Как и в предыдущей статье, предполагается определенный минимум знаний по физике, непременно ОТО, хотя бы в небольшом объеме. Здесь материал намного сложнее, так что необходимых знаний требуется гораздо больше. Школьного курса физики будет недостаточно. Чтение популярных книг по космологии не заменит вузовского курса физики, по каким-то причинам не усвоенного в институте.
ИСПАРЕНИЕ ЧЕРНОЙ ДЫРЫ
Рассмотрим черную дыру (далее ЧД), которая испаряется в соответствии с теорией Хокинга. Время полного испарения по часам удаленного наблюдателя очень велико, потому предполагаем для простоты, что она находится в открытой Вселенной, время жизни которой бесконечно. Что происходит с веществом внутри черной дыры в процессе испарения, с частицами, упавшими под горизонт? Не подумав, многие ответят, что они-то и испаряются. Ответ, очевидно, неправильный, так как никакая частица, никакое излучение, не могут покинуть ЧД. Горизонт можно пересечь только в одном направлении — внутрь. Тогда возникает вопрос, откуда берется излучение, попадающее к удаленному наблюдателю? В предыдущей статье я показал с помощью простых, хотя и нестрогих, соображений, как гравитационное поле может уменьшить массу или энергию покоя вещества вплоть до нуля, не меняя его количества, то есть числа частиц. Испарение черной дыры и есть перекачка энергии покоя частиц внутри черной дыры наружу. Более того, в процессе испарения черной дыры количество вещества в ней должно увеличиваться, просто следует еще раз напомнить, что, как объяснялось в предыдущей статье, увеличение количества вещества может приводить к уменьшению массы/энергии и размеров!
Рассмотрим удаленного наблюдателя, медленно приближающегося к горизонту черной дыры. Если на большом расстоянии наблюдатель определит по излучению температуру T горизонта согласно формуле Хокинга T=
, где 
— постоянная Планка, с — скорость света, k — постоянная Больцмана, rg — гравитационный радиус черной дыры, r — радиальная координата наблюдателя в метрике Шварцшильда, то при приближении к горизонту наблюдаемая частота фотонов будет увеличиваться в (1 — rg/r)-1/2 раз [1],§102. Также будет расти и наблюдаемая температура горизонта. В результате наблюдатель около горизонта увидит очень горячую поверхность. Излучение, которое возникает вблизи горизонта, не все уходит на бесконечность – часть его попадает внутрь черной дыры, поскольку направлено к горизонту или под большим углом к радиусу. Но это только часть прироста внутри черной дыры. Поскольку ее наблюдаемая извне масса падает в результате испарения, то, с точки зрения удаленного покоящегося наблюдателя, возникает парадокс – никакая масса/энергия не может покинуть сферу горизонта, а масса/энергия черной дыры падает. Парадокс был замечен, как ни странно, достаточно поздно. Единственно возможный механизм убывания массы/энергии черной дыры – поглощение частиц с отрицательной энергией. Начнем с объяснения самого основного – как гравитационное поле может рождать материю. Впервые эта идея была высказана Я.Б.Зельдовичем. Для иллюстрации есть хорошо известный эффект Швингера – рождение электрон-позитронных пар сильным постоянным электрическим полем [2]. Пара виртуальных частиц «электрон – позитрон» может стать реальными, получив от внешнего постоянного электрического поля энергию порядка mc 2, m — масса электрона. Для этого электрон должен туннелировать через потенциальный барьер, пройдя в ускоряющем электрическом поле расстояние порядка
, E — напряженность поля, e — заряд электрона. Разумеется, это сильно упрощенная картина, не имеющая отношения к методу, разработанному Швингером.Также, как в эффекте Швингера, на виртуальные частицы вблизи горизонта действует сила тяготения, которая может сообщить им дополнительную энергию, достаточную, чтобы стать реальными. Имеется аналог эффекта Швингера – эффект Унру: наблюдатель, летящий с постоянным ускорением
в вакууме (вакуум с точки зрения покоящегося наблюдателя), наблюдает не вакуум, а тепловое излучение, соответствующее температуре T, 
[3]. Поскольку постоянное ускорение эквивалентно однородному гравитационному полю, сходство механизмов очевидно. Если в системе отсчета удаленного наблюдателя существует поток частиц положительной энергии ОТ черной дыры, то ее масса/энергия убывает. Тогда должен существовать поток частиц с отрицательной полной энергией (с точки зрения удаленного наблюдателя, в его системе отсчета), падающий внутрь ЧД. Иным способом уменьшаться масса черной дыры не может – движение любого тела, любого носителя энергии возможно только внутрь горизонта. Это могут быть виртуальные частицы, туннелирующие внутрь горизонта, где они, получив энергию от гравитационного поля, становятся реальными. Такая картинка, разумеется, чрезмерно упрощена в целях понимания. Более точно, под горизонтом должен появиться поток частиц, которые не могли существовать, как реальные, снаружи ЧД, так как имели бы отрицательную энергию. Только таким образом можно обеспечить поток энергии наружу ЧД, регистрируемый удаленным наблюдателем. Я не настолько хорошо знаю литературу по этому вопросу, чтобы указать статью, где была решена такая задача, но упоминание в литературе о подобном эффекте есть.
Таким образом, испарение ЧД увеличивает число частиц внутри горизонта, уменьшая ее массу. Тут нет никакого противоречия, как объяснялось в предыдущей статье. Но это не единственный механизм рождения материи гравитационным полем. При коллапсе даже идеальной сферы гравитационное поле внутри материи быстро меняется. Такое переменное поле должно рождать частицы, которые большей частью останутся внутри ЧД. Далее, при коллапсе реальной несферической массы вблизи сингулярности, когда материя сжимается в точку, неизбежно возникает режим “Mixmaster Universe”[4], открытый В.А. Белинским, Е.М.Лифшицем и И.М.Халатниковым. При этом происходят неоднородные хаотические сжатия и растяжения, сопровождающиеся рождением частиц. Правда, это не меняет массу черной дыры, наблюдаемую извне.
В результате к концу испарения ЧД в ней окажется гораздо больше вещества, чем вначале, хотя наблюдаемые извне масса и размер обращаются в нуль, аналогично примеру, разобранному в предыдущей статье. Гравитация перекачала всю собственную энергию этого вещества наружу, обойдя запрет на выход из-под горизонта. Как объяснялось в предыдущей статье, это и есть замкнутая вселенная. При этом надо помнить, что масса/энергия вещества внутри замкнутого мира равны нулю ТОЛЬКО для внешнего наблюдателя. Внутренний наблюдатель будет регистрировать гравитационное поле окружающего вещества, его массу и т.п., окружающее вещество для него совершенно реально, точно также, как и для нас. В этом состоит один из самых удивительных эффектов ОТО.
ПОСЛЕ ИСПАРЕНИЯ
Как доказано математически, например, Пенроузом, в рамках классической ОТО коллапс приводит к сжатию вещества в точку. Дальнейшее продолжение решения за сингулярность с точки зрения математики невозможно. Однако ясно, что на очень малых масштабах классическая (неквантовая) теория неприменима, хотя бы потому, что невозможно измерять расстояния, меньшие планковской длины
1.6х10-35м, G — гравитационная постоянная, поскольку на таких масштабах квантовые флуктуации гравитационного поля приводят к тому, что метрический тензор не имеет определенного значения подобно координате электрона в атоме. Из общих соображений можно предполагать, что сжатие остановится при подобных размерах или раньше. Дело в том, что, строго говоря, уравнения ОТО, написанные Эйнштейном, содержат только первые, линейные по тензору кривизны, члены. Для этого были веские причины. Во-первых, более сложные уравнения исследовать было бы очень сложно. Во-вторых, ньютоновская теория достаточно точно предсказывала движение планет, потому следующего приближения должно было хватить, и оказалось именно так для макроскопических масштабов. В третьих, кривизна нашего пространства, получающаяся из ОТО, очень мала, соответствующий радиус кривизны — миллиарды световых лет. Поэтому линейное приближение справедливо до тех пор, пока кривизна пространства не становится слишком большой. Тогда в уравнениях должны учитываться следующие, квадратичные по тензору кривизны, члены, однако соответствующие коэффициенты уже невозможно определить из сравнения с теорией Ньютона. Необходимо сделать содержательное предположение о природе гравитации. Впервые такие поправки в общем виде написал и оценил их величину А.Д. Сахаров в 1966 г. [5], исходя из своей гипотезы о гравитации, как результате действия квантовых флуктуаций всех полей. Как и следовало ожидать, исходя из предполагаемой природы поправок, они становились существенны, когда радиус кривизны порядка планковской длины. К сожалению, эта замечательная работа не получила продолжения, и была забыта. Через 13 лет эти идеи были снова выдвинуты и доведены до законченной теории в работах Старобинского, Муханова [6] и др… Было показано, что такие поправки в космологии работают против притяжения. Потому разумно предположить, что они могут остановить коллапс при очень больших значениях кривизны пространства, при очень малых размерах. Тогда в соответствие с уравнениями ОТО должно начаться расширение – других разумных решений у уравнений просто нет. Это и есть начало эволюции замкнутой вселенной. Если бы расширение происходило не в замкнутом мире, а под горизонтом ненулевого размера, то соответствующее решение было бы «белой дырой» — как бы черной дырой наоборот. Есть такая область в полном решении уравнений ОТО о сферическом сжатии материи [1],§103, где материя движется только от центра, причем под горизонтом невозможно движение к центру, только наружу. По-видимому, белая дыра невозможна, поскольку выглядит достаточно абсурдно – она не притягивает, а отталкивает. Поэтому следует предположить, что расширение происходит уже в замкнутом мире, отколовшемся от внешней вселенной. То есть если для внешнего наблюдателя процесс испарения ЧД и ухода материи в замкнутый мир занимает безумно долгое время: 1074 сек для массы Солнца, то для наблюдателя, падающего в ЧД на границе коллапсирующей материи этот процесс занимает столько же, сколько падение в центр – очень быстро, за время порядка rg/c.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. И НЕМНОГО РАЗЪЯСНЕНИЙ
Испарение ЧД дает наиболее простой механизм образования замкнутой вселенной. Прочие гипотезы вроде квантовой флуктуации выглядят гораздо более экзотическими. Такой механизм позволяет объяснить возникновение Вселенной вроде нашей, содержащей огромное количество вещества. Выяснилось, что астрономически большого количества материи в ЧД и не требуется. В начальной стадии после Большого взрыва происходит интенсивное рождение материи гравитационным полем — эту идею первым выдвинул Я.Б Зельдович, теория построена в работах А.А. Старобинского, В.Ф. Муханова, Г.В. Чибисова и других. Применительно к нашей Вселенной оказывается, что наилучшее согласие с данными по реликтовому излучению получается, если считать, что в начальный момент материи не было или почти не было. В работах [6] В.Ф. Муханова рассматривался вариант, когда вся материя рождается гравитационным полем.
Я не привожу ссылок на оригинальные работы, поскольку здесь попытался дать просто изложение имеющихся представлений, которые почерпнул из обзоров. По ссылке [3] читатель найдет наиболее простое и доступное изложение вывода излучения Хокинга и эффекта Унру. По ссылке [7] — хороший обзор литературы и упрощенное изложение ряда современных теорий. Книг и статей в интернете вполне достаточно, и образованный в физике читатель без труда найдет более подробное изложение любого вопроса, затронутого в настоящей статье. Моей задачей было дать представление об общей картине.
Попутно воспользуюсь случаем разъяснить термины, часто появляющиеся в популярных статьях и книгах по космологии. Это — «темная энергия» и «темная материя», о которых у большинства читателей темное представление. «Темная энергия» — это наукообразное название для давно известной вещи, космологической постоянной [1],§111. Ее впервые ввел Эйнштейн, рассматривая возможный вид уравнений ОТО в виде
где
— тензоры кривизны, энергии-импульса и метрический, R — след тензора кривизны, а 
— космологическая постоянная. Изначально Эйнштейн полагал отличным от нуля, чтобы получить статическое решение для Вселенной, но в дальнейшем отказался от этого слагаемого, как не имеющего понятный физический смысл и не подтвержденного наблюдениями. Тем не менее такое слагаемое не противоречит никаким физическим принципам. В работе Сахарова [5] является плотностью энергии нулевых колебаний всех полей в плоском пространстве ( с точностью до постоянного множителя). Такая интерпретация многими принята на сегодняшний день, возможно, слегка подправленная, хотя она не единственно возможная. При положительном возникают серьезные изменения в решениях уравнений ОТО для Вселенной. В этом случае замкнутая Вселенная не обязательно перестает расширяться с последующим сжатием – она может перейти к режиму ускоренного расширения, называемому деситтеровским, по имени де Ситтера, получившего это решение. Радиус Вселенной растет со временем по экспоненциальному закону. Именно к таким результатам пришли астрономы, изучавшие сверхновые звёзды в 1998 г., из наблюдений было вычислено значение . Иногда пишут об отрицательном давлении «темной энергии». Это туманное утверждение имеет простой физический смысл. Если у вас есть замкнутый объем, вне которого поле отсутствует, то энергия нулевых колебаний поля растет с увеличением объема – появляются новые уровни энергии [8]. Если одна из стенок является подвижным поршнем, то для увеличения объема придется совершить работу над поршнем – увеличить энергию нулевых колебаний, то есть поршень стремится двигаться внутрь. Для электромагнитного поля это называется эффектом Казимира и было подтверждено экспериментально. Газ стремится раздвинуть стенки, у него положительное давление, двигающее поршень наружу. В этом смысле у нулевых колебаний отрицательное давление, но никакой антигравитации тут нет.
Темная материя никакого отношения к «темной энергии» не имеет. Это реальное вещество с массой, которое по неизвестным пока причинам не видно астрономам непосредственно. Его присутствие и доля в общей массе во Вселенной доказаны по гравитационному воздействию на траектории звезд и световых лучей. Сначала предполагали, что это холодный газ, но даже он не мог быть настолько прозрачен для света и радиоволн. По-видимому, эти частицы не взаимодействуют с электромагнитным полем. Несмотря на то, что его доля в общей массе наблюдаемого космоса оценивается свыше 70%, в ближайших окрестностях Солнечной системы темной материи практически нет, так что ее частицы зарегистрировать не удается.
2. Ю. Швингер. Теория квантованных полей. М.: Изд-во иностранной литературы, 1956. Julian Schwinger. Phys. Rev. 82, 664 – Published 1 June 1951
3. V. F. Mukhanov and S. Winitzki. Introduction to Quantum Fields in Classical Backgrounds. Lecture notes. 2004. См. также Elementary Introduction to Quantum Fields in Curved Spacetime. Lecture notes by Sergei Winitzki. Heidelberg, April 18-21, 2006.
4. В.А. Белинский, Е.М. Лифшиц, И.М. Халатников. ЖЭТФ, 33, 1061 (1971)
5. А.Д. Сахаров. Вакуумные квантовые флуктуации в искривленном пространстве и теория гравитации. ДАН СССР 1967. Т. 177, № 1. С. 70 — 71
6. В.Ф. Муханов, Г.В. Чибисов. Письма в ЖЭТФ. 33, №10, 532 (1981)
7. V. F. Mukhanov. Physical Foundations of Cosmology. 2005.
8. Jan Ambjorn, Stephen Wolfram. Properties of vacuum.
Комментарии (24)
locutus
27.11.2016 11:25Некоторая недосказанность. И плоская, и открытая вселенные — все это решения Фридмана с начальной сингулярностью. Если кто-то не может себе представить плоскую трехмерную вселенную с начальной сингулярностью, то это следствие ограниченности нашего восприятия и нашей интуиции.
К тому же, современные сведения еще более приближают оценку Сигмы к 1.
coppo
28.11.2016 00:34+2Здравствуйте. Параметр плотности ? = 1.02 ± 0.02 — это данные WMAP. Коллаборация Planck принимает, что пространство плоское. В статье 2013 года они пишут, что отклонение от плоскости на уровне процента: ?k = -0.0096 +0.010 / -0.0082 (68% CL). (Здесь сказано, что ?k = 1-?, где ? — параметр плотности, то есть, получается, ? = 1.0096 +0.0082 / -0.010). Или вот здесь (статья 2015 года — абстракт, 3-ье предложение):
The temperature and polarization power spectra are consistent with the standard spatially-flat 6-parameter ?CDM cosmology with a power-law spectrum of adiabatic scalar perturbations (denoted “base ?CDM” in this paper)
(в аннотации на arxiv этого нет, это только в самой статье). Оттуда же: пространственная кривизна нашей Вселенной очень близка к нулю (|?k| < 0.005). Здесь сказано, что в параметрах коллаборации Planck параметр плотности ?tot принимается равным 1, а чуть ниже, что в расширенной модели, согласно данным на 2015 год, параметр плотности ?tot = 1.0023 +0.0056 / -0.0054 (правда, не указали источник этой оценки).
Итак. В статье сказано:То, что наша Вселенная является с очень большой вероятностью замкнутой, следует из данных по измерению постоянной Хаббла, средней плотности вещества, возрасту звезд и уравнений общей теории относительности (далее ОТО),
и при этом не упомянуто, с какой именно вероятностью, и не приведены ссылки, кроме одной ссылки на устаревшие данные WMAP, согласно которым отклонение от плоской формы лежит в пределах статистической погрешности. С другой стороны, я привёл со ссылками три более новые и точные оценки кривизны пространства, согласно которым, тем не менее, отклонение от плоскости продолжает оставаться в пределах статистической погрешности.
Вывод: утверждениенаша Вселенная является с очень большой вероятностью замкнутой,
если не будут приведены ещё более точные оценки кривизны пространства со ссылками, не надо считать правильным.
ring1956
28.11.2016 00:36-3Господин, вы статью читали вообще дальше 5 строчек? Там сказано, что дискуссию по этому вопросу следует отложить.
ring1956
28.11.2016 09:49-1Господа, если вам очень хочется высказаться, подискутировать, а непосредственно по теме статьи добавить нечего, пожалуйста, пишите свою статью, а не засоряйте оффтопиками чужие. Очень жаль, что здесь не штрафуют за оффтопики, в результате обсуждение медного ведра, которое якобы нарушает закон сохранения импульса, плавно перерастает в дискуссию по авиации и общефилософским вопросам. За дельные комментарии и критику буду очень признателен — я не считаю себя корифеем в данном вопросе, да и сам вопрос до конца не исследован. На вопросы по теме статьи всегда готов ответить. Не стесняйтесь спросить, если чего-то не поняли.
coppo
28.11.2016 12:18+1Я считаю, что эта статья — фрическая, как и предыдущая, и вот по каким причинам.
1. Стремление выехать на более успешных результатах, проталкивание своих идей «контрабандой», выдавая их за общепринятые — демагогический приём, осуждавшийся ещё Лениным (и даже Христом:тот, кто входит в овечий загон не через ворота, а проникает другим путем, тот вор и разбойник
(Ин. 10:1)).
Почему не было прямо сказано, что это — непризнанная теория? Дела надо вести честно, люди должны знать, что именно они читают — объяснение общепринятых фактов? Или это альтернативная гипотеза? Хотите высказать гипотезу — пожалуйста, но люди должны сразу быть в курсе, что это именно гипотеза.
2. Отказ автора от исправления своих ошибок (что является основным отличием фриков от учёных), даже когда люди сообщают ему о них.
3. Тема, в которой современная наука пока не имеет однозначных решений (благодатное поле для непроверенных гипотез), — «причина образования» Вселенной и вопрос, можно ли «выйти» из Вселенной. Всё это автоматически подразумевает некий «внешний мир», который был ещё до возникновения Вселенной. Современная космология ничего такого не знает, а также, это противоречит бритве Оккама.
4. Общее наукообразие, стилизация под «серьёзную» научную статью с введением, заключением, списком литературы и тому подобным.
5. Использование пафосных аббревиатур типа «ЧД» (хотя можно было написать по-нормальному — «чёрная дыра»).
6. Эмоциональные категоричные утверждения, такие какнаша Вселенная является с очень большой вероятностью замкнутой,
(кстати, «очень больших» вероятностей не бывает, наибольшая вероятность равна 1), илиПрактически доказано. Скажем так, доказательство считают убедительным 100% специалистов,
и прочее раздувание пафоса.
7. Попытка напугать «сложностью» материала, якобы непостижимого для ума «невежественных двоечников»:Здесь материал намного сложнее, так что необходимых знаний требуется гораздо больше. Школьного курса физики будет недостаточно. Чтение популярных книг по космологии не заменит вузовского курса физики, по каким-то причинам не усвоенного в институте
(кстати, излюбленный фрический приёмчик).
8. Толкование статистических флуктуаций в пользу продвигаемой идеи: 1.02 ± 0.02 — это разве 2%? Это неизвестно, сколько %, тем более, ± 0.02 — это, может быть, одна сигма, или две. Достоверно — это когда 5 сигм и больше. Вот что было бы доказательством: 1.020 ± 0.002, но я вот не встречал оценок кривизны, достоверно доказывающих её отклонение от нуля в любую сторону.
9. Сам факт первичной публикации на гиктаймсе, в то время как свои гипотезы надо обсуждать с профессорами и пытаться публиковаться в академических журналах.
10. Уход от дискуссии, бесхребетная аргументация типаисправьте орфографию,
и прочие факты, свидетельствующие, что автор не уверен в своей способности победить в честном споре.
Попробуем провести расследование. В профиле автора указан год рождения 1956, и он писал в комментариях, что не занимался космологией с 1979 года. Получается, ему было тогда 22-23 года. Логично предположить, что он написал дипломник по космологии, а потом что-то пошло не так — то ли его в аспирантуру не взяли, то ли сам не захотел… Возникает вопрос: а что делал автор все эти 35 лет, и любит ли он науку, если допускает такие огромные перерывы.
Итак, мой вердикт: если автор не сможет сейчас оправдаться, либо не признает своих ошибок, а будет продолжать юлить и наводить смуту, то на него следует навесить воображаемое клеймо «фрик».ring1956
28.11.2016 17:54Я готов ответить. Я полагаю, что фрик — это тот, кто спорит, не прочитав статью, и спорит не по теме статьи (я полагаю, что господин просто не осилил). У вас есть внятные претензии по рассуждениям о стадиях испарения черной дыры? Там же русским языком написано — дискуссию по замкнутости или открытости нашей Вселенной следует отложить до получения более надежных данных. Я мог бы объяснить, почему современные данные, на мой взгляд, выглядят не очень надежно, но это не относится к теме статьи никоим образом. Незачем засорять оффтопиком — это раз. И второе — дискутировать можно с человеком, внимательно прочитавшим материал дальше введения, и понявшим его. Если оппонент обижается на необходимость знания физики — не о чем говорить. Ссылки на Христа, Ленина и других столь же выдающихся физиков не помогут. И уж тем более объяснять, чем я занимался после космологии, не обязан. Я же не спрашиваю, на ком женат господин сорро, или почему не женат, какова его ориентация, и что он любит.
coppo
29.11.2016 09:36-1И ещё: апелляция к авторитетам. Однако же, и они, помимо реальных результатов, создают неудачные теории, гипотезы и спекуляции. Это в порядке вещей.
Пример: создатели Стандартной модели, среди которых умнейшие люди, нобелевские лауреаты. Но эти же люди потом насоздавали кучу расширений Стандартной модели вроде преонов, Великого объединения с распадом протона, которые потом не подтвердились.
Сами-то они понимают, где у них весомые доводы, а где просто гипотезы. Но эти гипотезы потом иногда подхватывают альтернативщики и громко заявляют: «Наши публикации восходят к такому-то авторитету...»
Смотреть-то надо не столько на авторов — являются ли они признанными учёными, — сколько на конкретные их статьи, — общепризнанны ли результаты в них.
SENya1234
28.11.2016 19:26+1Зарегился даже, чтобы ответить, т.к. статья автора очень понравилась.
А вот ваши претензии показались очень поверхностными и довольно предвзятыми, словно вас автор чем-то когда-то задел.
Итак:
1) Здорово, когда человек с тремя комментариями выносит «Вердикт» о «Фричестве» кого либо, да еще так напыщенно, с цитатами из библии. И предъявляет при этом претензии в пафосе и эмоциональности к автору.
2) Автор в статье явно сказал, что тема замкнутости Вселенной — отдельный разговор.
Вы же решили разводить оффтоп. Напишите лучше свою статью на эту тему, интересно почитать другие гипотезы.
3) Периодически читаю гиктаймс и на моей памяти автор первый, кто вообще как-то ссылается на серьезные источники и указал, откуда и что взял. Я конечно не спец в космологии, но имена Хокинга, Пенроуза, Зельдовича знаю, а книги Ландау — основа курса теор. физики. Имхо, признак фричества — это как раз пустые разглагольствования на тему, без конкретных примеров, а тут у автора все хорошо.
3) Претензии демагога. Автор старый слишком, к орфографии придирался (кстати, не нашел ни одного комментария с придиркой), отзывается резко. Какой-то список запрещенных приемчиков нашли. Вот честно, со стороны — не по существу претензии у вас, демагогией отдают. Вот это — про общее наукообразие и прочее, про претензии к аббревиатурам и слову «большие вероятности». Это вообще цирк! И вы еще упрекаете автора в необъективности!
4) Как я понял, автор изложил не собственную гипотезу, а лишь популярное обобщение ряда работ по черным дырам и вообще космологии. Ссылки он привел. Причем здесь гипотезы, и почему он должен это публиковать где-то еще?
inferrna
28.11.2016 00:36+1Пара вопросов от чайника:
1. Будет ли масса вещества новой вселенной как-то коррелировать с массой исходной чёрной дыры?
2. Означает ли это, что каждая вселенная за время своего существования распадается на несколько тысяч-миллионов более мелких (или равных, если ответ на первый вопрос отрицательный) вселенных?ring1956
28.11.2016 00:40Нет на оба вопроса. Масса замкнутого мира тождественно равна нулю. Количество вещества, измеренное внутренними наблюдателями (это практически невозможно), может быть много больше.
По второму вопросу есть, кстати, пояснение Муханова в интервью — замкнутые миры могут возникать сколько угодно раз в нашей Вселенной. В частности, при испарении черных дыр.
Вообще вопросы разумные, на такие всегда готов ответить.ring1956
28.11.2016 09:54Простите, писал уже поздно и ответил на второй вопрос неточно. Наша Вселенная (и любая другая) не распадается на замкнутые миры. Образовавшийся замкнутый мир ни грамма не убавляет от исходной вселенной — его масса равна нулю. Поэтому термин «распадается» неправильный. Но замкнутые миры (вселенные) могут образовываться в любом количестве в нашей Вселенной или другой.
choupa
28.11.2016 17:51Вы забыли упомянуть, что излагаете здесь свою собственную гипотезу, а не текущий мейнстрим в физике. Здесь же есть неподготовленные читатели, которые могут этого обстоятельства не понимать. Не стоит вводить их в заблуждение.
Я не против дискуссии, это интересно, что вы пишите, здесь есть, что обсуждать. Но нужен дисклейм.ring1956
28.11.2016 18:02Какое из утверждений статьи является моей собственной гипотезой? Давайте конкретнее. И пишите, пожалуйста, или по-русски, или по-английски, определитесь. А онглийские слова типа дисклейм я не понимаю, это мой пробел в образовании.
У меня в статье есть ссылки на литературу. Именно оттуда взяты почти все тезисы. Все ссылки на известных и признанных ученых. Если вы их не читали — это ваши проблемы. Если бы я все в статье придумал сам, то имел бы, как минимум, премию Грубера, а скорее, Нобеля.SENya1234
28.11.2016 19:31+1Не стоит так бурно реагировать на все, уважаемый. Некоторые слова уже давно вошли в обиход в интернете, и не нам его переделывать. К тому же, учитывая вашу ссылку на английскую статью, уверен, что вы понимаете, откуда у дисклеймера ноги растут.
Если же нет — то, на будущее, — это такая приписка, вроде того, что в кино пишут: «На правах рекламы», «В данном фильме все совпадения случайны, а все персонажи вымышлены» и т.п.
choupa
29.11.2016 14:52Появилось время для обстоятельного ответа. Сразу попрошу не так эмоционально реагировать на замечания.
0. Стоит заметить, что вы цитируете исключительно старые и очень старые работы. Как вы думаете, почему? Ответ прост. Те гипотезы, которые в них изложены в последствии нашли большое количество возражений и потому не были разработаны.
Вы действительно обсуждаете много «неопровержимых» теоретических фактов, типа излучения Хокинга, тем самым разбавляя свои весьма сомнительные утверждения.
1. У меня собственно одно возражение. У вас нет оснований измышлять, что в процессе испарения ЧД внутри вылезает «грыжа» в виде изолированной от нас вселенной. Вы говорите, что не понятны процессы в сингулярности. Да — не понятны, но тут же начинаете сами рассказывать, что там происходит.
Признаться, я не знаком с работами с обобщением ОТО с лагранжианом нелинейном по кривизне R (ведь именно это вы имеете в виду). Из общим рассуждений, предположу, что таких классических обобщений быть не может, т.к. нелинейность по R включает вторые производные g в лагранжиане и соответственно третьи в уравнениях поля, что уже «криминал». Такая теория не может быть сформулирована в рамках принципа наименьшего действия.
Разговоры о нелинейных по R поправках при квантовом обобщении можно весьма условны. Такие работы — это всего лишь интересные оценки, лишённые глубокого теоретического фундамента. Помню, я на 4 курсе института искал спектр масс ЧД, приближая их чем-то вроде потенциальной ямы. Да, это прикольная оценочная задачка, но не более того. Не стоит делать далеко идущие выводы из таких моделей.
2. Надо заметить, что ваши статьи заставили меня задуматься о новых вопросах. Подозреваю, что на них давно есть ответы, но я их, тем не менее, не знаю. В частости вы говорите, что в процессе излучения Хокинга ЧД наполняется частицами отрицательной энергии. Мне кажется, что это неверная интерпретация. Представление об излучении, как о туннелировании частиц под горизонт, натянутое для наглядности. В таком случае фактически нет информационного парадокса, если частицы с нужными квантовыми числами накапливаются внутри в «живом виде» (а тем более улетают в растущую грыжу).
Сейчас скорее общепринятой следует считать точку зрения, что никакие частицы внутрь не падают, а просто ЧД как единый объект — вакуумная конфигурация гравитационного поля — теряет массу.
ring1956
29.11.2016 19:04Спасибо за ответ. Но он по-прежнему неконкретный. Давайте без ярлыков типа «сомнительных утвердений»- предъявляйте конкретные претензии по конкретным утверждениям. По каждой использованной работе, от Сахарова до Муханова, есть сегодняшнее продолжение. Работы Муханова, основанные на идее Сахарова [5] и пионерской работе Муханова и Чибисова [6] с нелинейным лагранжианом гравитационного поля, дали последовательную теорию инфляционной стадии и флуктуаций плотности, давших начало галактикам. Муханов дал теоретическое предсказание флуктуаций реликтового излучения, которое превосходно сошлось с экспериментом. Нелинейный лагранжиан использовал в своей работе по инфляционной стадии Вселенной также Старобинский. За эти работы в 2013 г. Старобинскому и Муханову дали премию Грубера по космологии, весьма престижную. Если у Вас есть возражения по их работам — пишите им, я лишь привел то, что писали они. С ними легко связаться, их контакты есть в ссылках этой статьи. Как видите, работы свежие. Почитайте их, у а уже потом возражайте.
Утверждение о том, что «в процессе испарения ЧД внутри вылезает «грыжа» в виде изолированной от нас вселенной» принадлежит Зельдовичу, и не очень давно эту точку зрения поддержал Хокинг. Ссылку дать не могу, поскольку читал пару лет назад, но можете найти сами. Критики не видел, найдете — пришлите. Вам не нравится эта гипотеза — давайте возражения. Дискуссию на серьезном уровне лучше в личке, основной массе она будет неинтересна и весьма объемиста.
Вы плохо читали статью — ЧД не может терять массу/энергию за счет ухода частиц наружу через горизонт, возможен только приход частиц отрицательной энергии (с точки зрения внешнего наблюдателя). Если у Вас есть другой механизм, совместимый с метрикой ЧД — приведите. Дело в том, что даже виртуальная частица не может выйти из ЧД. Нарисуйте соответствующую диаграмму и увидите сами: все функции Грина (пропагаторы) линий, пересекающих световой конус, обратятся в нуль.
kahi4
За исключением, что есть несколько опытов, подтверждающих на практике существование этой квантовой флуктуации, в отличие от замкнутости вселенной.
ring1956
Ссылочку в студию, пожалуйста, на статью о регистрации квантовой флуктуации, из которой появился замкнутый мир. Иначе это кухонный треп, и буду минусовать.
kahi4
Окей. Пойдем иначе: черные дыры сами по себе еще не доказаны. Тем более уж излучение Хоккинга. Тем не менее, если проследить за тем, как рассуждал он, становится понятно из чего он исходит (из вполне подтвержденных квантовых флуктуаций, т.е. что в вакууме могут образовываться виртуальные частицы, например пары электрон-позитрон), что вместо анигиляции на горизонте событий одна из частиц уносится к черной дыре, вторая — соостветственно, от нее. И за свои рассуждения он получил нобелевскую премию.
И тут вдруг врываетесь вы и говорите, что его рассуждения не верны и что эффект, который он только предположил, который должен наблюдаться у вещей, существование которых на данный момент предполагается с вероятностью около 90%, и что все вокруг дураки и только и занимаются кухонным трепом.
Я уже молчу, что современный взгляд на то, как образовалась материя, вообще достаточно прост — из-за ассиметрии одна на миллион образовавшихся в результате флуктуации пар вместо пермоментной анигиляции все-таки смогли стать материей. Откуда берется ассиметрия — другой вопрос.
У вас же чем больше материи, тем меньше массы, что несколько странно, а по вашей логике коллапсирующая (изжившая себя) черная дыра должна обладать чуть-ли не бесконечным количеством материи в себе, в точке, куда она денется? Силы гравитации перестают действовать, куда денется в общем то бесконечная потенциальная энергия, запасенная на сжатии?
willmore
К автору, конечно, вопросов много, но вы тоже неправы.
1. В существовании черных дыр уже по большому счету никто не сомневается.
2. Хокинг нобеля не получал.
kahi4
Да, мой косяк, но хоть нобеля у него и нет, тем не менее, странно объяснять гипотетический эффект отлично от логики рассуждения того, кто выдвинул это предположение.