Считается, что всё что упало за горизонт событий никогда не вернётся назад. Интересно, а так ли это? Рассмотрим нейтронную звезду с радиусом равным радиусу Шварцшильда. Пренебрежём плазменной атмосферой и будем считать, что сразу за горизонтом находится твердь из плотно упакованных нейтронов. Для простоты возмём среднюю плотность нейтронной зведы равную приблизительно 5×10¹⁷ [kg/m³]. При такой плотности нейтроны буквально трутся друг о друга.
Они обречены существовать так вечно? Теория нам говорит, что при таком радиусе звезда находится в процессе коллапса в чёрную дыру так как её масса равна 4-ём солнечным (считали раньше: Квазавры & Квазарики), что превышает предел стабильности Толмана-Оппенхаймера-Волкоффа. Сам предел имеет разброс от 2.2 до 2.9 солнечных масс. Разброс объясняется тем, что уравнение состояния, связывающее давление и плотность, неизвестно - приходится гадать, а что делать?
Мы знаем, что для внешнего наблюдателя коллапс в чёрную дыру займёт бесконечное время. Поэтому, если у Вселенной есть возраст, то и чёрных дыр для удалённого наблюдателя не должно быть. Но в данном случае мы забудем на время ересь инфляционной теории Большого Взрыва, перенесёмся мысленно на поверхность звезды и посмотрим, есть ли хоть какие-нибудь шансы у нейтронов выскочить наружу из-под горизонта. Для этого нам прежде всего понадобиться внутренняя метрика Шварцшильда (Квазавры & Квазарики). Из неё мы найдём собственный радиус звезды и её объём.
Начинка нейтронной звёзды состоит из сверхплотной нейтронной Ферми-жидкости. Нейтронам в ней вроде бы двигаться некуда. Но из соотношений неопределённости следует, что Ферми-импульс нейтрона не равен нулю, а принимает значение: pF ≃ ℏ/Δx. Зная импульс найдём и энергию "покоя": EN ≃ ℏ2/2m(Δx)², где Δx неопределённость в положении нейтрона, m - его масса.
“Энергия покоя нейтрона” сдерживает гравитацию. Посчитаем потенциальную энергию гравитационного поля за горизонтом событий по хорошо известной формуле V = -GMm/R, где R найдём из внутренней метрики Шварцшильда проинтегрировав от нуля до ro – Δx. Здесь ro - радиус Шварцшильда, M - масса нейтронной звезды (равная четырём солнечным), G - гравитационная постоянная.
Далее составим из EN и V Лагранжиан и продифференцируем его по Δx, найдя его минимум. Он равен Δx ≃ 5.4×10⁻¹² [m]. Много это или мало? Вообще-то до хрена: Δx в три с половиной тысячи раз больше, чем диаметер нейтрона.
Что это значит? В слое толщиной в 3.5 тысячи нейтронов сразу за горизонтом событий каждый нейтрон "размазан" по объёму (Δx)³ - он одновременно находится как по ту, так и по другую сторону горизонта. То есть, не всё что упало за горизонт не возвращается обратно. Более того, при потере массы звезды за счёт туннельного эффекта сам горизонт событий сместится немного внутрь звезды обнажая поверхносный слой. Это, конечно, скомпенсируется веществом упавшем на звезду, которое отчасти состоит из тех же протуннелированных нейтронов. Но, тем не менее, возникает вопрос о неотвратимости гравитационного коллапса.
А что? Спустимся в самое пекло ада, то есть в центр звезды, и посмотрим что там. В данном случае выразим массу в ядре звезды радиусом в Δx через объём на плотность. Объём шарика с радиусом в Δx посчитаем из внутренней метрики. Составим как и выше Лагранжиан и найдём неопределённость по координате Δx. Получим, что в центре Δx ≃1.9×10⁻⁶ [m]. Это потрясающе большая неопределённость! Она более чем в миллиард раз больше диаметра нейтрона. При такой неопределённости в координатах ни о каком гравитационном коллапсе “в сингулярность” не может быть и речи. Это дичь!
Что ж, наука - это не только интеллектуальный спорт, но и охота. А удачная охота завершается убийством. Квантовая гравитация должна начаться с меткого выстрела, а не с бесчисленных заседаний астрофизической масонской ложи. Пора начать убивать в конце-то концов! Чёрные дыры - хорошая мишень, чёрт возьми! К тому же американцы не только никогда не летели на Луну, но и никогда не детектировали слияние бинарных чёрных дыр. Да ещё и сверхмасивных - ха-ха-ха! Их просто не существует!
Комментарии
Вы одну формулу неправильно написали. Межпрочим третий класс начальной школы.
Неужели?
Правильно будет EN ≃ ℏ2/(2m(Δx)²)
Да ладна!
Обожаю таких марий, которые изо всей статьи поняли только дробь (без ее содержания) и докопались до скобочек. Еще там запятой, наверняка, не хватает...
Вы верно подметили, я действительно, хоть и прочитала всю статью, но из неё мне понятна была только формула, в смысле не правильность её написания.
Вам лучше коментарии не писать
Правило гласит, что при переходе с горизонтального написания дробной черты в строчный вид(косая черта или двоеточие) все что было в знаменатели, нужно взять в скобки, иначе меняется математический порядок действий.
Так тоже пишут. Это же не С++.
При чем тут С++? Вы поменяли порядок действий, и результат взяли и изменили.
Да, тут нет latex. Бывает...
Если бы у вас и в числители было бы выражение например такое x+h, то и его вам пришлось бы взять в скобки и формула выглядела бы так
EN ≃ (x+h)/(2m(Δx)²)
Я в третьем классе начальной школы херовенько учился. Ни хрена не помню. Вам, видимо, виднее.
Ничего страшного, здесь кроме вас вряд ли ещё один астрофизик найдётся, ВладиславЛ не в счёт.
Я не астрофизик, кстати.
Доктор)?!
В каком-то смысле да.
Как в известном анекдоте, "разногласия у вас только лишь па-а второму вопросу."
...
Пользуясь случаем, хочу поинтересоваться: зависит ли гравитационное линзирование от длины волны фотона? Радиоизллучение тоже "линзируется"?
Мучает меня этот вопрос, спать не могу...
Самое смешное, что нет. При рефракции зависит, так как индекс рефракции зависит от длины волны. А при гравитационнои линзировании свет распостраняется по геодезическим. Никакого ращепления света при таком линзировании в спектр нет. Геодезические для всех одни.
На АШ кто первый халат надел - тот и доктор
Доктор он, доктор. Самый настоящий доктор. Можете не сомневацца.
Причём, исключительно вежливый, тактичный и терпеливый. Напоминает мне чем-то Эйнштейна... а также Джона Уилера и Роджера Пенроуза. )
а давайте ещё грамматику вспомним
Упс, опередили. 😀😀😀
Справедливости ради должен заметить, что Вы тоже не безгрешны. Правда, уже в грамматике. В Вашем случае нужно писать " в числителЕ, в знаменателЕ". 😉😀
Грамотно уделали грамотея...)))
он по-русски писать не может, а Вы -- про какие-то формулы.
у него написано:
там мягкий знак не нужен....
О, вылез осёл старый. Ошибочку нашёл? Молодец!
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Спасибки, интересно.
И то, что никаких чёрных дыр в реальности не существует, это правильный вывод из теории.
Но вот даже если не принимать во внимание теорию, а просто взять умозрительные свойства мифологизированной чёрной дыры и порассуждать - а чего это нейтрончики у Вас около горизонта событий толкутся? Если я правильно понимаю, то надвигающаяся на них чёрная дыра будет сжата энштейновским релятивизмом вдоль вектора падения до 0 метров (а может, и до отрицательного размера, тут трудно угадать), соответственно, каждый нейтрончик будет, как минимум, находится во всей толщине чёрной дыры, и, даже, немножко выступать за пределы с обеих сторон (понятно, что это после бесконечного периода времени, но ведь мы его отбросили по условиям задачи).
Так имеет ли смысл рассматривать квантовую неопределённость размером в микроны, если растянутый релятивизмом размер нейтрончика достигнет миллионов километров?
Хотя стоп... Почему миллионов?
Ведь не только сама чёрная дыра будет 0 метров, но и вся Вселенная будет 0 метров (ведь она тоже надвигается с засветовой скоростью на нейтрончик) - следовательно, нейтроничик займёт всё вселенную и ещё торчать будет за её пределы. И это только если размер вселенной стал 0! А если он отрицательный? Тогда вообще один нейтрончик несколько раз займёт вселенную. Тут уже не до микронов будет...
Нет, общая теория относительности - вещь. Но есть и физика. Физика говорит, что всему есть предел. Не "только лишь всё" определяется только геометрией.
С этим я абсолютно согласен. Просто потроллил троллящее.
П.С. Кстати, с ростом импульса неопределённость по расстоянию падает. А импульс у пересекающих горизонт событий нейтрончиков тоже, мягко говоря, не хилый. А у Вас, вроде как, наоборот получается, что неопределённость возрастает...
Неопределённость зависит от гравитационного потенциала. Так получается, но зависимости сложные. Я не стал формул тут приводить. Но понятно, что при коллапсе импульс неограниченно растёт - в ВКБ приближении туннельного эффекта как раз импульс и нужен - нейтрончики обязательно выскочат из образующейся сингулярности.
Готов десяток вариантов дать, что это может быть, кроме ЧД. Тупо фотошоп это на фото.
Такая же фигня с гравитационными волнами. Вытащили две синусоиды с нужными параметрами из шумового сигнала и бегают, как дурачки с писанной торбой.
Внешний академический признак - борода. Классическая это одно, из барбершопа другое. А нет бороды - оппонент теоретически силён в партере.
Продолжаем вести наблюдение© -)
Черные дыры существуют-это женщины. Сколько не дай-все мало. А негритянки это уж наверно вообще атас.)
Не желаете ли модель женщины обсчитать? По моему и математики не хватит,тоже.)
А чего это, вдруг, нейтроны, при таком давлении и тесноте, останутся нейтронами? А если они как в мясорубке превратятся в нейтронный фарш? Свободно живущие кварки и прочие запчасти, например?
Или образуют монолитную конструкцию из бесконечного числа кварков, эдакий гигапротонище в нейтриново-электронном соусе?
Упд. Вначале затупился. Исправил.
Да, должна получиться колоссальная горячая кварк-глюонная капля с гравитационным обжатием. Интересно, как в ней со временем (которого как-бы нет) перераспределятся заряды и как это перераспределение изменит картину.
Абажжите.
А если это уже не нейтроны, на что там гравитация действует?
/* ушёл газон косить насвистывая "притяженья бооольше нет" */
Кварк-глюонный суп.
Вкусный?
Обжигающе холодный.
Со сметаной?
С васаби Хиггса.
в качестве бреда: если гравитационные волны распространяются со скоростью света и к ним применима ОТО, то гравитоны из-под Шварцшильда не вылетят и мiр не узнает о чёрной дыре? а?
А так и есть. Гравитационные волны мы видим от системы сближающихся черных дыр. Как объединились - так все. Только это именно про волны, про искажения метрики. Гравитон это про другое
Отлично! Это прямо круче Эйнштейна завёрнуто!
П.С. После этого я задумался - а сколько весят гравитационные волны?
Небольшой ликбез. В вашем примере горизонта событий еще не существует, можно убегать куда хочешь. Как только образуется горизонт событий, время возле черной дыры замирает только для внешнего наблюдателя, для всего содержимого время идет как обычно. К тому же, гравитационное замедление времени обеспечивается за счет искажения расстояния по направлениям движения - вниз в центр черной дыры расстояние стремится к нулю, а вверх, от центра - стремится к бесконечности. Поэтому, стрелке часов что бы сделать оборот потребуется бесконечное время, но упасть в центр черной дыры ей ничего не помешает, наоборот.
Страницы