Комментарии 561
>в чём же находилась первородная бесконечная Вселенная?
Такой тип мышления череват ошибками, так как исходит от «здравого смысла» — типа, где то это должно было находиться… Здравый смысл — плохой помошних в таких теориях.
Однако, что касается моделей, которые пытаются объяснить сам big bang, то я знаю как минимум пять, но они дают разные ответы на ваш вопрос.
>действительно появилась из точки, только эта точка находилась не просто в пространстве, а в 4D пространстве-времени
Это возможно только для замкнутой вселенной. Мы не знаем, замкнутая наша вселенная или нет (скорее всего нет)
>И поэтому же бессмысленнен вопрос — где у Вселенной в пространстве тот центр, откуда она начала расширяться?
Даже для замкнутой вселенной этот центр находится не в пространстве, а в прошлом. Так что указать направление на центр (в 3D пространстве) невозможно
Впрочем, в одной из моделей с bulk, как ни странно, есть центр у каждой baby universe. Однако это может нас слишком сильно увести в сторону
Так же как и здравый смысл.
Ну да, я и говорю, так же как и двумерный житель сферы не сможет указать на центр шара.
Это при условии, что плоскость обитания двумерного жителя не является сечением сферы, проходящим через ее центр.
Большой взрыв не произошел в какой то определенной точке, а сразу везде. Пожтому ему не надо было куда то там расространяться со скоростью света. И границы между взрывом и невзрывом никакой нет. Опять эта жуткая аналогия со взрывом…
Это мы и наблюдаем во Вселенной. Где-то там существуют галактики, которые удаляются от нас со скоростью больше света. Именно поэтому мы их не видим, они удаляются слишком быстро, что свет от них никогда не сможет достичь нас. Эти галактики находятся за нашим космологическим горизонтом событий.
Именно поэтому мы их не видим, они удаляются слишком быстро, что свет от них никогда не сможет достичь нас.
Если это правда, то как-то это даже обречённо-грустно. В этом есть какая-то тщетность «покорения» космоса.
В любом случае, нет той точки откуда она «взорвалась» (как например взрывается некий заряд в нашем понимании), под взрывом скорее понимается прорыв нашего пространства-времени с образованием элементарных частиц, потому потом собрались в облака, образовали первое поколение звезд, а из остатков первого поколения звезд уже образовались планеты.
Есть теория, что исходя из 10-12 мерности пространства (теория струн) то, что мы в своем мире видим как материю (фермионы) в других измерениях существует как энергия, оттуда и странные квантовые эффекты в нашем измерении.
В общем теорий куча, но это теории, проследить историю Вселенной до моменты Большого Взрыва невозможно.
В общем теорий куча, но это теории, проследить историю Вселенной до моменты Большого Взрыва невозможно.Я правильно понимаю, что невозможно на наших современных технологиях? То есть, к примеру, если мы каким-то образом сможем взять информацию из других 6-8 измерений, то, возможно, там информация будет больше?
Но согласно тем же теоретическим выкладкам, эти пространства для нашего мира чрезвычайно «маленькие», и чтобы проникнуть в эти пространства нужно невероятное количество энергии, кто-то из ученых говорил про «коллайдер величиной с Галактику».
Есть попытки заметить сам факт инфляции (кроме теории о том, что начальные флуктуации плотности материи вызваны квантовыми флуктуациями в «инфлатонном поле»). Но факт наличия такого поля тоже может оказаться погрешностью наблюдений.
вселенная вывалилась из другого-пространства времени
Идея заманчивая, но для доказательства этого нужны «железные» мотивы произошедшего. Что могло повлиять на свёртывание (10-12)и-мерного в 3х-мерное пространство. Повышение энтропии? Отбор энергии и упорядочивание подобно механизму кристаллизации? или креационизм? Неизвестно.
Что могло повлиять на свёртывание (10-12)и-мерного в 3х-мерное пространство
И может ли наше 3-мерное так же свернуться в 2-мерное?
В двух тысячах километров отсюда сияние, испускаемое сплющившимся катером и его экипажем, погасло. В отличие от коллапса четырехмерного пространства в трехмерное, переход трех измерений в два сопровождался намного меньшим высвобождением энергии. Две плоские фигуры четко виднелись в звездном свете. На сплющившемся катере просматривались как детали конструкции — кабина, термоядерный реактор и прочее — так и развернувшаяся в плоскость фигура наблюдателя в кабине. В плоском теле другого астронавта четко просматривались кости, кровеносные сосуды и другие органы.
В процессе выпадания в два измерения каждая точка трехмерного объекта проецировалась на плоскость в прямом соответствии с геометрическими законами, и потому эти две фигуры оказались наиболее полными и точными отображениями первоначально трехмерных катера и людей. Все внутренние структуры лежали теперь бок о бок в двух измерениях, ни одна деталь не перекрывала другую. Процесс проецирования, однако, сильно отличался от того, что используется в технических чертежах, поэтому визуально восстановить первоначальную трехмерную структуру было трудно.
Самое большое отличие от чертежа заключалось в том, что двумерное развертывание произошло на всех уровнях: все исходные трехмерные структуры и детали легли параллельно в двух измерениях, и результат до некоторой степени повторял эффект, получавшийся при просмотре трехмерного мира из четырехмерного пространства. Это очень напоминало изображения фракталов: сколько ни увеличивай часть изображения, менее сложным оно не станет. Однако фракталы — это теоретические концепции, потому что их действительные изображения неизбежно ограничиваются разрешением: после увеличения в несколько раз изображения теряют свою фрактальную природу. С другой стороны, сложность трехмерных объектов, развернутых в двух измерениях, была реальной: разрешение их лежало на уровне элементарных частиц. Наблюдательный терминал «Омеги» имел ограниченное разрешение, но от сложности и количества подробностей у зрителей голова шла кругом. Это был самый сложный образ Вселенной; если непрерывно смотреть на него слишком долго, можно потерять рассудок.
И катер, и его экипаж больше не имели толщины.
Они, очевидно, погибли.
Просто отпечаток остался.

Эта теория мне нравится тем, что увязывает все парадоксы: и то, что радиус Хаббла наблюдаемой Вселенной равняется её радиусу Шварцшильда. И свёрнутые измерения. И объясняет тёмную энергию.
Что касается 10 мерного пространства и вообще теории струн. Понятно, что все это теории, проверить это экспериментально пока нет возможности, но на сегодняшний день «теория струн» — единственная теория, которая не противоречит ни ОТО ни СТО, объединяет все 4 взаимодействия, то есть претендует на место «теории всего».
ЧД в 10 солнечных масс будет иметь уск. свободного падения 2.74 км/с2 на расстоянии около 700 тысяч км, на расстоянии 70 тысяч вырастет до 2.74*105м/с2.
То есть факт способности разорвать падающий объект тут важен в сравнении с нейтронной звездой (уникальной будет НЗ массой 2 массы Солнца) или обычным голубым гигантом (он имеет слишком большой радиус при массе 10 масс Солнца и выше).
Ищу добровольца для эксперимента)
Если учесть, что пространство тоже искажено, то собственно линейная деформация человеческого тела (если привязать нулевую точку отсчета к голове или ногам) остается под вопросом. А учитывая свободное падение, я думаю, что испытатель будет испытывать натуральную невесомость до момента замедления (столкновения с гипотетической поверхностью).
И вот тогда — пшик. Очень большой пшик.
Ближе к ЧД, ниже 'орбиты света', невозможны никакие замкнутые орбиты для пассивных тел. Однако, вы можете вращаться вокруг ЧД, если использовать двигатели
В случае с круговой момент центробежной силы наоборот, развернет основание в ту сторону, где выше «потенциал центробежной силы. Именно такая особенность обоих сил приводит к проблеме стпутников. Главная затрата топлива в них не на торможение (если говорить о геостационарной), а на то, чтобы каждые сутки совершить 1 оборот вокруг оси.
Какая ему печаль до ускорения с которым он свободно падает ?
Какая разница телу, свободно ускоряющемуся в [условно] однородном гравитационном поле, ускоряется оно 10 м/с² или 200?
Как результат, точный рассчет момента разрыва можно давать как очень годную тему курсовой работы студентам физ. факультета.
геодезические, по которым движутся ваши ноги и голова, в этом самом пространстве-времени расходятсяЧто по рабоче-крестьянски звучит как 'гравитационное поле неоднородно'. Эта история отлична от
когда ускорение свободного падения будет больше 20 земных наблюдателю уже сильно поплохеетхуже того, при (средней) напряженности гравитационного поля в 20g получить градиент, опасный для механической прочности тушки, довольно затруднительно
Картинка.
Но пространство в целом искривляется.
Поэтому просто изменяется «расстояние» между атомами в разных частях тела.
Но это — изменение, которое как бы видно наблюдателю. А не подопытному.
Стоя рядом с ЧД, мы, как сторонний наблюдатель, увидим падающего в неё человека искаженным. Прям как на картинке выше.
А он сам будет чувствовать себя хорошо, пока электрические импульсы будут доходить по его нервам от точки, в которой находятся его ноги до точки, в которой находится его голова…
Наблюдатель не точечный. Если ноги падают быстрее головы, это уже печально.
по этой причине да, голая сингулярность видна и может даже излучать
я бы не рекомендовал думать о таких критических объектах в сугубо классических терминах «центробежной силы».
Чисто интуитивно голые сингулярности мне не кажутся страшными объектами, их существование было бы интересным.
Компьютерные симуляции дают противоречивый результат: у некоторых получалось такие объекты формировать, у других исследователей критическая черная дыра отказывалась принимать дополнительный момент вращения, буквально отплевываясь от вращающихся тел, которые могли сделать ее сверхкритической.
Так что должна выйти разница между потоком вылетающих из ЧД (при формировании, слиянии и т.д.) фотонов и гравитонов с проекциями спина «вверх» и «вниз» относительно общей оси, заданной начальным суммарным вектором орбитального момента вещества.
Но так как «с другой стороны от источника ГВ» у нас не своего LIGO, то вроде как проверить этот вопрос не выйдет.
>При ускорении массивного тела, масса этого тела растёт при приближении к околосветовым скоростям
Это миф (ныне не используемое понятие *релятивисткой массы*) — пока не спорьте, я обещаю рассказать про это в выпуске 2
>что и препятствует нормальному ускорению, посредством реактивной тяги, например
В СТО тело не может двигаться быстрее света (локально относительно близких объектов), и никакая сила не может ускорить тело быстрее света
В ОТО сверсветовые движения возможны, но относительно далеких объектов
Как я уже говорил и показано рассчетами, падая в черную дыру внешний мир вы будете наблюдать ЗАМЕДЛЕННО а не УСКОРЕНО
Что касается «В то время как» вы здесь попали в ловушку «здравого смысла», мы считате что есть некоре общее глобальное время, и что может иметь смысл например такой вопрос: когда я достиг сингулярности, что произошло на земле?" Такой вопрос не имеет смысла. Но имеет смысл другой: пусть с наблюдаю за часами на земле. Какой будет последний отсчет, который я увижу перед сингулярностью? Как уже говорилось, на земле пройдет немного
Если гравитационные силы настолько велики, что вмешиваются в микропроцессы замедляя движение молекул, атомов и частиц, то наблюдать там уже ничего не выйдет. Ведь время — это по сути скорость протекания процессов.
Ни техника ни живое существо существовать в таких условиях не сможет. И подозреваю, что это случится задолго то семикратного замедления. Поэтому даже мысленный эксперимент про «наблюдателя» некорректен.
Если замедляется абсолютно всё, даже скорость света, то ни техника, ни живые существа этого замедления никак заметить не смогут.
На микроуровне происходят процессы, которые влияют на скорость прохождения реакций на более высоких уровнях.
Например, вы говорите замедляется скорость света. Это косвенно означает, что замедляется движение всех частиц, включая, например, электроны?
Что происходит с атомами, на орбите которых летали эти электроны? Атомы еще остаются атомами или структура веществе необратимо меняется?
Более того, замедление времени относительно — для пролетающего мимо Земли звездолета, время замедлиться на Земле, а на Земле — наборот.
То, что в чайнике рядом со стаканом вода вскипает, не означает, что для воды в стакане в кипящей воде ускорилось время и наоборот. IMHO это все же спекуляция терминологией. Просто для живого наблюдателя время критично в силу его ограниченного существования.
Поэтому не может замедляться, что-то одно иначе мы все бы развалились на части.
Конечно не может. Но я имел ввиду, что происходящее на макроуровне — следствие того, что происходит на микроуровне.
Мне не нравится сам термин «Скорость времени». Мне кажется, что более логичным является термин «скорость протекания процессов».
ЗЫ. Вообще, нужно помнить, что величина любой физической константы, имеющей размерность, конвенциальна, и может быть безболезненно изменена переопределением «метра», «секунды», «килограмма» и т.п. Истинные константы — безразмерны (постоянная тонкой структуры, например).
Конечно ни одно живое существо не переживет, если между его мозгом и сердцем скачек («плавный», так сказать) метрики обеспечит разницу течения времени в 137 раз.
А так, я не знаю, когда разорвет стальной прут возле ЧД массой 3 массы Солнца.
ОТО вполне четко говорит, что замедлятся все процессы и все эксперименты это подтверждают, более того множество выкладок показывают, что изменение только части процессов из-за относительно скорости — сломает вообще все. Земля ведь тоже движеться со скоростью близкой к световой относительно определеных точек отсчета, то есть даже у нас на Земле мы должны это наблюдать.
А вы пишите где-то у кого-то есть какая-то теория, ну дайте тогда ссылки на эту теорию, причем желательно с математическими выкладками.
А так понятно, что скажем в СТО замедлялась скорость распада мюонов, а это слабое взаимодействие. Доказательство тому — детектор LHCb в процессах с sqrt(s) = 8 ТэВ фиксировал разпад W-бозона на мюон и антинейтрино (заточен именно под мюоны тригер «запиши событие»).
Или скажем происходит рождение пары Z-бозонов (тот самый сеанс LHC, но детектор CMS) с распадом на пары «электрон-позитрон» или «мюон-антимюон». Эти 4 частицы рождаются с огромной инвариантной массой в диапазоне от 110 до 1100 ГэВ. Например поперечный импульс пары свыше 45 ГэВ.
Так как ОТО — общий случай для СТО, она не будет так уж сильно меняться закон, дающий частице с массой покоя m иметь кин. энергию T >> mc2
Тут сразу несколько чисто математических проблем. Скорость это вектор, а в используемой в ОТО римановой геометрии осмысленно сравнивать вектора мы можем лишь в одной точке. Если у нас через одну точку пролетают одновременно два тела, мы можем сравнить их скорости. Если же они далеко друг от друга, то объективного ответа «какова скорость второго тела в системе отсчета первого» уже нет, т.к. результат зависит от того, как мы проводим в пространстве-времени множество одновременных событий, и даже по какому пути мы переносим вектор скорости из одной точки в другую для сравнения векторов.
Мы можем использовать метрику Шварцшильда в привычном виде, она описывает как все выглдядит для удаленного статичного наблюдателя. Но для такого наблюдателя, в такой системе отсчета, падающий в ЧД объект никогда не пересечет горизонт событий, так и будет вечно к нему приближаться все медленнее. (Считаем ЧД тоже статичной, с испарающейся все сложнее) Получается, что осмысленно говорить о скорости кого-то упавшего под горизонт в такой удаленной системе отсчета не получится. Даже если думать не о том, кто падает в ЧД снаружи, а уже там внутри как-то оказался, в привычных координатах Шварцшильда внутри ЧД знаки у времени и радиуса меняются местами в метрике, радиус начинает работать как время, и внутри ЧД у всех объектов скорость как бы быстрее света (для внешнего наблюдателя), но это не настоящая скорость, а то, что внутри ЧД можно назвать скоростью, для стороннего наблюдателя выглядит не как метры радиуса в секунду времени, а наоборот, секунды времени в метры радиуса, т.к. роли этих измерений поменялись. Но это уже спекуляции, проще и корректнее считать, что все, что под горизонтом, уже за пределами пространства-времени внешнего наблюдателя, так что его координатами там пользоваться смысла нет.
Во-вторых, такая смена координат отражает смену «точки зрения», для статичного удаленного наблюдателя шварцшильдские координаты ближе всего к натуральным, координаты Крускала же ближе тому, кто падает.
В-третьих, проблема выбора общего «сейчас» и сравнения векторов никуда не девается. Есть два корабля у ЧД, какой момент истории одного корабля одновременен текущему моменту истории другого? Ответ не так однозначен же.
Да, вместо «координат» написал «метрика». Но главное, бесконечности там нет
>Во-вторых, такая смена координат
Да
>В-третьих, проблема выбора общего «сейчас» и сравнения векторов никуда не девается
А в ОТО в общем случае НЕТ глобального «сейчас»
Для того, чтобы замедление времени было бы таким, планета должна была быть на расстоянии чуть более 0.003% от радиуса Шварцшильда. Между тем, судя по виду на черную дыруСамый популярный миф, на который Кип Торн отвечал в интервью:
Время там идёт замедленно — один час на ее поверхности равен семи земным годам.
ПРЕТЕНЗИЯ: Такое возможно только вблизи объектов, обладающих огромной массой, например, на орбите черной дыры. Но нужно находиться совсем рядом с дырой, практически над ее поверхностью. А стабильная орбита вокруг черной дыры должна превышать диаметр Гаргантюа как минимум трижды. Иначе планету Миллер давно бы засосало внутрь. С учетом показанных в фильме кадров время на поверхности планеты должно течь медленнее, чем на Земле, всего процентов на двадцать.
Это верно в отношении невращающихся черных дыр, но с Гаргантюа все обстоит по-другому. Гаргантюа — сверхмассивная вращающаяся черная дыра, что несколько меняет ее воздействие на окружающее пространство. При определенных условиях, скажем, если она будет вращаться очень быстро, а планета Миллер — располагаться достаточно близко к циркулярной орбите Гаргантюа, такое замедление времени возможно.
Правда, у вращающихся черных дыр есть предел скорости вращения, причем максимума они, как правило, не достигают. Чтобы на планете Миллер было такое замедление времени, Гаргантюа должна вращаться лишь чуточку меньше максимума. Это реально, хотя и маловероятно.
Такое замедление возможно только у эргосферы, которая находится недалеко от горизонта событий, где то в райное 1.5радиуса в случае максимального вразения черной дыры. И то только при «ретроградном» вращении, что почти невозможно для планеты. Кроме того, те же эффекты увлечения около эргосферы сразу бы разорвали планету при малейшем ее вращении.
По этой причине я предпочитаю fantasy, сказали бы про что на планету наложено заклятье, и никто бы и не вякал.
По поводу планет, на поверхности которой скорость течения времени в разы меньше, чем на орбите. В самом грубом приближении скорость течения времени — это функция потенциала GM/r. Отношение разности потенциалов между 2 точками на линии к центру ЧД к расстоянию между точками — это будет средняя сила гравитации на этом участке. Тут вспомнил, что нужно добавить — если на участке «планета-орбита» средняя гравитация 100 «же», значит на планете она как минимум больше.
Без фантастической «большой ЧД» (грав радиус хотя бы 0.1 а.е.) мы не получим большой разности течения времени, если только «на орбите вокруг планеты» — это не точка много дальше точки Лагранжа (номера не помню, той что дальше по лучу «звезда-планета»).
Можно еще про нерешенные проблемы современной физики, если, конечно, есть что сказать.
Просто смотря TOS видеш такой примитивный уровень технологий, придуманный в начале 60х годов для 2270 года. Потом смотришь ENT и удивляешься, почему в 2150 все весьма развитое. А потом вспомнинаешь, что скажем у Стругацких в 2150 уже весьма развитая цивилизация.
— есть парадокс, согласно которому, если два корабля связанные тросом синхронно ускоряются до скорости света, то трос разорвёт
— я правильно, понимаю, что этот эффект при приближении к скорости света разорвёт и сам корабль тоже?
Действительно, чтобы длинный жесткий объект ускорить, разные его части должны двигаться с разным ускорением (хвост быстрее). Если ускорение небольшое (реактивный двигатель) то ничего не разорвет, но ускоряться будете долго — жесткость корпуса все компенсирует (корабли немного сожмет что анрушает идеальность ускорения).
Однако здесь есть более глубокая тема: если объект ОЧЕНЬ ДЛИННЫЙ, то есть максимальное ускорение, которое он может выдержать, оставшись целым. Потому что хвост не может двигаться быстрее скорости света. Поэтому если вы ускоряетесь и обернетесь назад, то где то очень далеко будет область, которая вас никогда не сможет догнать. Там образуется (только для вас!) видимый горизонт (как у черной дыры!) от которого идет излучение Хокинга. От него вам будут лететь фотоны (которые видите только вы!). Это пример того, что в квантовой механике ускоренные наблюдатели не всегда будут согласны в том, существуют какие либо частицы и сколько их.
Про все это безумие можно начать читать тут: en.wikipedia.org/wiki/Unruh_effect
Если ваш реактивный двигатель магическим образом ускоряет вас 1g, то мы можете ускаряться хоть год и чувствовать все тот же 1g. Для других мфы будете укорачиваться и ускоряться все меньше и меньше, приближаясь к скорости света.
Про разрыв струны там другое: ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D1%81_%D0%91%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B0
Представьте, что мимо Земли пролетает инопланетный космический корабль с скоростью 0,99с. Для него именно вы движетесь со скорость 0,99с. Теперь вы садитесь в автомобиль, начинаете ускоряться (пусть со ускорением 1g, неважно)… и вас разрывает. Так что ли?
— есть парадокс, согласно которому, если два корабля связанные тросом синхронно ускоряются до скорости света, то трос разорвётВы уверены, что есть такой парадокс? Разве трос вообще заметит изменения в точке отсчета кораблей?
В парадоксе с тросом, как почти во всех парадоксах теории относительности, не принимается в расчёт относительность одновременности в разных системах отсчёта. При одновременном ускорение в сопутствующей системе отсчёта связанных кораблей трос не порвётся.
А при одновременном ускорении в «земной» — порвется.
Вообще интересно что даже знаменитый Бэлл известный своей теоремой и не только запутался в этом
сколько-нибудь удалённые друг от друга.А в цифрах это сколько? Километры? Метры?
Гравитационный радиус Земли чуть меньше сантиметра.Разве это так? Ведь в центре земли невесомость, так как вещество в центре земли тянется во все стороны одинаково. Разве там есть такая плотность что бы был Гравитационный радиус? Наверно самая высокая плотность лежит чуть дальше от центра земли. Дальше — может на сантиметры, а может на метры?
Есть еще много мифов, если статья понравится, я продолжу.На самом деле хотелось бы не разбор и критику мифов, а ясный не предвзятый обзор того, что является проверенными на экспериментах моделями, а что — лишь теориями, будоражащими воображение неискушённой публики своей грандиозностью, неизведанностью, космической фундаментальностью.
Иначе всё это превратится в очередную типичную дискуссию участников собрания свидетелей
Из научно-популярного посмотрите на Ютубе лекции Сергея Попова по астрофизике. Он всегда очень аккуратно обращается с такими понятиями как "доказано", "гипотеза", "стандартная гипотеза" и максимально ссылается на публикации. При этом интересно рассказывает.
И это проблема
Большой взрыв до какой-то степени можно проверять по реликтовому излучению, балансу частиц и т.п. По крайней мере какие-то классы моделей это поможет отделить.
На какой скорости он начнёт оказывать воздействие на корабль?
никаких полетов до mind upload
Почему же? Старый добрый корабль поколений — точно безопасен.
> Такие частицы, сильно рассеивающие и поглощающие свет, имеют размеры 0.1-1 микрон и массу порядка 10^-13 г
> При v=0.1c… Легко найти, что пройдя путь в 1 световой год, экран звездолета встретит n=rs=10^-12 · 9.46 · 10^17 =10^6 пылинок на каждый см^2, и каждые 500 пылинок сроют слой 0.448 мм экрана. Значит, после 1 светового года пути экран будет стерт на толщину 90 см…
>… не менее 5 частиц массивнее 0.1 г на все поперечное сечение звездолета. А каждая такая частица при v=0.1c имеет энергию более 4.53·10^10 Дж, что эквивалентно кумулятивному взрыву 11 тонн тротила.
> Поэтому межзвездные перелеты могут осуществляться лишь с существенно меньшими скоростями, порядка 0.01с и менее.
Немного еще есть в Pros and Cons of relativistic interstellar flight,
Oleg G. Semyonov, arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1807/1807.08608.pdf
The interaction of relativistic spacecrafts with the interstellar medium, arxiv.org/abs/1608.05284
и из en.wikipedia.org/wiki/Interstellar_travel#Interstellar_medium
Карта местности и проекты на 300 лет — marsmeta.narod.ru/univ/unistep.html
> Заключение. При выбранных условиях: скорость звездолета 0.1·с и время перелета не больше 50 лет человечество не сможет распространить волну цивилизации дальше системы Центавра и звезды Барнарда. Теоретически возможны единичные исследовательские полеты к Сириусу, Лаланаду 21185 и Вольфу 359. Однако колонизация окрестностей этих звезд растягивается на столь большое время, что делает это предприятие сомнительным.
При достижении определённой скорости перестают действовать силы межмолекулярного и межатомного взаимодействия, и тело превращается в набор несущихся невзаимодействующих частиц. При это, локально, оно продолжает «ощущать» себя целым и невредимым. Далее. Поскольку этот набор несущихся частиц явно не будет обладать строго параллельными траекториями у каждой частицы и будет не сфокусирован, то тело будет расширяться и «утончатся». После определённого расстояния, даже планеты и звёзды не доставят каких-либо проблем, т.к. они будут проходить это истончившиеся тело гигантических размеров насквозь, не провзаимодействовав ни разу.
что-то там переставать действовать тоже не может
может и даже обязано. Ни одно физическое тело невозможно разогнать до около световых скоростей из-за этого в принципе.
При достижении определённой скорости перестают действовать ...
При достижении определённой скоростиотносительно чего-нибудь, раз так угодно. Не думал, что тут есть такие, для кого это необходимо уточнять.
Более того, не понимаю, с чем спорите-то?
При достижении определённой скорости перестают действовать силы межмолекулярного и межатомного взаимодействияа потом вы написали
относительно чего-нибудь, раз так угодноА фокус в том что относительно одного тела рассматриваемое тело достигло определенной скорости а относительно какого-то другого тела не достигло. Это означает что относительно одного тела силы межмолекулярного и межатомного взаимодействия перестают действовать, а относительно другого тела не перестают. Понимаете? Скорость может быть разной в разных системах отсчета. Силы же не могут быть разными.
И процессы между этими двумя телами зависят от скорости, камень на скорости 1 м/с об голову совсем не тоже что на скорости 100 м/с. Но вот процессы в одним и том же теле не могут зависеть от его скорости относительно какого-то произвольного другого.
Согласно ей, при скорости v=0.2c на пути длиной 4 световых года от ударов пылинками графитовый экран потеряет на испарение слой толщиной 0.7 до 2 миллиметров (в зависимости от плотности межзвездной среды в наших окрестностях). Кварцевый экран — от 0.5 до 1.5 миллиметров.
Из Рис.16 в статье видно, что при скорости v=0.1c потери на испарение для кварцевого щита будут 0.3 мм максимум.
Иначе говоря, Иван Александрович Корзников в своих оценках ошибся аж на 4 порядка вверх. Причины этой ошибки:
1) Выбор титана в качестве материала щита в его оценках (довольно нелепый выбор, так как при столкновениях на 0.1с для материала щита важна не прочность, а удельная теплота испарения).
2) Неверное понимание физики процессов при столкновении с пылинкой и, соответственно, использование для оценок потери материала соотношения, выведенного для скоростей много меньше 0.1с.
Вывод: для близких межзвездных перелетов проблема столкновения с пылинками не очень существенна. Даже для тонких аппаратов вроде Starchip — их после окончания разгона можно просто повернуть ребром по направлению движения.
Для того, чтобы замедление времени было бы таким, планета должна была быть на расстоянии чуть более 0.003% от радиуса Шварцшильда.
А вот П. Р. Амнуэль, ссылаясь на Кипа Торна (того самого консультанта фильма и по совместительству Лауреата Нобелевской премии по физике 2017 года), в статье Черная дыра в кинематографе, опубликованной в журнале «Химия и жизнь» (№3, 2015), утверждает, что
эффекта [...] действительно можно добиться, но лишь в случае, если черная дыра вращается так быстро, что ее горизонт событий, то есть то, что можно считать границей дыры, движется со скоростью, которая меньше скорости света всего на 0,01 миллиметра в секунду! Только тогда пространство-время вокруг нее искривляется и закручивается столь странным образом, что и время замедляется в сто раз, с точки зрения удаленного наблюдателя, и гравитационное поле уравновешивается центробежной силой, благодаря чему и тело астронавта, и корпус космического корабля не испытывают чудовищных перегрузок.
Грубо говоря для разности течения времени между точками 1 и 2 нам нужна разница грав. потенциалов, а её отношение к разнице радиусов дает величину, равную напряженности грав. поля в какой-то точке между 1 и 2.
Само собой разумеется, что такая огромная разница течения времени между планетой и орбитой над ней невозможна. Даже если запихнуть космический корабль в точку L2 системы «ЧД-планета».
Вообще меня забавляет страшилка (вот про это следовало бы написать), что чёрная дыра опасна, что она всё затягивает. На самом деле она никак не отличается от ньютоновского тяготеющего центра такой же массы. Для примера сравним Солнце, как оно есть, и чёрную дыру солнечной массы (размером, ЕМНИП, 3 км). В такую ЧД ещё надо умудриться упасть, т.е. надо очень и очень старательно прицеливаться. Чуть мимо — и ваш избыточный момент импульса не даст вам упасть в такую ЧД. Получается, что пролетев в 5 км (ну ок не в 5 км, а в 100 км) от солнечной ЧД, у вас не будет никаких проблем. Если же вы нацелитесь в 100 км от центра Солнца, то вам капец. Пропадёте даже пролетая не в 100 км, и не в 10000 км, а при 1000000 км от него.
Вывод: чёрные дыры — самые безобидные объекты во вселенной. Ну по крайней мере ЧД звездных масштабов.
Может учет какой-то квантовой гравитации скажет, что на расстоянии радиуса звезды упомянутой массы грав. поле ЧД более сильно искривляет метрику, но с проверкой любого вида КТГ пока кажется проблемы.
оно светится как звезда
Вроде, нейтронная звезда практически не светится в видимом диапозоне, а некоторые виды таких звезд вообще практически ничего не излучают. Определить, где ЧД, а где нейтронная звезда можно лишь в теории по массе.
Это Вам и синхротронное излучение типа СВЧ, и «мягкое» рентгеновское излучение (типичное излучение ондулятора в слабых магнитных полях, при нулевом угле ориентации и gamma ~ 1 будет половиной периода, например — ферримагнитного домена). Может выйти весь диапазон между ними. Другое дело, что одно видит рентгеновский телескоп (скажем на большой высоте, где кислорода концентрация падает и длина «своб. пробега» рентгеновских фотонов растет хотя бы на 70%), а другое — радиоволновой в диапазоне СВЧ (скажем интерферометр с базой в 1000 раз больше радиуса зеркала самого крупного рефрактора).
Научная фантастика (НФ) — жанр в литературе, кино и других видах искусства, одна из разновидностей фантастики. Научная фантастика основывается на фантастических допущениях (вымысле, спекуляции) в области науки, включая как точные, так и естественные, и гуманитарные науки. Научная фантастика описывает вымышленные технологии и научные открытия, контакты с нечеловеческим разумом, возможное будущее или альтернативный ход истории, а также влияние этих допущений на человеческое общество и личность. (с) Википедия
Т.е. никакой корреляции с реальной наукой в НФ может и не быть. Придумали, что E = mc^3, выстроили вокруг этого придуманный мир с объяснениями и использованием этого допущения — это НФ, а просто нарисовали, что драконы летают в космосе — фэнтези.
— точняк!!! а «дальше в прошлое»- относительно нашего видения далеких космособытий, она и была и остается однородной… бесконечно однородной, я как то мысль свою пытался выразить в плане понимания «начала» вселенной — с составляющей субчастицы атома она началась, начинается, и там же парадоксально она заканчивается, и это явление повсеместно и бесконечно однородно, как и фундаментальные законы квантовой механики.
теория же Б.В хоть и безобразна и глупа, но такова она есть, приверженцы ее не глупы, они тоже мыслители.
2. С понятием и сохранением энергии в ОТО все сложно… Об этом будет 2 часть
3. Пространство время внутри дыры устроено так, что выскочить невозможно вне зависимости от энергии. Под горизонтом сингулярность, к которой вы летите, оказывается не впереди, а в БУДУЩЕМ. То есть как вам надо двигаться, чтобы избежать ПОЛНОЧИ сегодня?
С чего бы? Если черная дыра достаточно велика, то как многие утверждают, что наблюдатель даже не заметит разницы. То есть локально оно имеет те же свойства.
Локально все выглядит нормально. А в будущем у вас сингулярность
Вот так это выглядит в координатной системе Крускала, она наиболее близка к тому, как воспринимает мир наблюдатель, падающий в черную дыру
en.wikipedia.org/wiki/Kruskal%E2%80%93Szekeres_coordinates
Диаграмма конечно даёт вменяемую математическую модель траекторий, но что там есть на самом деле вроде никто не знает
Реальные черные дыры, сформированные коллапсом, выглядят иначе и белой черной дыры и негативного пространства там нет: www.semanticscholar.org/paper/26.2-Schwarzschild%E2%80%99s-Spacetime-2/bbe516a300e3cf212ae6a08783509fb1942b2400/figure/5
Для вращающихся черных дыр все хуже, kerr metrics является «идеализированной» метрикой вечно существующей черной дыры, а реалистичного решения нет
Хотя глянул на Вики — для сильного и электрослабого можно ввести калибровочные поля.
на законы сохранения барионного и лептонного заряда действительно нет порождающей их симметрии?
SU(2)xSU(3)
Z -> p + e, mu (нарушение з.с. сразу лептонного и барионного заряда).
Да, ещё большее ограничение (то есть более слабое) на распады
Z -> mu + anti-tau
Z -> anti-mu + tau
Насколько мне подсказывает склероз, калибровочные симметрии все локальные. Глобальная симметрия U(1) сидит в основаниях КМ, например, физическому состоянию соответствует не просто вектор Гильбертова пространства, а луч — умножение вектора на комплексное число единичной «длины» дает все то же состояние, т.е. в рамках U(1) сколько хошь умножай глобально, ничего не изменится. Вот если локально U(1) симметрию требовать, там уже есть эффект — получается электрический заряд и его сохранение.
Вы правы, я затупила. Локальная калибровочная инвариантность даёт только сохранение электрического заряда, но не лептонного или барионного.
В стандартной модели есть локальные калибровочные и глобальныекалибровочныесимметрии.
1. Естественная энергия покоя кварков.
2. Наверное, как и в случае с мюоным водородом, энергия состояния растет с ростом приведенной массы частицы «на орбите». Может не прямо линейно, а скажем у пиона почти 95% массы идет на взаимодействие 2 кварков (правда это выражается через глюоны и вирт. пары «кварк-антикварк»).
P.S. Есть план мюонного коллайдера. Может где-то и был протон-пионный, но пион с временем жизни 26 нс будет сложно родить, выделить и разогнать.
Ну а если пробная масса достаточно велика, например ещё одна черная дыра, то откуда возьмётся этот константный фактор и куда он потом денется?
Можно конечно сказать, что эта энергия уже была в этой системе из двух тел, но тогда суммарная масса двух черных дыр больше суммы их масс…
В два раза, в три?
Во сколько раз кинетическая энергия частицы на бесконечности больше её массы покоя, во столько и будет.
Энергия системы где то должна находиться.
Никогда не задумывалась над вопросом, куда падающий с крыши кирпич складывает свою нарастающую кинетическую энергию. Он же кирпич у него внутри нет места. :)
Энергия системы существует в виде искрящихся синих молний только в кино. Для нас энергия (масса) — это всего напросто число, характеристика, которую внешний наблюдатель приписывает системе при механических взаимодействиях. В этом смысле энергия существует лишь в воображении того, кто выполняет расчёты. Он её придумал для своего удобства, это же модель.
UPD: А ещё не понятно, как кирпич в процессе падения успевает проинтегрировать действие по всем возможным траекториям, отыскать минимум, и именно согласно ему падать. У него же даже мозгов для этого нет.
но при ударе он ее потеряет в виде тепла
Нет. Горячий кирпич (как замкнутая система) весит больше холодного.
Энергия системы где то должна находиться.
В гравитационном поле, например.
Энергия гравитационно поля неопределена
P.S. У поля может не быть массы покоя, будет только импульс и кин. энергия. А с другой точки зрения (не смогу точно доказать это утверждение) есть ограничение на массу гравитона, как типичного носителя грав. поля.
Причина этого в том, что массивный переносчик поля (типа W-бозона) обязан вызывать экспоненциальное падение потенциала с расстоянием, см. подробнее на Вики на пример потенциала Юкавы.
en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_energy#General_relativity
In general relativity gravitational energy is extremely complex, and there is no single agreed upon definition of the concept.… Addition of the matter stress–energy–momentum tensor to the Landau–Lifshitz pseudotensor results in a combined matter plus gravitational energy pseudotensor that has a vanishing 4-divergence in all frames — ensuring the conservation law. Some people object to this derivation on the grounds that pseudotensors are inappropriate in general relativity, but the divergence of the combined matter plus gravitational energy pseudotensor is a tensor.
Сейчас не нашел конкретно того утверждения, нашел пока такое.
А по поводу энергии на Вики есть такое:
не может быть тензором, а представляет собой псевдотензор — величину, преобразующуюся как тензор только лишь при линейных преобразованиях координат. Это означает, что в ОТО энергия гравитационного поля в принципе не может быть локализована (что следует из слабого принципа эквивалентности).
Но части протонов в нестабильных ядрах вообще не везет — либо протон слишком высоко от «хорошей пот. ямы» и может породить нейтрон, позитрон и антинейтрино, либо не так высоко, но может столкнуться с 1s-электроном в реакции
p + e -> n +nue
Например это происходит с вероятностью выше 10% за 1.25 млрд. лет с атомом калия-40.
То есть как вам надо двигаться, чтобы избежать ПОЛНОЧИ сегодня?Так просто быстрее скорости света. Разве нет?
Во-первых, решения Шварцшильда, Керра и других сделаны в предположении, что метрика стационарна (для Шварцшильда статична). Т.е. это решения для ЧД которые «существовали всегда». А в реальных ЧД это заведомо не так, есть фаза коллапса. Решение с коллапсом не найдено, и вряд ли будет когда-либо найдено. И нельзя быть до конца уверенной, что в таком решении обязательно будет сингулярность.
Ну и во-вторых, что там с единственностью решения уравнений Эйнштейна? Насколько я знаю, глобальная единственность решения задачи Коши для них не доказана.
Если для невращающейся коллапсирующей звезды есть численные решения, то для вращающейся их нет (изза возникающих временных циклов, которые не дают возможности применить даже численные методы!)
Наконец, есть еще один прикол. Помимо ОТО есть теория Эйнштейна-Картана, являющаяся расширением ОТО. Экспериментально они совпадают, экспермиентальная проверка разницы далеко за пределами наших возможностей. Так как вторая теория сложнее, то бритва Окамма вроде как ее вырезает. Но теория Картана решает столько теоретических проблем (и избегает сингулярностей!) что вполне возможно что верна как раз она
en.wikipedia.org/wiki/Einstein%E2%80%93Cartan_theory
Кстати, это одна из причин, почему невозможны статические решения Вселенной — она бы просто стала черной дырой
И только прочитав это, я понял, что ни хрена раньше не понимал в красоте Вселенной.
На фото в статье изображена ледяная планета доктора Манна, на которой не наблюдалось замедления времени.
А планета-океан Миллер, где 1 час шёл за 7 лет, находилась гораздо ближе к Гаргантюа:

Но фильм всё равно приобщает к знаниям, его заслуга в том, что неискушённый зритель получает яркое представление о таких понятиях как ОТО, сверхмассивная чёрная дыра, кротовая нора, экзопланеты, 4-мерное пространство-время, колония О'Нила и пр. Во-многих местах создатели фильма соврали, и, тем не менее, на данный момент это самое удачное кино, знакомящее рядового зрителя с вышеперечисленными концепциями.
Интерстеллар — фантастические фильм о каких-то далеких черных дырах, где, к тому же, и воовсе вводится дополнительная сущность (5и-мерные люди), никак не описанные реальными известными законами физики, поэтому тут фантазия автора.
Гравитация — там, фактически, нет fiction, контекст абсолютно реальный. И тем больнее ударяет по здравому смыслу пренебрегавшие простейшими законами физики, и количество фейспалмов при просмотре куда больше. Маленький челнок, взлетающий с планеты в интерстеллере не так сильно заметен на общем фоне фикшена, как гребанный Джорж Клуни, висящий на тросе в невесомости под действием какой-то неведомой силы.
Но то, что на планете Миллер плещется водичка, а на планете Манна даже облака замёрзли, уже свидетельствует, что первая поближе к чёрной дыре, чем вторая.
Ещё упомяну первую теорему о среднем. Только я её почему-то запомнил в форме функции F из раздела «Замечание».
То есть где-то на пути между 2 точками будет такая, в которой сила гравитации (градиент от грав. пот. со знаком минус) будет равна разнице грав. потенциалов, деленной на расстояние между точками на направлении градиента.
1. Eternal inflation — baby universes это островки обычного вакуума в поле сверхплотного. Ответ: пространство такое же как у нас.
2. Эволюция черных дыр — каждая вселенная возникает из черных дыр предыдущей (В теории Эйнштейна Картана) — примерно тоже
3. Циклический Big Rip — тоже наше пространство
4. Туннелирование «из ничего» — ответ: N/A, до Big Bang ничего не было
5. Симметрия относительно t: U(t)=U(-t), ответ: понятие «до Big Bang» не определено
– Я слыхивал о вещах похлеще, – сказал Форд. – Где-то я прочел об одной планете в седьмом измерении, которую использовали как бильярдный шар в каком-то межгалактическом баре. Так вот, этот шар загнали в лузу, а лузой служила черная дыра. Погибло десять миллиардов разумных существ.
– С ума сойти! – ужаснулась Мелла.
– Зато этот удар принес тридцать очков, – заметил Форд.
"Автостопом по Галактике"
Мифы современной популярной физики