Звёзды-отморозки и новые халдеи

Аватар пользователя spinor

Коты Эйнштейна

Возьмём двух котов, две миски с молоком, добавим в молоко новичок, и одного кота с миской отправим в дальний космос в капсуле со скоростью близкой к световой. Допустим, что коты покормленны и следующий позыв пожрать для них наступит через более или менее одинаковый промежуток их биологического времени. Так же пока пренебрежём перегрузкой при ускорении капсулы. Возникает естественный вопрос: который из этих двух котов сдохнет первым?

Как многие уже догадались, в соответствии с частной теорией относительности кот оставшийся на Земле первым и сдохнет, потому что время для него идёт быстрее и, соответственно, жрать ему захочется раньше. Кошак в капсуле может очень надолго пережить своего напарника и лететь себе и лететь дальше злорадно сверкая глазами в иллюминатор. Но зря злорадствует. Ведь с его точки зрения это он находится в покое, а тот оставшийся на Земле несётся относительно него с околосветовой скоростью. То есть, это именно для него время идёт быстрее и именно он должен проголодаться первым и хлебнуть молочка с новичком.

Парадокс? Да, это так. Этот парадокс носит название "парадокса котов" и является действительно настоящим парадоксом, так как неразрешим в рамках самой теории. Разрешение этого парадокса найдено только с позиций общей теории относительности. Да-с, пожалуй это правда, что "никакую проблему нельзя решить на том же уровне, на котором она возникла".

В своё время Пол Ланжевин высказал мысль, что если посадить кошаков с их мисками в разные капсулы летящие друг относительно друга с околосветовой скоростью, то дольше проживёт тот кот, который первым начнёт тормозить или ускоряться. Так, поравнявшись с другой капсулой двигавшейся равномерно и прямолинейно он скорее всего увидит в иллюминатор трупик своего напарника. Что ж, c'est la vie.

Лифт Эйнштейна

В те далекие времена лифты были редкостью и не всякий мог позволить себе на них кататься. Но Эйнштейн такое себе позволял (по крайней мере хотя бы в воображении) и к тому же очень любил это делать предварительно выпив домашнего вина, которое присылали родители его первой жены Милевы из Нови Сада. Возможно именно в лифте ему пришла в голову интерерсная идея. По аналогии с мысленным экспериментом Галилео Галилея, что никаким способом нельзя определить находимся ли мы в покое или движемся равномерно и прямолинейно, так и находясь в равномерно ускоряющемся лифте нельзя отличить силы возникающие в неинерциальной системе отсчёта лифта от сил притяжения гравитационного поля.

Было, правда, одно очень существенное затруднение. Дело в том, что гравитационная и инертная массы в общем-то разные величины. Под массой обычно понимали инертную массу, тогда как гравитационная играла роль заряда наподобие электрического заряда в законе Кулона. Различие этих масс понимали и во времёна Ньютона. Однако уже с тех пор росло подозрение, что эти массы возможно равны. Но стопудовой уверенности всё же не было и поэтому Эйнштейн это постулировал.

На сегодняшний день после тщательных экспериментов это подозрение переросло в твёрдую уверенность. Да, действительно, похоже что так оно и есть, что само по себе является удивительным. Из равенства масс в частности следует, что поскольку не существует отрицательной инертной массы (псевдочастицы в средах здесь рассматривать не будем), то не может быть и отрицательной гравитационной массы.

Может отрицательная гравитацонная масса всё же существует?

С другой стороны мы знаем, что уравнение Дирака допускает решения с отрицательной энергией, которые наверное можно как-то связать с отрицательной гравитационной массой если она всё же существует. Правда с этим нужно ещё разбираться, так как уравнение Дирака не делает различий между инертной и гравитационной массами, и если они различны, то должны рассматриваться по-разному (гравитационная масса входит в уравнение как mc², тогда как инертная масса входит как P²/2m и соответственно в члены описывающие спин). Несколько ранее Дирака другой знаменитый английский физик Хэвисайд предложил теорию гравитации по аналогии с уравнениями Максвелла. Он считал, что похожесть закона Кулона и Ньютоновского закона гравитации не случайна несмотря на разницу в знаке. Он и предположил первым существование отрицательной гравитационной массы. Из его теории следовало бы очень много интересного как, например, дифракция гравитационных волн и их интерференция. Представляете, если бы было можно локально менять гравитационное поле во время соревнования тяжёло-атлетов на Олимпийских Играх! А как интерференция гравитационного поля влияла бы на прыгунов? Эх, какой там к чёрту допинг! Но положительность гравитационной массы похоронила эти идеи. Навсегда ли?

К слову, по поводу "сущности" гравитационной массы марксисты (ни к ночи будут помянуты) опираясь на шизофреническое учение Гегеля (одну из трёх составных частей марксизма) потребовали бы тут же искать "противоположную сущность". По их мнению каждая "сущность" должна иметь свою противоположность на основании пресловутого закона отрицания-отрицания Гегеля. Так, как они настаивают, электрон противоположен протону, потому что заряды противоположны, и они, то есть протон с электроном, находятся в вечной борьбе и единстве. Инь и Ян, так сказать, ну или буржуазия и пролетариат на атомном уровне. Здесь мы не будем погружаться в шизофрению Гегелевской диалектики и упражняться в Орвелловском двоемыслии, но отметим, что законы логики и логические операции такие как, например, отрицание применимы только к суждениям и логическим конструкциям, а не к каким-то там "сущностям". Поэтому для нас нет ничего особенно странного в том, что отрицательная гравитационная масса до сих пор не обнаружена и скорее всего не существует в Природе. Хотя, согласитесь, несколько удивляет молчание марксистких мыслителей по этому поводу, а так же отсутствие "глубокомысленных" высказываний типа: "масса неисчерпаема" или "чёрная дыра неисчерпаема" или “развитие есть борьба противоположностей” или что-то ещё в этом роде. Ну и, разумеется, обзывалок и ругани в адрес несогласных.

Что ж, Инь и Ян в теории гравитации как-то не состыковались и история пошла по другому пути.

Геометрия простраства-времени

Кто-то, возможно, живёт в шкафу, а кто-то с соседкой, но правда в том, что все мы живём в пространстве-времени и это пространство-время искривлено. Так, по ёмкому определению Вилера (John Wheeler), материя и поле искривляет пространство-время, а искривлённое пространство-время диктует материи и полю как двигаться. В искривлённом пространстве-времени существует свой аналог принципа Ферма предписывающий движение материи и полю по геодезическим, кратчайшим расстояниям между точками. Поясним на примере.

Представим себе сковородку с таракашками как на рисунке внизу. Таракашки огнеупорны и нечувствительны к боли, да ещё и ползают с линейками, которые при нагревании удлиняются (уширяются наверное тоже, но это несколько о другом). Таракашки ленивы и ползают только по кратчайшим расстояниям. Для этого им собственно и нужны линейки.

Рис. 1.

Нагреем сковородку в центре так, чтобы по краям она оставалась холодной. Тогда путь из точки Q в точку P для таракашки измеренный удлинившейся при нагревании линейкой, как показанно на рисунке, будет короче прямой соединяющей эти точки. Это потому, что меньшее число линеек уложится на нём. Более того, если таракашка проползёт из точки P в точку R, а затем вернётся обратно в точку Q при этом измерив углы треугольника QPR, то обнаружит, что сумма углов будет меньше двух прямых. В этом вся суть неевклидовой геометрии. В данном случае мы имеем дело с геометрией Лобачевского так как сумма углов треугольника меньше двух прямых.

Геометрия Риманна получается нагреванием краёв сковородки при поддержании её центра холодным. В этом случае сумма углов треугольника будет больше двух прямых. Риманнову геометрию можно проиллюстрировать и на сфере, но этот пример наглядно показывает, что вложение поверхности в пространство большей размерности вовсе необязательно, так как кривизна - это внутреннее свойство поверхности.

Порассуждаем далее более предметно. Искривлённое пространство-время можно описать в четырёхмерной криволинейной системе координат. В такой системе единичные координатные векторы не ортогональны друг другу и их скалярные произведения, зависящие от точки, образуют метрический тензор, который является фундаментальным понятем неевклидовой геометрии – он и определяет геометрию. Более того, компоненты метрического тензора могут зависеть от времени и в свою очередь сами определяют течение времени в данной точке и расстояния в её окрестности. Через производные компонент метрического тензора выражаются коэффициенты связности, так называемые символы Кристоффеля, которые необходимо знать при параллельном переносе вектора вдоль кривой (понятно, что понятие параллельности здесь не то же самое, что в евклидовом пространстве). Коэффициенты связности входят в уравнения для геодезических – систему нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка. Но самое главное это то, что они так же определяют Риманнов тензор кривизны. Так, зная тензор кривизны мы можем найти коэффициенты связности решая при этом систему нелинейных дифференциальных уравнений. Учитывая, что коэффициенты связности выражаются через производные компонент метрического тензора, мы тем самым можем найти и те самые компоненты метрического тензора полностью определяющие пространство-время. Но сперва нам нужно знать Риманнов тензор кривизны, который играет особую роль так как он и входит в уравнения Эйнштейна описывающие гравитационное поле наравне с тензором энергии-импульса. Не совсем "целиком" входит, но как - это мы поясним чуть позже.

Если в плоском пространсве мы параллельно перенесём вектор вдоль любой замкнутой кривой, то получим изначальный вектор, что как бы очевидно. В искривлённом пространстве это уже не так. На картинке внизу показан параллельный перенос вектора по геодезическим на сфере (геодезическими на сфере являются пересечения плоскостей содержащих центр сферы с её поверхностью). Так, экспедиция вектора v из северного полюса к экватору, далее напролом через экваториальную Африку и обратно к полюсу приводит к полному "сдвигу по фазе" у вектора. А точнее, он возвращается перпендикулярным к исходному.

Рис. 2.

"Разница" между начальным и конечным направлениями вектора определяется "площадью" заметаемой контуром "поверхности" и Риманновым тензором кривизны (разумеется в многомерном пространстве понятия площади и поверхности должны быть соответственно обобщены). Конкретнее, эта разница равна одной второй от свёртки Риманнова тензора кривизны четвёртого ранга с элементом поверхности (контравариантный тензор второго ранга) и начальными компонентами самого вектора (контравариантный тензор первого ранга). Так как "поверхность" можно унасекомить до бесконечно малой, то и разница между начальным и конечным направлениями вектора будет мала. Таким образом, в каждой малой окрестности точки тензор кривизны является уникальной характеристикой искривлённости пространства - в нашем случае пространства-времени.

Уравнения Эйнштейна

Ещё в частной теории относительности материю и поле стали описывать тензором энергии-импульса второго ранга. Притом ковариантная четырёхмерная дивергенция этого тензора должна обращаться в нуль. Почему должна? Да потому, что как-то трудно себе представить рождение материи из ничего, из пустоты. Хотя некоторые могут. Ну да ладно, продолжим.

Сперва из тензора кривизны четвёртого ранга нужно было как-то построить тензор кривизны второго ранга. Это просто необходимо для того, чтобы размерности тензоров в уравнении совпадали. Таким тензором является тензор Риччи. Он получается в результате свертки Риманнова тензора по единственному контравариантному индексу и последнему из трех ковариантных. Но увы, он не удовлетворяет условию обращения дивергенции в нуль. Поэтому Эйнштейн придумал свой тензор удовлетворяющий этому условию. Он просто вычел то, что нужно из тензора Риччи так, чтобы ковариантная дивергенция разности обращалась в нуль и таким образом получил тензор известный сегодня как тензор Эйнштейна и, далее, приравнял его к тензору энергии-импульса взятого с обратным знаком и умноженому на константу. Это, собственно, и есть уравнения Эйнштейна.

Таким образом материя и поле определяют кривизну пространства-времени, а элементы метрического тензора находятся так, как описанно выше. Впрочем, что интересно, электромагнитное поле само по себе без материи (газа или плазмы) способно искривлять пространство-время. А вот дух святой не может.

Как ни крути, но уравнения выглядят жутковато. Так как оба тензора, Эйнштейна и энергии-импульса, симметричны, то в четырёхмерном пространстве, n = 4, мы имеем n(n + 1) / 2, то есть 10, нелинейных дифференциальных уравнений для коэффициентов связности Кристоффеля зная которые можно в принципе получить компоненты метрического тензора. Но всё осложняется тем, что уравнения для коэффициентов связности сами содержат компоненты метрического тензора.

Эйнштейн проверил, что в пределе, то есть при слабом гравитационном поле, его уравнения действительно дают Ньютоновский закон гравитации, а так же получил правильный результат (в пределах ошибки измерения) для аномального смещения перигелия Меркурия, что было грандиозным успехом. Но после публикации своей теории вокруг неё начались настоящие пляски с бубнами, на которые он взирал отстранённо со стороны немножко припухая от увиденного. Пляски с бубнами продолжаются и по сей день.

Решение Шварцшильда

Эйнштейн не верил, что вообще можно получить хоть какие-нибудь точные решения своих уравнений. Так, например, решения для смещения перигелия Меркурия он получил приближенно. Он серьёзно припух в первый раз, когда получил письмо с того света от Карла Шварцшильда, который сгинул на русском фронте Первой Мировой. Карл, умирая в госпитале от странной аутоиммунной болезни, всё же успел черкнуть пару формул и послал их Эйнштейну. Солдатский треугольник дошёл.

Шварцшильд рассмотрел уравнения Энштейна в вакууме обнулив тензор энергии-импульса. Из чего получилось, что все компоненты тензора Риччи, а также его свертка - скаляр кривизны Риччи, равны нулю вдали от сферического гравитирующего тела. Но это вовсе не означает, что все компоненты исходного Риманнова тензора тоже равны нулю. Точно так же, если в результате суммирования получается нуль, то это вовсе не значит, что члены в сумме все равны нулю.

В сферически симметричном случае Шварцшильд взял метрический тензор в общем виде и подставил его в выражения для коэффициентов связности Кристоффеля. Он так же представил компоненты метрического тензора как экспоненты от двух (двух! что существенно) неизвестных функций накладывая тем самым условия на сигнатуру пространства-времени. Получив выражения для компонент связности через неизвестные функции и их производные по радиальной координате (других нет из-за сферической симметрии) он составил из них Риманнов тензор кривизны. Далее, используя условие, что свёртка тензора кривизны даёт тензор Риччи, компоненты которого должны быть равны нулю, он получил систему из четырёх нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка для двух неизвестных функций, которую ему удалось решить. Для решения он, правда, использовал ещё и скаляр Риччи подставив всё это в тензор Эйнштейна (так оказалось проще благодаря избыточности числа уравнений), но это уже детали, которые опустим.

Решение, наверное, стоит привести, так как оно удивительно простое:

где dl - расстояние (интервал) в пространстве-времени; r₀ - радиус Шварцшильда равный 2GM/c², здесь G - гравитационная постоянная, а M - масса. Шварцшильдовский радиус r₀ определяет горизонт событий - всё что попадает за горизонт обратно никогда не возвращается и изчезает для нас навсегда.

Звёзды-отморозки

Термин "чёрная дыра" был вброшен Джоном Вилером где-то в далёком 67-ом. В России до этого такие объекты называли "замороженными звёздами", или для краткости просто "отморозками". Этот термин звучит намного лучше Вилеровского не только потому, что в России холодно (как принято считать на Западе), но и потому, что это название гораздо глубже отражает суть таких объектов, что мы и постараемся показать ниже. Конечно, можно было бы объединить оба термина в один как, например, звёзды – “чёрные отморозки", но к сожалению этот термин уже имеет достаточно устойчивую ассоциацию совсем с другим явлением нашего бытия.

Как бы этого не хотели богословы, триединство наблюдателей в общей теории не нашло своего воплощения. Хотя наблюдателей требуется как раз три, но единства среди них нет и каждый наблюдатель видит свою, отличную от других картину мира. Один из наблюдателей удаленный, для него пространство-время плоское (r >> r₀). Другой находится в определённой точке вблизи "чёрного отморозка" и испытывает всю тяжесть бытия от его близости. А третий падает внутрь не чувствуя гравитации совсем.

Для каждого наблюдателя вводится собственное время, которое можно понимать как биологическое, тем более если наблюдатель - кошак. Промежуток собственного времени выражается интегралом по координатному времени от квадратного корня временной компоненты метрического тензора делённого на c, то есть от квадратного корня первого множителя в формуле Шварцшильда стоящего перед c²dt². Так как временная компонента метрического тензора не зависит от времени, то в данном случае интеграл заменяется на Δt.

Возьмём на этот раз трёх котов, и пусть будут наблюдателями. Так, если собственный промежуток времени через который кошаки проголодаются у них у всех одинаковый и равен Δτ, и каждый пожрав пошлёт световой сигнал, то получим следущее: Для удалённого кота собственное время совпадает с координатным. Для того, кто рядом с горизонтом событий Δτ = sqrt(1 - r₀/r)Δt. Но так как Δτ фиксирован, то в собственном времени удаленного кота этот промежуток времени стремится к бесконечности как только r -> r₀. А это значит, что удалённый кот никогда не дождётся того момента, когда пожрёт другой. С падающим всё немного сложнее, но в принипе так же.

Как и случае с собственным временем вводится собственное расстояние. Но в этот раз интегрировать всё же придётся. Итак, собственное расстояние для падающего кота приближающегося к горизонту событий удлиняется как интеграл от dr/sqrt(1 - r₀/r) по радиальной координате.

Так что же увидит внешний наблюдатель? Для удалённого наблюдателя горизонт событий недостижим. Всё пространство вокруг чёрной дыры выглядит замороженным и неподвижным - звезда-отморозок как есть. Кот летящий навстречу "чёрному отморозку" будет лететь к нему бесконечно долго при этом всё замедляясь и замедляясь в своём движении. И в конце концов через бесконечный промежуток времени летящий кот окончательно вморозится в горизонт. Кота разумеется разорвёт приливными силами, но некому будет это констатировать, так как удалённый кот к этому времени уже давно сдохнет если не от новичка, так от старости.

Рис. 3. Синяя линия - падающий наблюдатель в собственном времени упадёт в центр за конечное время; зеленая и оранжевая - координатное время (то, что видит удалённый наблюдатель) versus расстояние падающего наблюдателя от центра чёрной дыры.

А что увидит падающий наблюдатель, или тот кто завис у горизонта событий? Посмотрев вверх он просто охренеет. Неподвижные звёзды придут в движение, начнётся фейерверк сверхновых, галактики будут сталкиваться и разлетаться, образовыватся новые и исчезать на глазах. Весь этот карнавал будет всё ускоряться и ускоряться при приближении к горизонту событий. Возможно он увидит то, о чём никто даже не подозревает, что такое в принципе может быть. И если вселенная не вечна, то падающий наблюдатель наверняка увидит её смерть.

Сингулярность

Очевидно, что в решении Шварцшильда есть сингулярность при r₀. Но если посчитать определитель метрического тензора то никакой сингулярности нет, она сокращается. Это значит, что существуют координаты в которых эта сингулярность отсутствует. Действительно, таких координатных систем было обнаруженно несколько. Так, например, в 50-ом Финкельштейн переоткрыл заново координатны Эддингтона, которые он использовал ещё в 24-ом году в других целях. Эта координатная система описывает пространство-время до горизонта событий так же как и Шварцшильдовская (временная компонента метрического тензора такая же), но помогает заглянуть за горизонт, получив более логичные результаты. Например, за горизонтом событий Шварцшильдовская допускает путешествия во времени в прошлое (правда только из бесконечного будущего, оранжевая кривая на Рис. 3), что, как мы знаем, невозможно. В координатах Эддингтона-Финкельштейна такие путешествия исчезают сами собой. Потому эти координаты и стали общепринятыми сегодня. Есть, правда, ещё координаты Краскала и Жекереса (Martin Kruskal & George Szekeres, 1960-ый) у которых есть свои преимущества. Но с ними возникает другая проблема, которой не было ни в Эддингтоновских ни в Швацшильдовских - это кротовые норы (wormholes). Более того Краскаловские координаты допускают существование "белых отморозков" (white holes), объектов изрыгающих из себя материю вовне и прямо как по Гегелю являющимися противоположностью чёрным. Вообще в этой области порой очень трудно отделить чисто математические “приколы” от физической реальности.

Сингулярность при r₀ называется устранимой сингулярностью исчезающей при подходящем выборе координат. Но в этом лесу живут звери и похуже.

Пенроуз доказал несколько теорем утверждающих неизбежность образования гравитационной сингулярности в центре чёрной дыры. Задолго до этого физики пытались спасти ситуацию. По их мнению существование сингулярности указывает на проблемы с моделью и нефизичны. Чандрасекар в своё время предложил белых карликов. Но это газовые звёзды в которых, как оказалось, при массе в 1.4 раза больше солнечной давления газа недостаточно, чтобы сдержать коллапс. Ландау в 34-ом предложил модель нейтронной звезды. Так как нейтронная звезда "сделана” из фермионов, которые описываются статистикой Ферми-Дирака, она могла бы жить при гораздо большей массе и появилась надежда избежать коллапса. Квантовая механика должна была в этом помочь. Но Оппенгеймер в 39-ом похоронил эти надежды показав, что при массе всего в три раза больше солнечной нейтронная звезда всё равно коллапсирует.

Однако Оппенгеймер в том же году строго доказал, что сам коллапс для внешнего наблюдателя займет бесконечно долгое время и формирования горизонта событий при коллапсе не дождётся никто. Поэтому чёрных дыр для нас либо нет либо Вселенная существует бесконечно долго. Позже, в 60-ые, когда была предложена идея Большого Взрыва Гамовым, для многих пришло время сделать выбор: либо взрыв либо дыры. Но выбор многими так и не сделан. Точнее он оказался совсем в другой "плоскости".

Новые халдеи

Однажды в Америке один фальшивый нобелевский лауреат сделал умное лицо перед камерой, пошевелил ушами развернув их под правильным углом как он это обычно делал для картинки в телевизоре, и блеснул своим интеллектом заявив, что, мол, теория Большого Взрыва это всего лишь гипотеза. Вроде бы сказал и сказал, мало ли чего несут американские президенты. Но удивила реакция американского научного сообщества. Она была абсолютно сектантской и даже отчасти марксисткой с элементами садизма и сильно напоминала средневековую инквизицию. Оскорблённое и разгневанное, да! именно разгневанное, сообщество потребовало от президента отречься от своих слов. И он отрёкся, признав, что Большой Взрыв не гипотеза, а научно установленный факт как, впрочем, и глобальное потепление. Конечно, он мог бы потом шёпотом сказать - “но всё же это гипотеза”. Но не сказал, так как, очевидно, на роль современного Галилея не годился, и скорее всего даже о нём никогда и не слышал.

Вроде бы смешная и нелепая история. Но нет - это симптом, притом очень злокачественный. Более того, эта история напрямую и непосредственно связанна с чёрными дырами и ярко иллюстрирует суть западного двоемыслия, которое многие путают с двойными стандартами (двойные стандарты - это инструмент в политике, двоемыслие - это мировозрение). Ведь либо дыры либо взрыв. Но никак не вместе.

Если в Европе была целая традиция университетов и научного знания уходящая в глубь веков, то в Америке всё изначально было иначе. Идеи, технологии и люди закупались. Лучших спецов завозили из Европы. Своих особо не растили, а зачем? Хотя систему университетов построили - ведь это бизнес. Монетизировалось всё включая престиж и репутацию. Компании основывались моментально - арендовался офис и на следующий день привозилась мебель со специалистами. Европейские войны сильно улучшили положение. Теперь даже не надо было искать - приходили сами и предлагали идеи. Главное нужно было понять стоит ли идея денег или нет, и если стоит, то сколько. Ну и для этого можно было нанять специалистов-оценщиков. Представьте, приходит к банкиру учёный и просит денег - нет не на лампочку или транзистор - а на изучение чёрных дыр. А что банкир? Он попросит ему погадать на звёздах и составить гороскоп в лучшем случае. Ну а дыры - так это в свободное время. У учёных, особенно бесполезных, другого пути как перенять опыт халдеев в древнем Риме гадающих за деньги в общем-то не было.

Астрофизикам пришлось в совершенстве освоить искусство стэндапа (stand-up) - это когда на сцене с микрофоном надо удивлять толпу новыми научными идеями - здесь вся фишка в воображении. Нести можно всё что угодно лишь бы удивить. Есть клоуны которые смешат, а есть те которые удивляют. Стэндаперами стали все: и Вилер, и Торн, и Пенроуз и, разумеется, Хокинг. Хотя он скорее был ситдаунером, чем стэндапером. Ему было проще всех так как за него разговаривало кресло. Да и не факт что это был сам Хокинг. Кукла вполне бы подошла - да скорее всего так оно и было.

Но лучше всего для целей выбивания денег из конгресса подходила бы своя ложа наподобии масонской с сектантской дисциплиной и со связями в политических кругах. Впрочем, косвенные признаки указывают на её существование.

Недавно были экспериментально обнаружены гравитационные волны предсказываемые общей теорией. Установка по их обнаружению строилась с 72-го года и на неё были потраченны миллиарды. С любой точки зрения проект нереальный так как смещение которое требовалось обнаружить в сотни раз (!) меньше размера протона. Была разработана целая теория на основе квантовой механики для интерпретации результатов. Волны, разумеется, были обнаруженны несколько лет назад и придуманна красивая история как всё произошло, воспетая Холливудом. Но с другой стороны как по этому поводу не вспомнить высадку американцев на Луну? Вероятнее всего обнаружение гравитационных волн такая же грандиозная фальсификация престижа ради. Но три нобелевки подряд за чёрные дыры окончательно закрепили результат сделав неверие и сомнение по-сути мыслепреступлением (thoughtcrime).

Авторство: 
Авторская работа / переводика

Комментарии

Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

Тёмная материя - это вторая серия второй сезон космологического члена Эйнштейна. Учёным же надо на что-то жить. Пусть.

Аватар пользователя VanAB
VanAB(7 лет 6 месяцев)

Темная энергия - это про космологический член :)

Ну а вообще не стоит пугаться названий. "Темная" означает что про них мало что известно. Про энергию вообще почти ничего, кроме одного доказательства что вселенная ускоренно расширяется. С материей получше - есть несколько независимых доказательств ее существования. Известны некоторые ее свойства. И на этом все.

Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

Космологический член изначально играл роль регуляризационного члена. Но его включили в тензор энергии-импулься и начали думать, что бы это значило. Отсюда всё и растёт. Проблема с ним ещё в том, что нарушается условие обращения ковариантной дивергенции в нуль. То есть всё празднично и замес получается нехилым.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(11 лет 2 недели)

Дык дело не только в члене (как бы странно это не звучало) 

Дело в том что, вероятно, мы даже наблюдения правильно выполнить не в состоянии, ибо они противоречат нашей же инструментально базе (к примеру скорость разбегания выше скорости света противоречит нашим инструментам работающим исключительно на скорости света). Ну или надо признать, что наблюдения расходятся с нашими фундаментальными понятиями об устройстве мира в котором мы живем.

По сути и ТМ и ТЭ, - это как раз мера отклонения представлений от наблюдений. И разница эта уже по некоторым мнениям составляет 95%. То есть наши представления об окружающем нас мире верны на эти 5%...

ИМХО, в реальной природе не может быть сингулярностей. Если в теории появляется сингулярность, то надо от неё отказываться

Комментарий администрации:  
*** Средний россиянин нищ не только энергетически, но и мозгами (c) ***
Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

в реальной природе не может быть сингулярностей. Если в теории появляется сингулярность, то надо от неё отказываться

Пытались. И ещё как! Но теперь этим всем занимаются математики. А у них "сорвало резьбу".

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(11 лет 2 недели)

Да, у математиков вообще нет обратной связи с реальостью. Поэтому бухалтерский ответ на вопрос "Сколько будет дважды два?" - "А сколько надо?"

Комментарий администрации:  
*** Средний россиянин нищ не только энергетически, но и мозгами (c) ***
Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

Их тоже можно понять. Математика там интересная. Но, большинство из них никогда не были в лаборатории.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(11 лет 2 недели)

проблема в том что это оказалось заразным. множество астрономов даже голову к звездам не поднимало. множество физиков тоже никогда не было в лаборатории. множество квантовых механиков не было у ускорителя: что там у них, - дефект массы? модель не сходится  и не моделит? Что, думать?- Фу! думать это удел лошков, мы лучше выдумаем неуловимую нейтрину, на которую повесим эту "мизерную" недостачу....Что? Проклятые экспериментаторы поймали то что мы придумали неуловимым и опять не могут свести модель?... вот гады очкастые... ну ладно мы придумаем еще одно нейтрино, еще более мелкое и еще более невзаимодействующее, еще более темное...Пусть вспотеют пока поймают...Во! Все получилось! -Что? Кто там размахивает телескопом, и   кричит с чердака, что теперь нейтрино составляют 146% массы Вселенной? Вот урод лохматый, по ночам спать надо, а не в стекла бельмы свои красные таращить... Ладно щас еще ченить еще более темное и неуловимое выдумаем...


справедливости ради надо признать что введением всяких темных (темная, это потому что по замыслу отцов ни с чем не взаимодействует, и не должно обнаруживаться приборами) сучностей, которые заплатками компенсируют несходимость дебита-кредита классической модели, первыми стали баловаться квантовые механики. их нейтрино, которых сначало было одно а теперь целая шайка, все были придуманы чтобы хоть как то свести в ноль энергетический или иной баланс при реакциях, или выполнить какую то очень специфическую роль в каком то очень специфическом процессе. По сути это ничем не отличается от того, как в прошлом люди выдумывали духов, шайтанов, чтобы хоть как то обьяснить наблюдаемые явления.

Комментарий администрации:  
*** Средний россиянин нищ не только энергетически, но и мозгами (c) ***
Аватар пользователя TOP
TOP(8 лет 7 месяцев)

Когда Космологический член, попадает в Чёрные дыры, рождается материя. Если член и дыра были чёрными, то мы говорим о  тёмной материи...smile3.gif

 

 

Аватар пользователя Крякодил
Крякодил(9 лет 5 месяцев)

Так ведь когда только предложили термин "чёрные дыры" в 50-х, то у многих учёных волосы дыбом вставали: мол, как такое можно серьёзным людям вслух говорить? Засмеют же! Термин ввели, затем настолько широко и стандартно использовали, что первоначальное значение позабыли. И только изредка до кого-нибудь доходит

Аватар пользователя Hrrgugd
Hrrgugd(7 лет 6 месяцев)

Ее экспериментально надумали обнаруживать.

Меня совершенно убило что под имеющуюся экспериментальную технику тебе всегда предоставляют нужную теорию темной материи. И все эти теории имеют одинаковое свойство - детектируемое событие 1,5 случая в год и необходимы детекторы в 5 раз лучше имеющихся.

Аватар пользователя kimo161
kimo161(8 лет 1 месяц)

Но нейтронные звезды таки существуют, и в центре Галактики тоже что-то рентгеном фонит как не в себя. Отмороженная звезда видимо так себя проявляет, однако горизонта событий мы не видим, поскольку он для нас еще не сформировался. Все логично.

Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

Квазары - это нейтронные звёзды. Очень интересные объекты. Сама звезда электрически нейтральна так как сделанна из нейтронов. Но имеет очень тонкую атмосферу из очень плотной плазмы в 200-500 метров. Всё зверское магнитное поле сосредоточенно в атмосфере.

Аватар пользователя VanAB
VanAB(7 лет 6 месяцев)

Квазар это точно не нейтронная звезда,  не вводите людей в заблуждение.:)

Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

Сейчас считается что это сверх-массивные чёрные дыры. Но так считалось не всегда. Пульсары и квазары раньше рассматривались вместе. Вопрос существования дыр открыт. Очень многие считают, что ЧД нет. Но таких еретиков на ТВ не особо любят.

Аватар пользователя Барсук
Барсук(3 года 1 месяц)

Очень многие считают, что ЧД нет. Но таких еретиков на ТВ не показывают. Почему?

Потому что это афроамериканские , а теперь уже BLM-дыры.

 

PS Была передача, по моему даже с Капицей, там озвучивалась теория что мы не одиноки - в смысле вселенная не одна.

И наши черные дыры на самом деле , переливают энергию и материю в другие вселенные.

То есть существует много вселенных, которые соединены в некоторых местах между собой дырами-антидырами.

Возможно то что ЧД "сосет" здесь в другой вселенной - "Большой взрыв".

Аватар пользователя VanAB
VanAB(7 лет 6 месяцев)

очень многие считают что земля плоская. Их даже по ТВ показывают :) Чего только по ТВ не показывают. Я уверен что даже и таких еретиков тоже.

Ну а то что очень многие считают что ЧД нет я впервые слышу. Есть конечно люди, которые строят разные теории. Есть конечно и те, кто считают что черных дыр нету. Но их немного. И их теории не согласуются с наблюдениями. Никто ж не цепляется за эти ЧД как за истину в последней инстанции. Просто модель мира с их наличием намного лучше описывает наблюдаемые явления чем модели без ЧД.

Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

очень многие считают что ЧД нет я впервые слышу

Очень многие в США считают, что ЧД есть. Да, это так. Но в Европе пропорция обратная.

Аватар пользователя VanAB
VanAB(7 лет 6 месяцев)

Если честно я не встречал никого кто бы считал что ЧД не существует.

Даже эта статья не опровергает их существование, в ней всего-лишь ставится под сомнение существование горизонта событий. При этом сам термин горизонт событий неверно понят. Да даже если и нет этого горизонта событий, это не отменяет ЧД. Не имеет значения как эта дыра устроена там внутри себя. Имеют значение ее внешние проявления. А они есть, и с этим никто не спорит.

Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

Если честно я не встречал никого кто бы считал что ЧД не существует.

Я встречал и многих. ЧД - асимптотическое решение. Это "псевдо-объект", математическая конструкция. Любопытный без сомнения, но есть вопросы. Есть даже те, кто считает, что ОТО именно с ЧД начинает косячить.

Наблюдаемость горизонта событий впервые ставилась под сомнение Оппенгеймером.

Аватар пользователя Hrrgugd
Hrrgugd(7 лет 6 месяцев)

А я наоборот очень многих встречал кто не верит в черные дыры. 

Основной аргумент - это математический конструкт, интерполяция эффектов в невообразимые дали.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(11 лет 2 недели)

понятие "нейтронная звезда", - это всего лишь обьяснялка. типа счетомотов на АШ.

а во вселенной (для нас) существуют не нейтронныйе звезды, а некая группа данных из проведенных нами наблюдений.

Комментарий администрации:  
*** Средний россиянин нищ не только энергетически, но и мозгами (c) ***
Аватар пользователя kaiter
kaiter(3 года 5 месяцев)

Технология то старая как мир ( который действительно бесконечная Загадка и Тайна)
Вычисляеш какие то реально существующие но не очевидные среднестатистическому человеку природные закономерности, потом складно и заумно трёш про "высшие силы" и предлагаешь себя в посредники ( колбаску и сметанку с мёдом складывать вон туда) Всё. Жизнь удалась ( по крайней мере в удовлетворении чисто животного её начала и каких то первичных интеллектуально- общественных творческих проявлений)
Интересно, смогли ли эти изобретатели нового языка стать по настоящему счастливыми и сделать таковыми своих близких хотя бы?
А так интересно конечно.

Скрытый комментарий Повелитель Ботов (без обсуждения)
Аватар пользователя Повелитель Ботов
Повелитель Ботов(54 года 5 месяцев)

Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.

Комментарий администрации:  
*** Это легальный, годный бот ***
Аватар пользователя fivik
fivik(5 лет 6 месяцев)

Коты с линейками и тараканы с молоком! Свят свят свят!

Аватар пользователя NewsAnalizer
NewsAnalizer(9 лет 4 месяца)

почему нельзя совместить дыры и взрыв ? Можно и легко. После того как вся материя всосется в дыры а дыры поглотят друг дуга образовав одну - наступит сингулярность и взрыв - начинай с начала. Кстати хороший вопрос - не меняются ли физические постоянные при каждом таком взрыве и обязательно ли участие всей материи или есть ее критическая масса - скажем 10 тыс галактик упавшие в одну дыру или там 100 тыс не важно, важно что не все. :))))

Аватар пользователя VanAB
VanAB(7 лет 6 месяцев)

в современной картине мира так не получится - вселенная ускоренно расширяется. В конце концов она порвется на мельчайшие кусочки. Сначала мы перестанем видеть другие галактики, потом другие звезды, потом солнце, потом наши атомы не будут знать друг про друга, потом нуклоны в ядре, в конце концов каждая элементарная частица будет представлять свой независимый мир :)

Аватар пользователя TOP
TOP(8 лет 7 месяцев)

...вселенная ускоренно расширяется. В конце концов она порвется на мельчайшие кусочки.

Как можно быть настолько плоским деревянным магнитом? smile6.gif

Она наоборот тормозится. Тормозится по вектору изначального пинка, именуемого временем.

Посему тебе и кажется, что материя, за то же время преодолела большее расстояние, когда всего то навсего, движуха онной, замедлилась на векторе времени.

Аватар пользователя VanAB
VanAB(7 лет 6 месяцев)

ну... можно и так на это смотреть. Мы не сможем узнать это пространство разъезжается или время тормозится, они связаны в единое - поэтому это одно и тоже. Процесс и конечный результат будут теми же :)

Аватар пользователя TOP
TOP(8 лет 7 месяцев)

Кривизна к старым массам есть?

хм?

Аватар пользователя kaiter
kaiter(3 года 5 месяцев)

Та не. Просто "расширяется" не только и не столько "сама по себе" вселенная", сколько все обьекты в ней ( в том числе и "время"( чем бы оно нибыло)). А так как всё это расширяется равномерно и синхронно, то относительно друг друга это расширение наблюдающему внутри процесса неочевидно. Тока возвышеннные умы, воспарившие силой мысли над трясиной обыденности и пучинами посредственности...( колбаску, вареники и сметанку можно уже нести, с красивыми девственницами и броневичком из палисандра. "Шаманить буду! Несите дары!" (с))

Аватар пользователя Любопытство не...

Это потому, что в вашей Вселенной не работают законы сохранения материи/энергии.

Аватар пользователя VanAB
VanAB(7 лет 6 месяцев)

Ну а в целом статья интересная и  познавательная, спасибо автору.

Аватар пользователя TOP
TOP(8 лет 7 месяцев)

Парадокс? Да, это так...

Очередная попытка популизации основ?

Не парься - не работает.

Я иногда пытаюсь втолкать в бестолковки обычного Пифагора, где одна сторона треугластика - пространственная результирующая, а  другая сторона - это время. Не понимаютЪ. Не хотят и всё тут.

Как им тогда объяснить, что при той же гипотенузе пространственно временного континуума, если будешь тянуть за яйца пространство - укоротится вектор времени. Вроде просто, как два кота в коробку, но не хотят ведь. А ведь вторым шагом надо объяснить, что временной вектор, куда длинее пространственной результирующей. А это вообще, по моему никак.

 

А как же тогда с тем, что движение равно продукту массы и разницы двух пространственно-временных точек?

 

Бестолку. Единственное, почему челОвечки начали вообще проявлять интерес к данной тематике - это гениальный ход Шрёдингера с няшными котиками.

Котиков они любят.

 

Зы. Я вот иногда думаю, может при помощи сисек, точные науки попытаться объяснить?

Аватар пользователя aftorshog
aftorshog(6 лет 8 месяцев)

может при помощи сисек, точные науки попытаться объяснить?

Они как чёрные дыры утянут весь образовательный эффект за горизонт.. 

Аватар пользователя Сяня
Сяня(3 года 7 месяцев)

 Наконец- то более - менее внятный текст на АШ-е.

Надо почаще просыпаться ночью. ))

Аватар пользователя Carcass
Carcass(11 лет 4 месяца)

Гр. Spinor, уместно будет спросить, кто вы по профессии? Какие потребности человечества удовлетворяете? 

Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

Если честно, то на человечество мне наплевать. И не собираюсь удовлетворять его потребности.

Аватар пользователя Carcass
Carcass(11 лет 4 месяца)

Вы это зачем мне сообщили? Я, всего лишь, хотел узнать, кто вы по профессии...

Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

математик-прикладник

Аватар пользователя Carcass
Carcass(11 лет 4 месяца)

Спасибо! Мне всегда важно, с какой профессиональной позиции, написано что-то интересное. Возможно, не только мне. 

Аватар пользователя 6EQUJ5
6EQUJ5(2 года 12 месяцев)

А вот я не понял, почему записывают dl², а не d²l, причём во всех источниках. Ну или в крайнем случае, учитывая квадрат интервала, не d²l².

Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

Потому что квадрат dl. Если угодно, то (dl)².

Аватар пользователя 6EQUJ5
6EQUJ5(2 года 12 месяцев)

Вот этого-то я и не понял. Ну, то есть квадраты вроде бы до этого были только у независимых переменных и записывалось оно как  d²y = (.......)dx². Эта же форма сохранялась и в тех случаях, когда x был задан параметрически, когда уже было нельзя делить дифференциал на дифференциал, но формальная запись не менялась. dx² действительно было квадратом (dx)², а d²y означало d(dy). А в данном случае получается (выглядит как будто) функция отсутствует, одни независимые переменные. Если есть какая-нибудь ссылка на объяснение, пришлите пожалуйста.  Саму вышеуказанную запись я уже вчера видел в других источниках, но объяснения не нашёл.

P.S. Помню, преподаватели ещё страшно ругались, когда кто-нибудь говорил "дэ квадрат". "Не дэ квадрат игрек, а дэ два игрек по дэ икс дважды". Один из них настолько вышел из себя, что у него даже руки задрожали.

Аватар пользователя vitalium
vitalium(8 лет 9 месяцев)

Похоже ваше знакомство с диалектикой началось и закончилось на моменте когда вас пыльным томиком "Науки Логики" треснули.

Ну какая к чёрту противоположность массы и "отрицательной массы"? Диалектически масса это мера, потому противоположность тут арифметическая, а не диалектическая.

Ну и поле от материи вы так лихо оторвали, что аж загляденье. А в общем-то как обычно: "Реальность побоку, модели наше всё!"

Аватар пользователя Bruno
Bruno(8 лет 9 месяцев)

Масса - мера инертности, которая являет собой сопротивление движению. Собственно, движение и является антиподом массы. Именно, для выделения из ДвижущейсяМатерии чистого движения и было введено абстрактное понятие материальной точки. То, что осталось после выделения - и есть инертная масса.

Голимая диалектика, существовавшая задолго до Гегеля и, тем паче марксистов, как, впрочем, и чёрные дырызвёзды, предположенные ещё в 18 веке.

Аватар пользователя vitalium
vitalium(8 лет 9 месяцев)

Инертность не сопротивляется движению, тогда уж она сопротивляется изменению движения.

Конечно всё это материя (естественно, она движущаяся) существовала задолго до... человечества, но диалектики существовать не могло. И если уж говорить о диалектике, то не стоит сводить движение к банальному перемещению.

Мысль о "выделении из материи чистого движения и массы" я не понял, извините. Подобные выделения возможны только в моделировании теории, а если уж применять выделенное на практике, то необходимо обратно его возвращать.

 

Аватар пользователя Bruno
Bruno(8 лет 9 месяцев)

Да - изменению движения.

Конечно же, выделение движения происходит только в теории. Я в т.ч. и поэтому ДвижущуюсяМатерию слитно написал.

Аватар пользователя spinor
spinor(4 года 6 месяцев)

А протон с электроном? Я этот пример от марксистких мыслителей сто раз слышал и каждый удивлялся его нелепости. 

Если вам угодно, то считайте поле материей. А я пока не буду.

Аватар пользователя vitalium
vitalium(8 лет 9 месяцев)

А что конкретно вы слышали про протон с электроном? Если кто-то там выводил их "диалектическую противоположность" из противоположности их зарядов, то это весьма спорно. Разве что... если столкнуть протон с электроном, то это можно будет назвать "разрешением противоречия" и, естественно, качественное состояние у всего этого изменится. Но вот полезность такой диалектической конструкции для физиков несколько сомнительна.

По-моему вы путаете материю и вещество.

Страницы