за ростом гравитационного притяжения, которое будет воздействовать даже на луч его фонарика – свет будет загибаться и падать на поверхность слоя. Наступает момент, когда в космос может улететь только луч, направленный строго вверх. Но вот к массе вселенной добавлен самый последний слой, который может составлять совершенно ничтожную относительную долю массы вселенной, но именно он замкнет ее и превратит в черную дыру, согласно метрике Шварцшильда. А наблюдатель на границе вселенной увидит, что даже вертикальный луч фонарика не может улететь с поверхности последнего слоя. Но для жителей Млечного Пути в центре мира это ничтожное приращение внешнего сферического слоя на краю мира останется по-прежнему незамеченным. Предположить, что из-за незначительного увеличения массы внешних областей вселенной, динамика ее внутренней части кардинально изменится: что Солнце и звезды сорвутся со своих орбит и устремятся к центру галактики, где находится центр нашей модельной вселенной – это значит вступить в противоречие не только с общей теорией относительности, но и со здравым смыслом.
Безусловно, в замкнутой Вселенной ее самые внешние слои не могут удержаться в равновесии – и начнут падать к ее центру, но это движение описывается обычной динамикой, без каких-либо «времен, стремящихся к нулевому радиусу». "
Я жил в другом конце улицы Сталеваров - за трамвайной линией и кинотеатром "Пионер"
"взял её собой в свой первый зимний "Курчатовец" 1975 г." - значит мы с вами пересекались, это был мой последний зимний Курчатовец (в роли участника-школьника) перед университетом.
"Если уравнения показывают изотропное расширение, то как можно считать, что центр является частью нашего трехмерного пространства? Тогда бы уравнения показывали анизотропию. Только я вижу логическое противоречие?"
Изотропное расширение - в приближении первого порядка, анизотропное - в приближении второго порядка. Например, большое сельскохозяйственное поле - плоское в первом приближении, а во втором - на нем можно найти признаки шарообразности Земли. Про центры в потустороннем пространстве ничего сказать не могу.
"Но ведь это противоречит наблюдаемому почти изотропному расширению. Тут уже я не понимаю".
Мы получили модифицированные уравнения Фридмана, которые
В первом приближении дают изотропное расширение вокруг нас. То есть подтвеждается большинством наблюдательных данных.
Дают конкретную (и очень красивую!) формулу для космологической постоянной и разумную (совпадающую с наблюдениями) ее численную оценку.
Содержат анизотропный член второго порядка 10% (но в момент образования реликтового излучения он был значительно меньше), который может, в принципе, объяснить анизотропные эффекты (но для каждого нужно строить конкретную физическую модель).
"И на начальных этапах существования Вселенной, когда действуют планковские размеры и энергии, градиенты там тоже будут с планковскими энергиями, непосредственно влияющими на квантовые эффекты".
Это концепция квантового рождения Вселенной за 40 лет так и не получила убедительного подтверждения. В новой теории циклической Вселенной она является классическим объектом - как галактики или скопления галактик, а ее минимальный размер при сжатии - около десятка светолет.
"Только слагаемые обычно складывают, а у вас в пояснении всё же множитель."
Закон гравитационного ускорения сейчас состоит из двух слагаемых: Gm/r^2 + alfa*Gm/(c*r)
"А что есть t и почему они с r и c в аргументах функции?"
Мы предполагаем для удобства и оценок, что масса меняется по экспоненте m=m_0*exp(-alfa*t) для наблюдателя у самой массы (в зависимости от знака alfa, это может быть рост или уменьшение). Удаленный наблюдатель на расстоянии r получает информацию об изменении массы с запозданием в r/c, соответственно для него изменение массы будет выглядеть так: m=m_0*exp[-alfa*(t-r/c)]. Это стандартная процедура, называется запаздывающий потенциал. Это релятивистское запаздывание и дает зависимость массы от радиуса и появление второго слагаемого (потому что дифференцируем по радиусу сложную функцию - сначала r, потом m(r)).
"Но наличие выделенного направления (или направлений, или области пространства, в случае большего числа измерений) во Вселенной рушит квантовую физику, так как появляется возможность того, что где-то существуют области Вселенной состоящие из другого вида вещества."
Ну, если перевести в денежные знаки, то я вижу два полезных следствия этой теории и книги:
Можно будет прекратить поиски ВИМПов, которые кандидатируются на роль ТМ. Это сэкономит около миллиарда долларов в год налогоплательщикам всего мира (российскую долю оценить не могу).
Дальнодействующее следствие: возможно эта теория подскажет, как уцелеть человечеству при очередном сжатии Вселенной. Монетизировать спасение всего человечества не берусь :)
Как показывают формулы новой теории (модифицированные уравнения Фридмана) ускоренное расширение поля галактик вокруг нас (а мы видим его по достаточно небольшой обласи пространства) - это на самом деле ускоренное растяжение поля галактик в поле растущей далекой черной дыры. Цитата из книжки: "Ускоренное расширение поля галактик оказалось ускоренным растяжением, которое оказывают растущие черные дыры на поле галактик. Относительное взаимное ускорение расширения набора галактик происходит на фоне абсолютного торможения разлетающейся Вселенной. Как такое возможно? Снова обратимся к аналогу гравитационного поля в виде резиновой пленки. Разместим на склоне воронки колонну легких автомобильчиков, выбирающихся из потенциальной ямы по радиальной трассе. Что будет, если шар, растягивающий пленку, увеличивает свою массу? Тогда воронка будет углубляться, а цепь из автомобильчиков, которые являются аналогами галактик, - растягиваться. Если в колонне автомобилей на ночной дороге задняя машина ускоренно отстает от передней, то это можно интерпретировать как относительное ускорение первой автомашины, но равноправна и другая интерпретация, что заднее авто чем-то тормозится, причем сильнее, чем передняя. Локальные наблюдатели не могут определить – связано ли растяжение колонны машин с ускорением первой машины, или с торможением последней. Но теоретик с правильными формулами эквивалентен абсолютному наблюдателю-богу и знает истину: поле наблюдаемых галактик растягивается со слабым относительным ускорением на потенциале тормозящейся Вселенной с растущей массой. Последующее углубление воронки рано или поздно остановит движение передней машины в колонне. Хотя расстояние между первой и последней машиной все еще будет увеличиваться с относительным ускорением, вся колонна уже будет двигаться к центру воронки, иллюстрируя коллапс Вселенной или Большое сжатие. Так гласит математическое решение уравнений Эйнштейна, опубликованное Горькавым и Васильковым в 2018 году. В первом приближении полученные модифицированные уравнения Фридмана полностью совпадают с его классическими уравнениями, только с той разницей, что космологическая постоянная в Λ-члене перестала быть феноменологической константой, а превратилась в физическую функцию, связанную с переменностью гравитационной массы Вселенной".
Верно! Гравитацию можно победить только гравитацией. Как то забывают, что гравитация - это не только притяжение. Вот из книги:
"либо Вселенная - очень небольшой объект внутри объемлющей огромной ЧД"
Откуда это взято?
"то а) зачем вообще нужно сущность этой ЧД измышлять - только для оправдания анизотропии?"
Абсолютно ничего не измышлялось, все строго и неизбежно следует из модели циклической Вселенной.
" и б) нужно указывать условия отграничивания Вселенной от остального объёма ЧД."
Но она никак не отграничивается от остального объема. Она пульсируя, займет весь объем ЧД, дойдя до ее края, потом полетит назад, сжимаясь.
"Иначе, если это весь объём ЧД, получаем всё же преобразование одной из координат во время, снижение пространственной размерности на 1 и Вселенную как сферу, а не объёмный объект, в ЧД".
Это выше моего понимания, какая-то ваша личная физика.
"Но у такой теории должно быть еще одно предсказание: если есть циклы, то должны быть цивилизации прошлых циклов".
Такая возможность обсуждается в главе 21. Если мы будем достаточно умными, то тоже можем избежать гибели при коллапсе Вселеной.
"А именно - граница "обычной" ЧД пересекается только в бесконечно удалённом будущем. Т.е. фактически не пересекается никогда"
Этот парадокс работает только в идеальном случае для бесконечно легких наблюдателей, которых не бывает. Любой наблюдатель, имеющий массу, хоть размером в протон, подлетев к черной дыре, "натянет" на себя ее горизонт и нырнет в дыру за конечное время даже для внешнего наблюдателя. А уж если вокруг дыры есть плотный диск, то она жрет его с удовольствием и растет, захватывая все новые и новые области вполне за конечное время.
"Но сам принцип ЧД означает, что при скорости ниже скорости света граница пересекается необратимо (не будем о квантовых эффектах здесь). С этим вроде спора нет ни в одном варианте?"
Нет спора.
"Откуда может появиться обратимость сразу после этого? В чём физическая причина того, что сразу после пересечения горизонта событий возможно движение назад к нему? И - хорошо, есть движение, что тогда будет при возврате к горизонту?"
Никакого "сразу" нет. Вещество Вселенной долго сжимается (столько же времени, сколько разлеталось - десятки миллиардов лет) к центру черной дыры. Размер этого облака веещства сокращается с триллиона световых лет до десятка светолет. Когда в сжатом веществе начинается массовое слияние черных дыр, уменьшение гравитацонной массы и возникает мощная антигравитация, то она вызывает Большой взрыв и разлет вещества. То есть здесь возникают физически условия совсем не те, которые заданы при определении черной дыры, поэтому и движение наружу разрешается. Но потом, когда вещество разлетится, черный дыры, которые остались после взрыва, начинают расти, поглощая все вокруг, включая гравволны - и они догоняют улетевшее вещество и поглощают его. Оно снова разворачивается и падает назад, а дыра, сожрав все, что можно было, останавливается. То есть у нас будет пульсация вещества внутри стационарной черной дыры.
"если Вселенная в ЧД, то должно быть направление (на тот самый центр), по которому возможно только однонаправленное движение. И-и-и? Которая из известных пространственных координат обладает таким свойством?"
Эту идею - замены радиуса на время и неизбежное движение к центру - придумали люди, который таким варварским способом чинили сигнатуру метрики внутри Шварцшильда. На самом деле есть другой взгляд на вещи - с иным способом починки сигнатуры и без катастрофического падения к центру. В книге это детально разбирается. Вот цитаты оттуда: "С нашей точки зрения, рассуждения о «времени», «текущем к нулевому радиусу», физически бессмысленны. Такой подход делает патологическим движение частицы внутри черной дыры любой плотности. Крупнейший специалист в области черных дыр, нобелевский лауреат Роджер Пенроуз, относится к тем ученым, кто не рассматривает черную дыру как область патологической динамики. ...
В модели Пенроуза звезды падают к центру эллиптичной галактики, что аналогично коллапсу. Но такое сжатие совсем не обязательно для внутреннего пространства черной дыры. Проведем следующий мысленный эксперимент по созданию замкнутой вселенной. Пусть в центре модельной вселенной располагается наш Млечный Путь. Добавим вокруг нашей Галактики сферический слой с такой же массой. Наблюдатель на внешней границе этого слоя будет испытывать притяжение, как самого слоя, так и Галактики. Но для нас, жителей Млечного Пути, добавление внешнего сферического слоя ничего не изменит – скорость движения Солнца вокруг центра Галактики, а также динамика всех звезд и планет сохранится прежней. Этот факт независимости внутреннего наблюдателя от внешних сферических слоев доказывается как в теории Ньютона, так и в теории Эйнштейна. Начнем наращивать вокруг нашего зародыша вселенной внешние слои – с увеличивающимся радиусом и, для удобства, с той же плотностью, что и первый слой. Последовательно перемещая наблюдателя на поверхность самого внешнего слоя, мы убеждаемся в постоянном увеличении массы нашей вселенной. Но для жителей Млечного Пути по-прежнему ничего не будет меняться – они не чувствуют притяжения внешних слоев. Внутренний наблюдатель оказывается равнодушен к внешнему миру. Наблюдатель на самом внешнем слое, наоборот, будет с тревогой наблюдать за ростом гравитационного притяжения, которое будет воздействовать даже на луч его фонарика – свет будет загибаться и падать на поверхность слоя. Наступает момент, когда в космос может улететь только луч, направленный строго вверх. Но вот к массе вселенной добавлен самый последний слой, который может составлять совершенно ничтожную относительную долю массы вселенной, но именно он замкнет ее и превратит в черную дыру, согласно метрике Шварцшильда. А наблюдатель на границе вселенной увидит, что даже вертикальный луч фонарика не может улететь с поверхности последнего слоя. Но для жителей Млечного Пути в центре мира это ничтожное приращение внешнего сферического слоя на краю мира останется по-прежнему незамеченным. Предположить, что из-за незначительного увеличения массы внешних областей вселенной, динамика ее внутренней части кардинально изменится: что Солнце и звезды сорвутся со своих орбит и устремятся к центру галактики, где находится центр нашей модельной вселенной – это значит вступить в противоречие не только с общей теорией относительности, но и со здравым смыслом.
Безусловно, в замкнутой Вселенной ее самые внешние слои не могут удержаться в равновесии – и начнут падать к ее центру, но это движение описывается обычной динамикой, без каких-либо «времен, стремящихся к нулевому радиусу». "
Я жил в другом конце улицы Сталеваров - за трамвайной линией и кинотеатром "Пионер"
"взял её собой в свой первый зимний "Курчатовец" 1975 г." - значит мы с вами пересекались, это был мой последний зимний Курчатовец (в роли участника-школьника) перед университетом.
"Если уравнения показывают изотропное расширение, то как можно считать, что центр является частью нашего трехмерного пространства? Тогда бы уравнения показывали анизотропию. Только я вижу логическое противоречие?"
Изотропное расширение - в приближении первого порядка, анизотропное - в приближении второго порядка. Например, большое сельскохозяйственное поле - плоское в первом приближении, а во втором - на нем можно найти признаки шарообразности Земли. Про центры в потустороннем пространстве ничего сказать не могу.
Мне пофиг количество непонимающих, я ценю число понятливых, а оно растет на глазах.
"Но ведь это противоречит наблюдаемому почти изотропному расширению. Тут уже я не понимаю".
Мы получили модифицированные уравнения Фридмана, которые
В первом приближении дают изотропное расширение вокруг нас. То есть подтвеждается большинством наблюдательных данных.
Дают конкретную (и очень красивую!) формулу для космологической постоянной и разумную (совпадающую с наблюдениями) ее численную оценку.
Содержат анизотропный член второго порядка 10% (но в момент образования реликтового излучения он был значительно меньше), который может, в принципе, объяснить анизотропные эффекты (но для каждого нужно строить конкретную физическую модель).
"И на начальных этапах существования Вселенной, когда действуют планковские размеры и энергии, градиенты там тоже будут с планковскими энергиями, непосредственно влияющими на квантовые эффекты".
Это концепция квантового рождения Вселенной за 40 лет так и не получила убедительного подтверждения. В новой теории циклической Вселенной она является классическим объектом - как галактики или скопления галактик, а ее минимальный размер при сжатии - около десятка светолет.
"Только слагаемые обычно складывают, а у вас в пояснении всё же множитель."
Закон гравитационного ускорения сейчас состоит из двух слагаемых: Gm/r^2 + alfa*Gm/(c*r)
"А что есть t и почему они с r и c в аргументах функции?"
Мы предполагаем для удобства и оценок, что масса меняется по экспоненте m=m_0*exp(-alfa*t) для наблюдателя у самой массы (в зависимости от знака alfa, это может быть рост или уменьшение). Удаленный наблюдатель на расстоянии r получает информацию об изменении массы с запозданием в r/c, соответственно для него изменение массы будет выглядеть так: m=m_0*exp[-alfa*(t-r/c)]. Это стандартная процедура, называется запаздывающий потенциал. Это релятивистское запаздывание и дает зависимость массы от радиуса и появление второго слагаемого (потому что дифференцируем по радиусу сложную функцию - сначала r, потом m(r)).
"Если размер вселенной конечен, то центр можно найти".
Да, именно об этом говорит новая теория.
"Но наличие выделенного направления (или направлений, или области пространства, в случае большего числа измерений) во Вселенной рушит квантовую физику, так как появляется возможность того, что где-то существуют области Вселенной состоящие из другого вида вещества."
Не вижу тут причинно-следственной связи.
Ну, если перевести в денежные знаки, то я вижу два полезных следствия этой теории и книги:
Можно будет прекратить поиски ВИМПов, которые кандидатируются на роль ТМ. Это сэкономит около миллиарда долларов в год налогоплательщикам всего мира (российскую долю оценить не могу).
Дальнодействующее следствие: возможно эта теория подскажет, как уцелеть человечеству при очередном сжатии Вселенной. Монетизировать спасение всего человечества не берусь :)
Конечно, речь идет о северном магнитном полюсе, куда указывают компасы.
Как показывают формулы новой теории (модифицированные уравнения Фридмана) ускоренное расширение поля галактик вокруг нас (а мы видим его по достаточно небольшой обласи пространства) - это на самом деле ускоренное растяжение поля галактик в поле растущей далекой черной дыры. Цитата из книжки: "Ускоренное расширение поля галактик оказалось ускоренным растяжением, которое оказывают растущие черные дыры на поле галактик. Относительное взаимное ускорение расширения набора галактик происходит на фоне абсолютного торможения разлетающейся Вселенной. Как такое возможно? Снова обратимся к аналогу гравитационного поля в виде резиновой пленки. Разместим на склоне воронки колонну легких автомобильчиков, выбирающихся из потенциальной ямы по радиальной трассе. Что будет, если шар, растягивающий пленку, увеличивает свою массу? Тогда воронка будет углубляться, а цепь из автомобильчиков, которые являются аналогами галактик, - растягиваться. Если в колонне автомобилей на ночной дороге задняя машина ускоренно отстает от передней, то это можно интерпретировать как относительное ускорение первой автомашины, но равноправна и другая интерпретация, что заднее авто чем-то тормозится, причем сильнее, чем передняя. Локальные наблюдатели не могут определить – связано ли растяжение колонны машин с ускорением первой машины, или с торможением последней. Но теоретик с правильными формулами эквивалентен абсолютному наблюдателю-богу и знает истину: поле наблюдаемых галактик растягивается со слабым относительным ускорением на потенциале тормозящейся Вселенной с растущей массой. Последующее углубление воронки рано или поздно остановит движение передней машины в колонне. Хотя расстояние между первой и последней машиной все еще будет увеличиваться с относительным ускорением, вся колонна уже будет двигаться к центру воронки, иллюстрируя коллапс Вселенной или Большое сжатие. Так гласит математическое решение уравнений Эйнштейна, опубликованное Горькавым и Васильковым в 2018 году. В первом приближении полученные модифицированные уравнения Фридмана полностью совпадают с его классическими уравнениями, только с той разницей, что космологическая постоянная в Λ-члене перестала быть феноменологической константой, а превратилась в физическую функцию, связанную с переменностью гравитационной массы Вселенной".
То есть вот это обсуждение на 55К просмотров и 332 коммента - это полное невнимание?
https://habr.com/en/articles/777028/
Интересно вы тут на хабре живете.
"магазин на ул. Б. Хмельницкого" - верно! забыл родную улицу, на которой родился. Но жил в основном по улице Сталеваров (звучит!)
В обсуждаемой модели наблюдаемая Вселенная имеет четкие границы - примерно в триллион светолет.