Недавно сдал текст своей книги в редакцию (речь идет об английском издании вот этой книги: https://www.piter.com/product/pulsiruyuschaya-vselennaya, которая вышла в июне этого года и пока есть в продаже, но вот-вот иссякнет), закончив длинный период размышлений над самыми сложными вопросами строения Вселенной. В ходе этих раздумий всплывали достаточно неожиданные и даже парадоксальные темы, которые связаны не столько с космологией, сколько с глубинными вопросами взаимодействия физики и математики, энтропии и гравитации и т.д. Хочу поделиться этими размышлениями с хаброжителями, которые представляют, пожалуй, самую интеллектуальную аудиторию современного интернета. Эти мысли не претендуют на истину в последней инстанции и могут показаться даже дилетантскими. Вполне возможно, что я где-то ошибаюсь, и кто-то умный уже думал на эту тему и заметно глубже – буду рад услышать ваше мнение или получить полезную ссылку.
1. Математическая симметрия и физическая причинность
Еще в школе мы все затвердили правила обращения с математическими уравнениями: можно умножать обе части на одну и ту же величину, можно переносить члены уравнений справа налево и наоборот (с переменой знака) и т.д. – уравнение от этих операций не меняется, обе части уравнения остаются равными и равноправными.
Вся физика построена на математических уравнениях: например, закон притяжения Ньютона выводится из уравнения Пуассона для гравитационного потенциала:
С математической точки зрения, правая и левая части математического уравнения (1) полностью равноправны. Однако физические уравнения обычно представляют собой связь между причиной и следствием. В этом смысле правая часть (1) представляет собой причину, а левая часть (1) – следствие. Можно придумать любую правую (материальную) часть уравнения Пуассона (слепите из пластилина самую замысловатую фигуру) как причину гравитационного поля, которое описывается левой частью уравнения (1). Уравнение Пуассона гарантирует, что левая часть, которая является следствием правой части, будет описывать реальное распределение гравитационного поля (в ньютоновском приближении, конечно). Однако, если пойти в обратном направлении и придумать произвольную комбинацию гравитационных полей в левой части, то совсем не обязательно, что можно найти материальную систему в правой части, которая будет генерировать эту комбинацию полей. Вполне можно нафантазировать гравитационное поле (например, суперотталкивающее или поле варп-драйва), которое не соответствует физической реальности.
Теперь рассмотрим уравнение Пуассона для пустого пространства (плотность справа равна нулю). Можно ли перенести, например, вторую производную по z в правую часть и объявить ее источником для двух оставшихся производных в правой части? С точки математики — конечно, а вот с точки зрения физики — вряд ли, потому что источником гравитационного поля в теории Ньютона может быть только плотность материи, гравитационный потенциал сам себя порождать не может. Математика при описании мира должна соответствовать физике — реальный мир подчиняется причинам и следствиям! Наложение на математические уравнения физических причинно‑следственных связей, которые являются своего рода ограничениями, означает, что существуют математические преобразования, которые нарушают эти ограничения и являются некорректными (нефизичными) с точки зрения физики. Это звучит тревожно, потому что вера в математику, царицу наук, лежит в основе психологии любого физика. Всем понятно, что мир абстрактной математики гораздо шире мира математических уравнений, которые используют физики. Но обычно полагалось, что если выбрать правильное математическое уравнение для физической системы, то дальше оно само поведет нас за собой, лишь на одной математической логике. Оказывается, если я не ошибаюсь, физика накладывает ограничения и на математические преобразования правильного «физического» уравнения.
2. Пространственно-временные трюки Айзексона
Аналогичная логика применима и к уравнениям ОТО Эйнштейна, которые представляют собой релятивистское обобщение уравнения Пуассона. Это физические уравнения, где материя является причиной, а поле — следствием. Поэтому обращаться с ними как с обычными математическими уравнениями – куда хочу, туда и перенесу разные члены и т.д. – является ФИЗИЧЕСКИ некорректными процедурами. Математика должна подчиняться физике! Это имеет прямое отношение к одной известной задаче, решенной Айзексоном в 1968 году (вышла двумя статьями, но изложение есть в русском переводе в параграфах 35.7, 35.13 и 35.15 в книге Мизнера, Торна и Уилера, «Гравитация», Мир, 1977).
Тут надо сделать отступление: в гравитационных уравнениях Эйнштейна справа, в источниках поля, стоит не просто плотность гравитирующей материи, а тензор энергии-импульса – не только материи, но и полей, например, электромагнитного поля. Когда выяснилось, что энергия гравитационного поля в принципе не является тензорной величиной и нелокализуема (может быть обращена в ноль в любой точке выбором системы отсчета), Эйнштейн перестал считать гравитационную энергию равноправной, например, энергии электромагнитного поля, и исключил ее из правой части своих уравнений, то есть из источников гравитационного поля. Это решение родилось не сразу, а после длительных дискуссий с корифеями типа Шредингера.
В гравитационных волнах проблема нелокализуемости совершенно аналогична. Но для них можно придумать какое-нибудь интегрирование по многим волнам для получения интегральной величины, которую уже нельзя обнулить выбором одной системы отсчета. И такое интегрирование сделал в 60-х годах Айзексон, аспирант Мизнера из Мерилендского университета. И эта величина (совершенно неважно как она получена – переносом нелинейных членов из левой части в правую или просто изобретением нового псевдотензора энергии-импульса гравполя) была объявлена легальным источником дополнительного гравитационного поля. Этот трюк безусловно расходится с инструкциями Эйнштейна по использованию его уравнений – ведь на локальном уровне в каждой точке волны нелокализуемость сохраняется: все равно можно ввести систему отсчета и обнулить энергию в любом месте волны. Но точка зрения Айзексона стала очень популярной среди гравитационистов, который по каким-то непонятным (для меня) причинам считают, что они лучше Эйнштейна понимают его теорию.
Хочу отметить, что перенос чего-то слева направо в уравнении Эйнштейна вовсе не означает, что это перенесенное становится источником чего-либо. Как уже говорилось, математика не знает принципа причинности, а в физике жестко подчиняется причинно-следственной связи. Например: уравнение Пуассона имеет справа источник гравитационного поля – плотность материи, а слева три двойных производных грав.потенциала от трех координат. Если я перенесу производную по оси Z направо и присоединю к члену с плотностью, означает ли, что у нас появился новый источник поля? Нет, как был единственный источник в виде плотности, так и остался, как не переставляй члены с гравпотенциалом. Какие члены и что значат в математическом уравнении - решает только физика. Если ньютоновская физика решает, что источником гравитационного поля является плотность материи, то никакие математические перестановки слагаемых потенциалов этого физического факта не изменят.
В уравнении Эйнштейна тензор-энергии импульса материи и э-м поля является источником гравитационного поля, описываемого метрическим тензором. Это словесное выражение закона Эйнштейна. Его можно воплотить в математическое уравнение и использовать с учетом заявленной причинно-следственной физической связи. С точки зрения математики левая и правая часть совершенно равноправны, но с точки зрения физики, с одной стороны стоит причина - энергия, а с другой стороны стоит следствие - искривленное пространство. В другую сторону уже не получится: объявить пространство и время источником для материи (или для нового поля) нельзя. И Айзексон делает эту незаконную вещь. Запишем школьное ma=mg. Справа - причина (гравитационное поле), слева - следствие (ускорение падения струи воды из-под крана). Можно, на основе «математического равноправия» заявить, что ускорение воды из-под крана является причиной земного тяготения? С точки зрения математика Айзексона - вполне. Но не с точки зрения физика - эйнштейнианца!
3. Энтропия и гравитация
Из школьной физики известно, что самая высокая энтропия газа в замкнутой цистерне – это когда плотность и температура газа станут везде (в цистерне) одинаковыми. Прекратятся тепловые потоки, и система замрет в «тепловой смерти». Эта картина оказывается категорически неправильной для гравитирующей системы. С точки зрения гравитации, равномерное распределение газа представляет собой весьма низкоэнтропийное состояние, которое может самоорганизовываться под действием самогравитации (только цистерну надо взять побольше): распадаться на сгустки, зажигать звезды, образовывать планеты и т.д. И максимальной энтропии система достигнет тогда, когда все содержимое цистерны превратится в черную дыру. Ее энтропия оказывается на многие порядки больше, чем энтропия поглощаемого ею газа, потому что энтропия ЧД – это абсолютный предел энтропии системы заданной массы. Многие относятся с предубеждением к понятию энтропии для черной дыры, а другие используют изощренные квантовые модели для доказательства, что она существует. Для принципиального доказательства достаточно вспомнить, что черная дыра жрет массу материи с определенной энтропией. После чего эта материя полностью скрывается от взгляда внешнего наблюдателя – вместе со своей энтропией. А второй закон термодинамики запрещает уменьшение энтропии в замкнутой системе «вещество-ЧД». Следовательно, этот закон требует, чтобы черная дыра взяла на себя энтропию проглоченного вещества. Вот мы и пришли к неизбежности появления энтропии у черных дыр. В книге я обсуждаю, насколько важны черный дыры и их энтропия для всей динамики Вселенной.
4. Энтропийный взрыв низкоэнтропийной Вселенной
Нобелевский лауреат Илья Пригожин был уверен, что при Большом Взрыве энтропия увеличивается, он считал, что расширение Вселенной оплачено «энтропийным взрывом». Другой нобелевский лауреат Роджер Пенроуз, наоборот, ломал голову над парадоксом: почему расширяющаяся Вселенная обладает столь малой энтропией, по сравнению с сжимающейся Вселенной? Как ни странно, но эти две проблемы не противоречат друг другу. Потому что при сжатии Вселенной (в циклической космологической модели, которой придерживается и Пенроуз) энтропия растет. А потом, в максимуме сжатия Вселенной, эти черные дыры сливаются, что приводит к двум следствиям: появлению антигравитации, вызывающей Большой Взрыв (см. книгу) и образованию самой большой черной дыры, размером порядка светового года. Эта дыра имеет энтропию гораздо больше всех остальных дыр и вещества, вместе взятых. То есть, скачкообразный рост энтропии из-за появление большой дыры с огромной энтропией в момент сжатия Вселенной – это и есть «энтропийный взрыв» Пригожина. И именно он «оплачивает» расширение Вселенной, которая становится однородной и обладающей достаточно низкой энтропией. То есть парадокс Пенроуза разрешается тем, что Вселенная в момент Большого взрыва расщепляется на две компоненты: разлетающаяся низкоэнтропийная материя и остающаяся на месте Большого взрыва высокоэнтропийная черная дыра. Аналогия: стоит ракета на старте, заправленная горючим. При взлете ракета уменьшает свою энтропию, зато сгоревшее горючее дает высокоэнтропийный реактивный выхлоп. Рост энтропии сгорающего горючего дает возможность ракете взлететь и сбросить с себя груз энтропии. То же самое со Вселенной – черные дыры являются горючим для ее расширения. И они же являются причиной ее последующего сжатия. Но самый гениальный ход природы – это изящный обход аргумента Толмана о бесконечном росте энтропии в циклической Вселенной. Но об этих моментах лучше почитать в книге (первые два обсуждаемых пункта будут только в английском издании, часть обложки которой показываю).
Комментарии (167)
vanxant
16.11.2024 17:47Кстати, подумалось про переносы слагаемых.
Космологическая лямбда возникает при выводе уравнения Эйнштейна как постоянная интегрирования. И возникает она именно слева.
По вашей логике, её перенос вправо со сменой знака корректен математически, но не обоснован с точки зрения физики. Полный аналог вашего примера с переносом вправо d²φ/dz².
Но её туда упорно переносят и объявляют "тёмной энергией":)
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Я не очень знаком с этим выводом уравнений Эйнштейна, поэтому могу что-то и не понимать. Но тут вопрос даже не в том, где стоит член, слева или справа, важно - какую роль он выполняет - причины или следствия. И если гравитационное поле - следствие, то его часть, как угодно проинтегрированная, не может стать причиной. В развиваемой теории космологическая постоянная появляется как следствие изменения массы в правой части уравнений и она равна пространственным производным от метрического тензора, то есть по логике ей самое место в левой части уравнений Эйнштейна. Но тут хитрость еще в том, что мы не включали космологическую постоянную в сами уравнения (в этом смысле постоянная интегрирования была равна нулю). А эффективная космологическая постоянная появилась в решении уравнений Эйнштейна в виде уравнений Фридмана.
Tzimie
16.11.2024 17:47Понятия причины и следствия как правило используют в пространственно временном смысле. Световой конус итд
Когда вы начинаете говорить об этом В ФОРМУЛАХ, которые этернальны и вне пространства и времени, вы очевидно придаете этому другой смысл
Лучше бы определить, какой
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47В физике причины и следствия обычно очевидны: электрон является причиной электрического поля вокруг себя (следствия). Материя - причина, искривление пространства - следствие. Это физический закон, который потом оформляется в виде уравнения. И левая и правая часть уравнения - это некая формальности. Можно как угодно перепутать члены, но все равно - только материальные члены будут причиной порождения других, пространственно-временных членов. В этом смысле перенос какого-то члена слева направо несущественен, важно, что этот процесс означает в мозгах авторов, перенос чего-то из категории "следствия", в категорию "причины", что неверно, это против физического закона, который был воплощен в этом уравнении Эйнштейна.
Andy_U
16.11.2024 17:47Материя - причина, искривление пространства - следствие.
Только вы оставляете за скобками факт, что под материя гвоздиками к пространству не прибита и под действием гравитации начинает двигаться.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Да, искривленное пространство диктует как материи двигаться, но она не является причиной появления этой материи. Кроме того, решения Эйнштейна обычно распадаются на два класса: вот тяжелая материя, которая искривляет пространство, сидя неподвижно в эпицентре этого искривления (и мы рассуждаем об этом случае), а вот легкая материя, которая двигается в искривленном пространстве, практически на него не влияя.
Andy_U
16.11.2024 17:47вот тяжелая материя, которая искривляет пространство, сидя неподвижно в эпицентре этого искривления (и мы рассуждаем об этом случае), а вот легкая материя, которая двигается в искривленном пространстве, практически на него не влияя.
Обычно. Ладно, черные дыры вычеркиваем.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Даже если мы будем рассматривать как угодно общую задачу по взаимодействию гравитационных полей и материи, это никак не изменит факта, что именно материя порождает искривленное пространство, а не наоборот. Можно представить, что гравитационная волна набежала и заставила детектор увеличить свою массу, то есть привела к рождению чего-то. Но это никак не отменит того факта, что эта гравитационная волна была когда-то сама рождена материальной системой и все, что она сделала - передала привет от одной материи другой. Материя сама по себе может существовать, ОТО про это ничего не говорит, но искривится само собой пространство никак не может - это ОТО запрещает. Так что от причины - материи - никуда не убежать.
Andy_U
16.11.2024 17:47но искривится само собой пространство никак не может - это ОТО запрещает.
Еще как может. Сам в свое время решения находил.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Без материи? Силой святого духа? Значит, вы рассматривали не совсем эйнштейновскую теорию.
Andy_U
16.11.2024 17:47Читайте, если сумеете найти текст. У меня, увы препринт в СПб, а я далеко:
Рубан Б.А., Ушаков А.Ю., Чернин А.Д. Размыкание причинного горизонта частиц в анизотропных космологических сингулярностях. ЖЭТФ, 1981, 80, 816.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Не думаю, что сумею достать. Но почти уверен, что вы исходили из того, что гравитационное поле (и волны) обладают гравитационной массой. Так?
Andy_U
16.11.2024 17:47Нет, самое обычное уравнение Эйнштейна. Без космологической постоянной и материи.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Нашел! Укажите, пожалуйста, конкретно, где получилось искривление без материи:
Andy_U
16.11.2024 17:47O!, Спасибо, надо будет сохранить, хоть это и непонятно чей перевод. А где, так там везде, начиная с 2. речь о "special vacuum solution". А иначе надо метрики в уравнение Эйншейна подставлять. Maple, это, вроде, умеет. Самый простой вариант это (8). Для нее при правильном выборе s2 и s3 все компоненты тензора Эйнштейна равны нулю.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Это официальный перевод, обычно им занимались западные издательства, выпускающие английские версии наших журналов. Я посмотрел статью, но вижу, что это весьма специальный случай. Рассматривается сингулярность, это само по себе невозможно без сжатой материи. То, что вы рассматриваете вакуумное уравнение Эйнштейна, это не означает, что здесь не участвует материя, ведь метрика Шварцшильда тоже получается из вакуумного решения, а потом масса втягивается в нее через постоянную интегрирования и сравнения с Ньютоном. В общем как-то не вижу из статьи убедительного искривления пространства святым духом. А вот то, что вы, рассматривая сильно искривленное пространство, не открыли в нем излучения Хокинга через поляризацию вакуума - это вам минус. Стали бы классиком!
Andy_U
16.11.2024 17:47Это официальный перевод, обычно им занимались западные издательства, выпускающие английские версии наших журналов.
Я знаю, Более того, за произведение в зарубежном журнале даже какие-то чеки выдали, за которые в "Березке" купил чуть более приличную, чем можно было тогда купить в обычном магазине, ракетку для настольного тенниса. Вопрос был про автора перевода.
В общем как-то не вижу из статьи убедительного искривления пространства святым духом.
Вот же у вас логика! Искривленное пространство, удовлетворяющее уравнению Эйнштейна с нулевой правой частью, равной нулю, есть, значит, нужно искать святого духа, который пространство искривил:)
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Этот святой дух называется материей. Без нее никакого бы искривления в метрике Шварцшильда, выведенной из вакуумного уравнения, не было бы. Просто тут материя заметена под ковер.
Tzimie
16.11.2024 17:47Я не согласен. Вы так говорите, как будто можно представить себе электрон без поля, из которого потом "вырастает" электрическое поле. Или материю, которая существует в плоском пространстве, которая ПОТОМ начинает это пространство менять. Но такого нет
Space tells matter how to move, matter tells space how to curve - в этой фразе Энштейна я вижу симметрию двух частей
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Я не вижу, откуда вы взяли, что я разрываю причину и следствие. Они всегда вместе. Выше я ответил на аналогичный вопрос.
Tyusha
16.11.2024 17:47Надо заметить, что фундаментальные законы не содержат требования причинности в смысле обратимости времени. Только 2-й закон термодинамики содержит причинность.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Второй закон достаточно фундаментален :) И он включает в себя такие вещи, как необратимость образования черных дыр.
Tzimie
16.11.2024 17:47Непонятно, почему вы считаете материю более "реальной" чем пространство время. Мы пока не знаем что есть и то и то
Например, если пространство время это Брана, то она вполне материальна), а вот наша материя - лишь возмущения на этой бране
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Если о бранах, то вы говорите о неэйштейновской теории гравитации. Это я не комментирую потому что вся наша модель основывается только и только на классической теории Эйнштейна, где материя (весомая, реальная, по которой мы ходим и ее видим) определяется как в СТО, а пространство, кардинально отличающееся от материи, искривляется, как в ОТО.
Tyusha
16.11.2024 17:47Собственно четыре пространственно-временные координаты для точек струны на второй странице любого струнного учебника уже превращаются в компоненты поля в пространстве двух измерений струны. :)
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Насколько мне известно, ни в каком струнном учебнике из струн не получили, например, Стандатную теорию элементарных частиц. Поэтому говорить о каком-либо применении теории струн к реальности смысла нет. С моей точки зрения, а также Глэшоу и т.д. - см. мою книгу, где много цитат.
vanxant
16.11.2024 17:47Я не очень знаком с этим выводом уравнений Эйнштейна, поэтому могу что-то и не понимать
A. Einstein, “Cosmological Considerations in the General Theory of Relativity,” Preussische Akademie der Wissenschaften Berlin (Mathematical Physics), Vol. 1917, 1917, p. 142
Английский перевод: тыц
Нас здесь интересует параграф 4
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Эта статья есть в переводе в собрании сочинения Эйнштейна (т.1). Но я там вижу введение космологической постоянной руками и показывание, что это не противоречит первым принципам. Как постоянной интегрирования - здесь этого нет. Я слышал про это, но не видел, как это делается.
kauri_39
16.11.2024 17:47Надо же как-то описать ускоренное расширение Вселенной.
Только мне кажется сомнительным способ получения антигравитационной среды и её плотности с помощью математического преобразования формулы Фридмана, по которой гравитация среды определяется её плотностью и троекратным давлением. Нужна отрицательная гравитация - присвоили давлению среды отрицательный знак. И сразу получили верхнее ограничение по плотности тёмной энергии: её антигравитационная сила, вычисляемая по изменённой формуле Фридмана, не должна приводить к большей скорости расширения Вселенной, чем наблюдается. Поэтому плотность тёмной энергии имеет порядок 10 в степени -26 кг/кубометр.
Однако плотность среды и скорость её расширения - вещи не взаимосвязанные. Металл может медленно расширяться при нагреве, а воздух быстро расширяться из лопнувшей камеры колеса. В итоге имеем проблему космологической постоянной. И имеем вопрос - как может везде и всегда постоянная по плотности тёмная энергия сообщать одинаковое космологическое ускорение барионным объектам очень разной плотности, причём почти всегда большей, чем плотность ТЭ? По-моему, этот вопрос не учитывался в компьютерном моделировании расширения Вселенной "Flamingo".
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Все ваши замечания относится к теории инфляции и к неизвестной мне птице Фламинго. В нашей теории ничего такого странного и сомнительного нет.
Andy_U
16.11.2024 17:47То есть парадокс Пенроуза разрешается тем, что Вселенная в момент Большого взрыва расщепляется на две компоненты: разлетающаяся низкоэнтропийная материя и остающаяся на месте Большого взрыва высокоэнтропийная черная дыра.
Эээ, у нас, что изотропность пространства в больших масштабах пропала?
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Совершенно верно, постоянная Хаббла анизотропна с амплитудой 10%. Это хорошо доказанный факт по рентгеновским данным по скоплениям галактик (работы группы Migkasa et al). Плюс "напряжение Хаббла", которое раскручивает Адам Рис, с такой же амплитудой, которое говорит об неоднородности Вселенной. Это только два фактика, чего стоят другие, перечисленные в книге, например четкая анизотропия направления осей вращения галактик, которую обнаружил Амирханян из САО. Но, конечно, консервативные космологи будут до конца делать вид, что ничего не происходит.
Andy_U
16.11.2024 17:47Совершенно верно, постоянная Хаббла анизотропна с амплитудой 10%
Насколько я понимаю, объем видимой вселенной намного меньше её общего объема. Насколько тогда законно так сильно экстраполировать?
Но, конечно, консервативные космологи будут до конца делать вид, что ничего не происходит.
Ой, вы академическую науку с религией не путаете?
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Скопления галактик, по которым меряется анизотропия, видны очень далеко, а напряжение Хаббла - это сравнение Хаббла околежащего пространства с очень древним значением Хаббла при возрасте Вселенной всего в 380 тысяч лет. Так что охват близок к максимальному.
Как житель академической науки с 40-ка летним стажем, могу заверить вас, что фанатиков в науке предостаточно, а уж просто упрямцы - почти все. Пишешь статью в журнал, ссылаешься на тревожные наблюдательные факты опубликованные аж в Nature, а рецензент легко отмахивается от Nature - "данные недостоверны"! Откуда он это взял - непонятно, но понятно, что этого человека ничем не проймешь.
Andy_U
16.11.2024 17:47Так что охват близок к максимальному.
По одной из первых попавшизхся ссылок: https://www.nebulacast.com/2018/09/blog-post_27.html
радиус видимой части Вселенной - до горизонта событий равен:
А диаметр всей Вселенной, как минимум
Итого разница в 250 раз по размеру, 10 000 000 раз по объему.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Откуда 23 триллиона световых лет взялось? Это какая очередная фантастическая теория от инфляционистов. Согласно нашей теории, Вселенная находится в черной дыре с диаметром не более триллиона светолет. То есть наша наблюдаемая Вселенная занимает уже значительную долю ее объема, а самое главное, что следует из нашей теории - за пределами этих 46 миллиардов, видимо, ничего существенного типа галактик нет. Мы туда еще не расширились.
Andy_U
16.11.2024 17:47Откуда 23 триллиона световых лет взялось?
По оценке макс.кривизны. Кстати, если Вселенная не замкнута, то ее объем вообще бесконечен.
а самое главное, что следует из нашей теории - за пределами этих 46 миллиардов, видимо, ничего существенного типа галактик нет. Мы туда еще не расширились.
Зельдович в гробу перевернулся.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Она замкнута. И оценки макс кривизны настолько непределенны, что делать из них далеко лежащие выводы более чем рано. Не понимаю, где я здесь разошелся с мнением Зельдовича, но да - я нередко с ним не соглашаюсь. Он был против теории Большого Взрыва, высмеивал Гамова с командой (это есть в моей книге) и был сторонником термоядерного взрыва изначально холодной водородной Вселенной. После работ Пензиаса и Вильсона ему пришлось переобуваться. И аргумент Толмена он воспринял слишком доверчиво, поэтому плохо стал относится к циклической Вселенной. Зря, я бы сейчас попробовал переубедить Якова Борисовича, но - увы...
Andy_U
16.11.2024 17:47И оценки макс кривизны настолько непределенны, что делать из них далеко лежащие выводы более чем рано.
Ну, да, есть только оценка сверху. Из которой и получается оценка размера Вселенной снизу.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Ссылка на какой-то блог не очень солидная. Вы знакомы со статьей Di Valentino et al. Nature, 2020: "Plank evidence for a closed Universe..."?
Tyusha
16.11.2024 17:4746 млрд. это 5% от 1 трлн. Это означает, что на периферии наблюдаемой вселенной линейный элемент пространства уже должен быть в на 2,4% (квадратный корень) меньше. Т.е. наблюдаемая плотность галактик на 5% меньше (обратно в квадрат возводим, т.к. плотность пропорциональна участку 2D-сферы). Это должна быть очень заметная величина!
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Специальных моделей не строил, поэтому не могу ответить. У вас уже тут есть предполоджения - например, что мы на периферии. А если нет, сразу цифры поплывут. А если большая часть вещества внутри дыры - гравитационные волны, это тоже уменьшит кривизну.
Tyusha
16.11.2024 17:47за пределами этих 46 миллиардов, видимо, ничего существенного типа галактик нет.
Не поняла!... Николай Николаевич, поясните, пожалуйста. Вы имеете в виду, что материя в виде галактик расширяется в пустое пространство?!
И кстати, где находится центральная ЧД из предыдущего цикла. (Извините, но я очень-то знакомы с вашей теорией, коль скоро она не в мейнстриме)
Более того ЧД мироздания должна нарастать с каждым новым циклом, чтобы утилизировать в себе энтропию предыдущего цикла. Получается, что в целом пульсирующая Вселенная эволюционирует по времени.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Вы задаете хорошие вопросы, на которые отвечено в книге. Кратко сложно. Если Вселенная находится в огромной черной дыре (идея обсуждается с 70-х), то пульсации внутреннего вещества происходит как сердцебиение: сжатие в плотный сгусток (10 светолет), в остальном пространстве мегадыры - почти пустота, потом расширение в это пространство (наш период, насколько расширились - на 10% или 20% от радиуса мегадыры - сказать трудно). При этом в центре расширения осталась Большая дыра, которая в начальный момент была около светового года. Он ест фоновые гравволны и растет вслед за нами - растет быстрее чем мы, поэтому она нас догонит через несколько десятков млрд лет, и повернет назад. А сама уйдет на периферию и, съев все вещество, станет стационарной мегадырой. И так по циклу. Главу по энтропии опубликовала редакция Питера прямо здесь, на хабре - поищите "Проблема энтропии в циклической Вселенной". Кратко - Вселенная идеальная система и ее энтропия не растет, что допускается вторым законом термодинамики. Но для локальных наблюдателей все сложнее - и для них энтропия почти всегда растет. Но почти.
Tyusha
16.11.2024 17:47"Мы все в внутри ЧД". Объясните мне: метрика внутри ЧД не имеет ничего общего с метрикой наблюдаемой Вселенной. В ЧД есть выделенное направление, и мы движемся только к центру! Другие варианты исключены! В продольном направлении я ещё могу понять, что мы наблюдаем разлёт соседних галактик (ну типа приливное ускорение, все падают с разной скорость). НО! В других-то направлениях должна быть метрика сферы, т.е. с теми галактиками, с которыми мы движемся "параллельными курсами" , т.е. находимся на одинаковом расстоянии от центра ЧД, с ними-то мы должны сближаться!
Ещё раз. Когда мы внутри ЧД, у нас нет варианта: сначала летим прочь от центра наверх, потом начинаем падать, а-ля выстрел из пушки вверх. Нет! Если мы под горизонтом, то мы только падаем, никаких движений от центра!
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Пространство внутри очень большой черной дыры практически плоское и трудно отличимо от реально плоского. И никаких катастроф с жителями этого плоского, вполне регулярного, пространства не происходит. Это отмечает Пенроуз. Да, мы движемся куда-то, если под действием собственной силы тяжести - то к центру, если под действием антигравитации, которая обсуждается в книге, то от центра, потому что антигравитация делает классическое решение Шварцшильда неприменимым. Я этому факту посвятил полкниги - причем решение нашли не мы с Васильковым, а Кутчера в 2003 году, мы только изучили его решение (ну мы его независимо получили, но в науке вторые результаты по бегу не засчитываются). И вы пытаетесь парой фраз с восклицательными знаками меня переубедить? Попробуйте хотя бы по три восклицательных знака ставить. Разлет Вселенной в черной дыре рассматривается Поплавским, а раньше - Кипом Торном и другими, так что я вовсе не одинок. Расширение Вселенной в новой модели следует в первом приближении классическому уравнению Фридмана, то есть расширение происходит в разные стороны достаточно равномерно. А вот ускорение расширения (космологическая постоянная) явно будет анизотропным, но наблюдатели имеют слишком мало данных по сверхновым для такого анализа. Но других данных по анизотропии в книге приведено достаточно.
Kodim
16.11.2024 17:47По п.2. Я в школе довольно давно учился, но не припоминаю такой формулы ma=mg. А то ведь можно и сократить m, тогда ерунда получится. Или в правой части надо большие буквы писать? Возможно, надо как-то аккуратнее записать? Или другой пример взять с причиной и следствием, более понятный?
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Это довольно обычная формула, большие буквы стоят внутри g=GM/R^2. Да, m (массу воды) можно сократить будет обычное ускорение падение чего угодно равное g.
Kodim
16.11.2024 17:47А вот еще в копилку простой пример, когда нельзя причину со следствием переносить из одной части в другую :) Электрический ток в цепи рассчитывается,по закрну Ома I=U/R, где причиной возникновения тока является приложение напряжения к проводнику с сопротивлением R. . С точки зрения математики, можно R перенести на правую сторону и получим IR=U, но с точки зрения,физики, все равно, не ток будет причиной возникновения,напряжения на сопротивлении, а именно напряжение - причиной возникновения тока.
Radisto
16.11.2024 17:47А разве в опыте Толмена и Стюарта не так? Там именно ток становится причиной появления напряжения на сопротивлении, так как причина этого тока не напряжение, не ЭДС, в общем неэлектрическая природа. В начале нет напряжения, только ток без разницы потенциалов (за счет инерции носителей заряда). Разве нет?
Kodim
16.11.2024 17:47Тут у нас прям скачок получится для выявления причины и следствия, от закона ома к закону кулона и далее к закону гаусса в дифференциальной форме, где опять же метрика пространства (дивергенция поля E) является,следствием плотности заряда. То есть примерно та же ситуация, что и с гравитацией, только для заряда.
dE/dx+dE/dy+dE/dz=p/e.
И опять же, переносить из левой части в правую математически можео, но физически запрещено. А более глубокого исследования причины движения зарядов пока нет :)
Tzimie
16.11.2024 17:47IR=U
Именно так измеряют очень маленькие сопротивления методом четырех проаодов
Причиной возникновения напряжения является сопротивление и ток
Kodim
16.11.2024 17:47А ток-то откуда берется, разве не от напряжения? В опыте Столлмена, и правда, никакого напряжения к проводам не прикладывают, а у вас прикладывают, но к "внешнему" контуру, а потом уже производное напряжение измеряют на сопротивлении.
Vlad2027
16.11.2024 17:47По п.2 что является причиной чего здесь ещё вопрос. Эйнштейн например считал, что частицы можно попытаться описать как проявления его гравитационного поля и дополнить его уравнение членами для описания электро-магнитного поля. Эти попытки увенчались провалом, но не были бесполезными, в ходе них был разработан концепт моста Энштейна-Розена, который оказался очень популярен в научной фантастике и до сих пор будоражит умы физиков.
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Да, Эйнштейн долго пытался свести материю к свернутому как-то пространству-времени. Но это ему (и другим) не удалось. Мы работаем только и только с классической ОТО, где материя и пространство-время - совершенно разные сущности (обратного никто еще не доказал!).
Rizomus
16.11.2024 17:47Но тенденция к тому есть. Взаимодействия объединили, пространство и время объединили, вещество и излучение объединили... А самые смелые вообще задаются вопросом, а зачем нам что-то кроме математики per se, чтобы всё объяснять?
avshkol
16.11.2024 17:47Однако физические уравнения обычно представляют собой связь между причиной и следствием. В этом смысле правая часть (1) представляет собой причину, а левая часть (1) – следствие.
Да, и это ключевое отличие уравнений физики от чисто математических. Но, кроме того, физическое уравнение предполагает понимание ещё и некоторого контекста или механизма.
Так, в законе Ома для участка цепи I = U / R:
Здесь наличие разницы потенциалов причина, а ток - следствие, с учетом среды, сводимой к её сопротивлению R.
Если сопротивление будет падать, ток не будет возрастать бесконечно, ведь сила тока ограничена количеством имеющихся зарядов, и их скорость как минимум не превышает c.
Также и в E = mc2 - здесь понимание механизма и контекста ещё глубже и сложнее...
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Не уверен, что все уравнения физики можно интерпретировать причинно-следственным образом. Тут надо подумать.
avshkol
16.11.2024 17:47Возможно, кроме уравнений, отражающих баланс. Но и в балансе электрической энергии и мощности (производимая энергия, мощность равная потребляемой) есть контекст и механизм (набор энергопотребляющего оборудования + сеть с её потерями фактически указывает генерации, сколько ей производить, чтобы не было отклонений по частоте и напряжению) - то есть потребление причина, а генерация - следствие.
avshkol
16.11.2024 17:47И максимальной энтропии система достигнет тогда, когда все содержимое цистерны превратится в черную дыру.
А когда ЧД начнёт испаряться, её энтропия начнёт снижаться или и дальше возрастать?
А энтропия системы ЧД + излучение?
А энтропия системы ЧД + излучение + пространство возле её горизонта?
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Мы рассуждаем о таких крупных дырах, что их квантовое испарение совершенно ничтожно. Теоретически, испаряющаяся дыра будет уменьшать свою энтропию, но испускаемые ею частицы не дадут общей энтропии системы уменьшиться.
Ancherol
16.11.2024 17:47А как будет выглядеть система с максимальной энтропией с учётом излучения Хокинга?
Aleks314
16.11.2024 17:47Основная идея состоит в том, что излучение Хокинга приводит к тому, что система с черной дырой не может достичь максимальной энтропии в виде одной большой черной дыры. Вместо этого, максимальная энтропия достигается в виде однородного газа излучения
MetromDouble
16.11.2024 17:47Как нельзя энергию представить без соответствующего ей грав. поля, так и грав. поле нельзя представить без энергии. Разве корректно объявлять одну часть уравнения "фундаментальнее" другой, называя её причиной, а другую половину - следствием?
У меня не укладывается это в голове, я всегда смотрел на уравнения в физике как на цикл обратной связи между половинами уравнения, но каждый "раунд" этого цикла имеет бесконечно малую длительность, изменение в одной половине мгновенно изменяет другую, а значит и причинно-следственный разрыв невозможен.avshkol
16.11.2024 17:47У нас есть масса (причина), и она искажает пространство-время вокруг себя (следствие). Но мы ещё не смогли исказить пространство-время так, чтобы "родить" протон, к примеру (что говорит о том, что частицы не являются некими "сгустками пространства-времени")...
MetromDouble
16.11.2024 17:47Но мы ещё не смогли исказить пространство-время
И не сможем, точно так же как не сможем добавить массу/энергию (или сделать их отрицательными). Моя мысль была в том, что компоненты уравнения неуправляемы по отдельности, а значит задание между ними времени-подобных (причинно-следственных) отношений бессмысленно. Отношения между ними - пространственно-подобные (физически невозможно получить неравенство даже на мгновение, даже на планковское время).
Кмк, само допущение, что компонентами уравнения можно управлять раздельно, делает размышления чисто математическими, не имеющими отношения к физике.Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47"компоненты уравнения неуправляемы по отдельности" - я могу построить замок из песка, совершенно не заботясь о пространстве-времени. Чем не управление?
Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47Если причина, то это нечто известное, что мы можем сами задавать (строить из песка и палок в реальном мире), а если следствие - то это то, что вычисляется с помощью уравнения. Это неизвестное искривленное пространство-время. По-моему, прозрачно.
MetromDouble
16.11.2024 17:47Если причина, то это нечто известное, что мы можем сами задавать (строить из песка и палок в реальном мире)
Так ведь не можем. Не можем создать разрыв в континууме и внести или изъять дополнительную массу/энергию. Можем только перенести из одной координаты в другую уже существующую массу/энергию, рассеяв её часть. А уравнение работает всегда, а значит отношение компонентов уравнения никогда не разрывается.
То, что уравнение валится при попытке задать экстремальные значения неудивительно. Кмк, это не из-за того, что какая-то половина уравнения является причиной, а из-за того, что у нас нет более общей теории, которая даёт ограничение диапазонов аргументов на ОТО. Что-то типа принципа запрета отрицательной массы/энергии или ещё-каких-либо.Gorkavyi Автор
16.11.2024 17:47"А уравнение работает всегда, а значит отношение компонентов уравнения никогда не разрывается."
Ну и что. Я перетаскиваю песок и палки, создавая новую конфигурацию причин, а потом вычисляю пространственно-временные следствия этих причин. Пространство и время я перетаскивать и сортировать не могу. Не за что ухватиться :)
Tzimie
По поводу пункта 2. При слиянии двух черных дыр возникает дефект масс, который уносят гравитационные волны. Наблюдатель недалеко от слившихся ЧД придет к выводу, что их масса уменьшилась, а раз энергия масса сохраняется in asymptomatically flat spacetime для удаленного наблюдателя (хотя в общем случае не сохраняется), то он придет к выводу что гравитационные волны обладают массой, раз эту массу унесли. Тут мы имеем разницу ADM и Bondi mass
Gorkavyi Автор
Закона сохранения гравитационной массы не существует, поэтому из уменьшения суммарной массы сливающихся дыр нельзя сделать вывод о том, что гравитационные волны обладают гравитационной массой. Энергией - да, и даже энтропией. Это тонкий момент, вокруг которого раньше велось много дискуссий. В книге об этих дискуссиях - большое приложение (в русском варианте), в английском редактор счел, что приложение для такого ценного материала не очень хорошее место и все приложения были перенесены в основной текст.
Tzimie
Я знаю что в общем случаяе не существует, но в частных случаях - да.
Чего то ошибки при покупке книги( ещё уже можно покупать или нет? Попробую позже
Gorkavyi Автор
На озоне - всегда пожалуйста. На диких ягодах и т.д.
https://www.ozon.ru/product/pulsiruyushchaya-vselennaya-gorkavyy-nikolay-nikolaevich-1619732404/
Tzimie
Да, это Питер тупит, на озоне все ок
vanxant
При этом замечу, что энтропия (площадь поверхности) слившейся ЧД строго больше суммы энтропий исходных ЧД.
Это как бы намекает, что гравволны от таких слияний потенциально могут нести отрицательную энтропию.
Gorkavyi Автор
Закона сохранения энтропии тем более не существует, так что там это в порядке вещей - энтропия может расти насколько угодно, только не уменьшаться (в целом). Но энтропия гравитационных волн - это действительно хитрый вопрос, я называю ее псевдоэнтропией, по аналогу с псевдоэнергией гравитационных волн.
Tzimie
А можно детали, почему вопрос хитрый?
Gorkavyi Автор
Гравволны, не обладающие, согласно Эйнштейну, гравитационной массой, при поглощении их черной дырой, заставляют черную дыру увеличивать гравитационную массу. Но если попасть вместе с гравволнами внутрь черной дыры, то мы снова увидим, что у этих гравволн нет гравмассы. Поэтому, если в создании черной дыры участвовали гравитационные волны, то внутри ее плотность будет формально меньше критической (что в нашей Вселенной и наблюдается). Аналогично и с энтропией гравволн - она "псевдо" и становится реальной только при поглощении черной дырой.
Tzimie
Но гравволны также могут нагревать материю, а нагретая материя создаёт больше гравитации, так что без ЧД можно обойтись
Gorkavyi Автор
Верно, ЧД - это просто детектор гравволн с максимальной эффективностью (для достаточно коротких волн).
vanxant
Вот это прям очень мощная гипотеза.
Не следует ли из неё, что свет и гравволны в принципе могут попытаться покинуть такую ЧД, раз уже её плотность для наблюдателя "внутри" формально меньше критической? И, скажем, "залипнуть" на горизонте событий "снизу"? Ну, или, в квантовом пределе по крайней мере для фотонов, в процессе убегания покраснеть настолько, что их длина волны сравняется с диаметром ЧД, и таким образом стать нелокализуемыми во внутридырном пространстве?
(PS. Я понимаю, что классическое определение диаметра ЧД изнутри ЧД не работает, и его нужно так или иначе переопределять - через пределы, длины окружностей и т.п. Но это технические детали)
Gorkavyi Автор
Да, это мощная гипотеза, которая ну просто обязательно следует из логики обсуждаемой теории (и она детально рассматривается в книге). Представляется, что она не приведет к размыканию черной дыры изнутри, потому что для жителя черной дыры, горизонт событий - это непроницаемый барьер из остановившегося времени. То есть посылка туда (изнутри дыры) сигналов (а вот мы перевели часть материи в гравволны, отворись!) бесполезна - если уж этот барьер возник, то будет стоять вечно.
Tyusha
Я не понимаю, что значит "плотность меньше критической". Внутри ЧД плотность нулевая, т.к. всё улетело в сингулярность. Тогда уж не ЧД обладает массой, а сингулярность.
Gorkavyi Автор
Мгновенно ничего не улетает, если у вас ест дыра размером в миллиард световых лет, то чтобы долететь до центра нужен миллиард лет. А после того, как в нашей модели сингулярности исчезли (Вселенная останавливает коллапс на ~10 световых годах и снова начинает расширяться), то и об их массе я не беспокоюсь.
alche
Год назад, в ноябре 2023-го Рой Керр опубликовал статью Do Black Holes have Singularities? В ней он пишет, что утверждение о том, что внутри черной дыры обязана быть сингулярность никогда не было доказано. И приводит контрпример для случая своей метрики. Вот что он пишет в abstract своей статьи:
There is no proof that black holes contain singularities when they are
generated by real physical bodies. Roger Penrose[1, 2] claimed sixty years
ago that trapped surfaces inevitably lead to light rays of finite affine length
(FALL’s). Penrose and Stephen Hawking[3] then asserted that these must
end in actual singularities. When they could not prove this they decreed
it to be self evident. It is shown that there are counterexamples through
every point in the Kerr metric. These are asymptotic to at least one event
horizon and do not end in singularities.
Gorkavyi Автор
Спасибо, интересно.
vanxant
Кстати, буквально вчера читал статейку одного торсионщика (в хорошем смысле). У него там большой отскок из-за торсионных полей, ну как это принято в ОТО Эйнштейна-Картана, но не суть.
У него там есть очень умный мысль, что по мере сжатия вещества в сингулярность растут приливные силы, причём на последних стадиях прям вот сильно растут. И вызывают они - ну, кто бы мог подумать - излучение Хокинга. Фактически, происходит нечто, аналогичное взрыву ЧД малой массы, только в данном случае масса совсем не малая. В итоге, сингулярность не образуется. Впрочем, наша Вселенная по его расчётам всё-таки сжимается до минимального радиуса порядка 0,01 мм (против 10 св. лет у Николая Николаевича).
Gorkavyi Автор
Ага, это известный Поплавский. Насчет приливных сил - это обычно, а вот то, что он к ним излучение Хокинга пристегнул, я пропустил. В Астровитянке я эту идею двигал, но сейчас засомневался, потому что у меня дыра большая - десяток светолет.
adeshere
энтропия может расти насколько угодно, только не уменьшаться (в целом)
Меня с детства не покидает ощущение, что с энтропией меня где-то дурят. Еще в школе я прочитал Карери "Порядок и беспорядок в структуре материи", и тогда откровением стало, что "порядок" и "беспорядок" можно настолько по-разному понимать (там, в частности, фазовые переходы газ-жидкость-кристалл обсуждаются). Настолько сильно мне эта книжка мозги вправила. Ну или наоборот вывихнула - теперь уже сложно сказать ;-)
А потом на меня еще и гравитация навалилась. Вот был у нас равновесный газ в бесконечном пространстве. Это ТД-равновесие. У него энтропия должна быть, по идее, на максимуме. Затем появляется малое возмущение, и пошло-поехало. Газ же не сразу в ЧД коллапсирует. Там же сперва еще куча промежуточных состояний будет, от межзвездного облака, из которого в процессе сжатия фотоны улетают на бесконечность (а то не сожмется), и вплоть до звезд с термоядерным синтезом. Вот только вчера у нас была ясная и прозрачная модель с молекулами - упругими шариками, и вдруг они не только взаимодействуют как-то хитро, так там еще и ядерные реакции начинаются, которые можно рассматривать на любом уровне, вплоть до кварков. Здравствуй, квантовая энтропия и субаддитивность! Простите, а я правильно понял, что бесконечно малое возмущение может бесконечно сильно изменить энтропию? Или все-таки вопрос в гравитации? И если второе, то какого хрена мы закономерности, эмпирически доказанные для упруго взаимодействующих шаров без потенциальной энергии (т.е. по Больцману), вдруг переносим на совсем другие системы?
В общем, для неспециалиста как-то это все странно звучит. Физический смысл закорючек (состояния, вероятности) в формулах Больцмана или Шеннона (а тем более Неймана) совершенно иной, а вычисляемая величина в левой части почему-то одна и та же. Да с чего ж это вдруг?!
Короче, я в молодости был, как и все, туповатый и наглый. И все эти глупости изложил в своем реферате по философии (на кандминимум). А его вместо того, чтобы с позором выгнать из храма науки, вдруг взяли и (после небольшой доработки)
в НТР напечатали
В 1995 году. Мне теперь самому интересно - что же там было написано (журнал ведь все-таки рецензируемый). Но текста уже даже в редакции не осталось. Надо где-то этот номер в центральной библиотеке искать ;-)
В общем, с тех пор уже много воды утекло, теперь за одного 8-битого уже не двух, а гораздо больше 64-битых дают. И ложки вроде нашлись. А осадочек все равно остается...
Gorkavyi Автор
"Простите, а я правильно понял, что бесконечно малое возмущение может бесконечно сильно изменить энтропию? Или все-таки вопрос в гравитации? И если второе, то какого хрена мы закономерности, эмпирически доказанные для упруго взаимодействующих шаров без потенциальной энергии (т.е. по Больцману), вдруг переносим на совсем другие системы?"
Вопрос в гравитации, конечно. Бесконечно малое возмущение - это только лишь начало роста гравитационного связанного облака. То, что гравитационные системы - вовсе не больцмановские системы - понятно еще с Толмена (1934), но в широкой массе ученых внятности нет. Вот почему я этот вопрос поднял и мы его обсуждаем.
Daddy_Cool
Получается какая-то фрактальная энтропия. Красивый термин, да? ) Но собственно ничего не мешает ей улетать в бесконечность, как и длине знаменитой береговой линии.
vanxant
вы забыли посчитать энергию кинетического вращения ЧД вокруг общего центра масс (которая исчезает после слияния). Именно эта энергия идёт на формирование гравитационных волн. Из-под горизонта ЧД никакую энергию достать нельзя, по крайней мере в неквантованной гравитации.
Tzimie
Ну не совсем исчезает, вы знаете про эффект kick off, когда помле слияния слившаяся ЧД улетает с места слияния со скоростью 100-3000 км/сек?
Gorkavyi Автор
Верно, этот эффект весьма примечателен.
Dotarev
Интересно. А что с законом сохранения импульса? Он выполняется?
Tzimie
Глобально да, часть его уносят гравитационные волны. Собственно, сам эффект возникает из-за нессиметричности самого последнего оборота, когда они сливаются поэтому волны сильнее излучаются в одном направлении.
Но учтите что в искривлённым пространстве понятие сохранения не очень определено
Gorkavyi Автор
Главный фокус в том, что этот кик-эффект пусть в уменьшенном виде (175 км в сек) имееет место быть в случае чисто лобового столкновения неравных дыр.
Tzimie
В случае неравности их масс?
Gorkavyi Автор
Да, максимум кика на 1 к 6 (народ показал). При равной массе эффекта нет. Я обсуждаю этот момент в книге, он важен. Вот ссылка: Rezzolla, L., Macedo, R.P. & Jaramillo. J. L. Understanding the “Antikick” in the Merger of Binary Black Holes. Phys. Rev. Lett. 104, 221101, 2010.
Gorkavyi Автор
Позвольте, гравитационные волны рождаются и при лобовом столкновении черных дыр, без какого-либо вращательного момента в системе. На образование гравитационных волн расходуется не энергия из пол горизонта, а энергия полей вокруг дыр (и кинетическая энергия сталкивающихся дыр), то есть это такой глобальный процесс, не из-под горизонта.