Как стать автором
Обновить

Жизнь, пульсирующая в черной дыре

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение7 мин
Количество просмотров55K

На habr ранее активно обсуждалась теория Вселенной, осциллирующей в черной дыре, которая развивается в ряде работ, в том числе моих с соавторами (но не только). Чего стоит дискуссия от 2018 года на 600 комментариев «Жизнь внутри черной дыры» (отмечу, что я не инициировал этот пост, просто меня спросили — не возражаю ли я, а я, конечно, вовсе нет). Там, конечно, много странных заявлений, но я не принимал прямое участие в этой дискуссии, потому что был слишком занят дальнейшим развитием теории. Но в этом году ситуация изменилась: работа над моделью циклической Вселенной с переменной гравитационной массой для меня практически завершена. Она подробно изложена в книге «Осциллирующая Вселенная», которая опубликована в бумажном и электронном варианте издательством Челябинского государственного университета в феврале 2023 года. Книгу (со свежими уточнениями на 25 сентября 2023 года) можно скачать на сайте Пущинской обсерватории.

Так как сейчас готовится издание книги на английском языке, то я решил обсудить книгу на таких площадках, как Астрофорум и DxDy. Благодаря этим полезным обсуждениям, в книгу были внесены существенные исправления и уточнения, и даже написан новый важный параграф 20.3, где было показано, что наибольшей энергией во Вселенной обладают килогерцовые гравитационные волны, образующие главный пик реликтового фона. Не скрою, что такие обсуждения отнимают немало сил и нервов, потому что на одного умного собеседника, которые задает хорошие вопросы, находится с десяток буквальных гениев, которые снисходительно объясняют мне, что я не прав и забыл таблицу умножения. Тем не менее, вспомнив бурное обсуждение на Хабре, я решил, что полезно будет обсудить книгу и здесь. Буду благодарен, если самые храбрые хабровцы посмотрят книгу и выскажутся — тем самым внесут свой вклад в современную космологию. Вы в хорошей компании, потому что на днях я отправил рабочий перевод книги (сделанный с помощью ChatGPT) нобелевскому лауреату Джону Мазеру, и он ответил, что прочитает. Ему я, правда, отправил по почте напечатанную на бумаге (тираж — три экземпляра) демоверсию книги.

В книге «Осциллирующая Вселенная» описывается новейшая космологическая революция, которая началась в 2015 году, когда были открыты гравитационные волны от слияния множества невидимых черных дыр звездных масс, составляющих темную материю космоса. Это открытие легло в основу модели осциллирующей Вселенной, в динамике которой гравитационное излучение и черные дыры играют ключевую роль. Суть космологической революции XXI века — смена модели одноразовой непрочной Вселенной, тлеющие обломки которой разлетаются по бесконечной холодной пустыне, на циклическую космологию, которая описывает вечную Вселенную, пульсирующую внутри огромной черной дыры. Анализ популяции черных дыр показывает, что циклов у Вселенной было, как минимум, около тысячи, но, вероятно, гораздо больше. Вселенная представляет собой маятник с перетеканием энергии между главными компонентами — негравитирующими гравволнами и гравитирующими черными дырами, что приводит к периодическому изменению общей гравитационной массы нашего мира. Примечательной особенностью обсуждаемой теории является то, что она полностью построена на классической теории гравитации (ОТО) с привлечением хорошо проверенных фактов из квантовой механики и ядерной физики — как в случае эффекта фотодиссоциации атомных ядер. Для создания данной космологической теории не было сделано ни одного предположения вроде существования неизвестных сил, полей или размерностей, а также не было введено ни одной новой фундаментальной константы.

Модель пульсирующей Вселенной решает проблемы механизма Большого взрыва, предотвращения гравитационной сингулярности, природы темной энергии и избегания роста энтропии. Циклическая космология объясняет накопление темной материи в виде черных дыр, а также раннее происхождение сверхмассивных черных дыр. Это позволяет просто вывести галактические соотношения типа Талли‑Фишера. Предсказание циклической космологии о реликтовом фоне низкочастотных гравитационных волн, вызванных массовым слиянием черных дыр при сжатии Вселенной до минимального размера в десять световых лет, уже подтверждено: консорциум NANOGrav недавно обнаружил этот фон наногерцовых волн.

Книга рассчитана на широкого читателя, и ее основной текст почти не содержит формул. Для специалистов в Приложении II размещен обзор по математическим решениям циклической космологии. Этот обзор, а также части III и IV данной книги, базируются на научных работах Н. Горькавого, А. Василькова, Дж. Мазера и С. Тюльбашева:

  1. Gorkavyi, N. “Origin and Acceleration of the Universe without Singularities and Dark Energy”. Bulletin of the American Astronomical Society. 2003, 35, #3.
    http://www.aas.org/publications/baas/v3 ... 02/404.htm

  2. Gorkavyi N., Vasilkov A. “A repulsive force in the Einstein theory”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2016, 461 (3): 2929-2933. https://doi.org/10.1093/mnras/stw1517

  3. Gorkavyi N., Vasilkov A. “A modified Friedmann equation for a system with varying gravitational mass”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2018, 476 (1): 1384-1389. https://doi.org/10.1093/mnras/sty335

  4. Gorkavyi, N., Vasilkov, A., Mather, J. A Possible Solution for the Cosmological Constant Problem. In Proceedings of the 2nd World Summit on Exploring the Dark Side of the Universe (EDSU2018) Eds: B. Vachon and P. Petroff, Point a Pitre, Guadeloupe, France, 25-29 June 2018, https://pos.sissa.it/335/039/pdf , https://doi.org/10.22323/1.335.0039

  5. Горькавый, Н.Н. и Тюльбашев, С.А. «Черные дыры и нейтронные звезды в осциллирующей Вселенной», Астрофизический бюллетень. 2021, т.76, N3, с.285-305.
    https://www.sao.ru/Doc-k8/Science/Publi ... SPB285.pdf
    (Gorkavyi, N.N., Tyul'bashev, S.A. Black holes and neutron stars in an oscillating Universe. Astrophys. Bull., 2021, 76, 229-247. https://doi.org/10.1134/S199034132103007X)

  6. Gorkavyi, N. "Gravitational wave background discovered by NANOGrav as evidence of a cyclic universe". New Astronomy. 2021, 91: 101698. https://doi.org/10.1016/j.newast.2021.101698

  7. Gorkavyi, N. “Accretion of Galaxies around Supermassive Black Holes and a Theoretical Model of the Tully-Fisher and M-Sigma Relations”. Galaxies. 2022, 10: 73.
    https://doi.org/10.3390/galaxies10030073

Результаты, которые легли в основу данной книги, опубликованы в рецензируемых журналах [2,3,5–7], и обсуждались на конференциях, например, Американского астрономического общества [1] и международных симпозиумах, например, «Exploring the Dark Side of the Universe» на французском острове Гваделупа в 2018 году [4], а также на семинарах в ИНАСАН, КрАО и Годдардском центре космических полетов НАСА. Популярному изложению теории циклической Вселенной посвящены две свежие статьи: Николай Горькавый «Вселенная, пульсирующая в черной дыре», «Наука и жизнь», декабрь 2022, с. 2–14; «Цикличность Большого взрыва», «Наука и жизнь», январь 2023, с. 2–11. Хороший обзор статьи [5] и эволюции черных дыр в циклической Вселенной дал на ютуб‑канале QWERTY пулковский астроном Кирилл Масленников: «ЦИКЛИЧЕСКАЯ ВСЕЛЕННАЯ. Что будет после того, как вселенная сожмется?», 18 августа 2021, QWERTY, https://www.youtube.com/watch?v=xWKj5yJRk74 

P. S. Исходя из опыта прошлых интернет обсуждений отмечу:

  1. Да, Вселенная имеет центр, расположенный, видимо, в направлении южного полюса. Рассказывать мне, что Вселенная однородна — не надо, потому что доказана анизотропность постоянной Хаббла с амплитудой в 15%. Плюс «напряжение Хаббла», которое снимает вопрос об однородности Вселенной.

  2. Гравитационные волны ИМЕЮТ энергию, импульс и инертную массу (но есть тонкости интерпретации из‑за псевдотензорности этих величин), но не имеют ГРАВИТАЦИОННУЮ массу (активную, то есть порождающую дополнительное гравполе). Это трактовка не моя, а Эйнштейна. Ссылаться на принцип эквивалентности пассивной инертной и пассивной гравитационной массы не надо — это совсем другие, де факто, ньютоновские массы, которые ОТО упразднила, введя искривленное пространство и движение тел по геодезической безотносительно от их масс.

  3. Ссылаться на малограмотные критические польские интернет‑статьи Абрамовича и К тоже малополезно. Заявления, что я использовал якобы нековариантное определение ускорения, разбиваются о тот факт, что выражение, предложенное Абрамовичем, в пределе слабых полей (в этом приближении и сделана наша статья 2016 года) совпадает с использованной нами формулой. Ну, просто малограмотный человек.

P.P.S. 30 ноября появилась моя статья (пока в интернете), специально посвященная энтропии Вселенной и черных дыр: "Entropy of Black Holes and an Oscillating Universe"

The model of an oscillating universe proposed by A. Friedmann in 1922 dominated cosmology for a long time. R. Tolman put forward a thermodynamic argument against the cyclic cosmological model, believing that entropy should accumulate from cycle to cycle. J. Bekenstein and S. Hawking discovered a tremendous amount of entropy associated with black holes. This discovery led to the conclusion that the majority of the Universe's entropy is contained in black holes. N. Poplawski considers a Universe that oscillates within a black hole. This paper analyzes the relationship between the entropy of black holes and the oscillating Universe inside a large black hole. It is demonstrated that the entropy of a black hole can only be defined for an external observer. For an observer inside the black hole, its entropy is zero. This opens up the possibility of constructing a cyclic cosmology in which entropy and the size of the visible part of the Universe change strictly periodically. This does not violate the second law of thermodynamics because the continuous accumulation of entropy from cycle to cycle pertains to the surface of the big black hole, which is invisible to the internal observer.

https://www.preprints.org/manuscript/202311.1978/v1

P.P.P.S. Для желающих: не подкаст, но часовая телепередача про осциллирующую Вселенную: https://www.youtube.com/watch?v=4tlyURtEEIQ

Звук так себе (не знаю почему, у меня оптоволокно), но сьедобно.

Теги:
Хабы:
Всего голосов 91: ↑87 и ↓4+104
Комментарии332

Публикации

Истории

Ближайшие события