Фокусы с Чёрными Дырами. Антигравитация. Темная материя и энергия

В книжке «Осциллирующая Вселенная / Николай Горькавый. 2023.» мне очень понравились тривиальные, но очень поучительные фокусы, которые можно проделывать с Чёрными Дырами.

5

Вы наверно не видали
Чтобы тётеньки летали?
А я умею, я могу-
Захочу и полечу
(И. Пивоварова)

Фокус 1. Начнем с антигравитации. Пусть мы наблюдаем за неупругим центральным столкновением двух шаров разной массы из их центра инерции. Ещё со школы известно, что в результате они слипнутся и остановятся. Но это по Ньютону. А теперь фокус, – шары это Чёрные Дыры. Надо писать уравнения ОТО. Напишем, решим и увидим, что слившаяся пара продолжает двигаться по направлению движения большей массы. И понятно почему. Дыры корёжат пространство, они вырыли себе яму и яма большей дыры глубже. Сливаясь, они образуют яму с несимметричными склонами и продолжат движение в сторону пологого склона. Честное решение для масс 1/5 даст скорость центра масс 175 км/сек.
Рассмотрим симметричное движение 8 Чёрных Дыр к общему центру.

Мирно идут по синим стрелкам. Добавим симметрично маленькие «дырочки». Масса системы только увеличилась, движение продолжается. Позволим каждой «дырочке» в паре столкнутся с «дырой». Появится импульс от центра (по красной стрелке). Начальные условия можно подобрать так, чтобы система, в которой действует только сила гравитации, начала разлетаться! Это ли не антигравитация?!

Фокус 2. Черные дыры кандидат в претенденты на место тёмной энергии
Известно, что Вселенная расширяется ускоренно. В связи с этим было введено понятие тёмной энергии. Но на роль источника тёмной энергии хороших претендентов нет.
Зато есть Чёрные дыры. В 2015 г, на второй день после запуска, детектор LIGO поймал гравитацинную волну от слияния ЧД массой 29 и 36 солнечной. При слиянии ЧД образовалась Дыра массой 62 солнечных, а 3 массы Солнца (5%) унесли гравитационные волны. Сами по себе гравитационные волны носителями массы не являются, а за 7 лет было зарегистрировано 90 всплесков гравитационных волн. Т.е. столкновения больших масс не редкость, а при каждом столкновении масса теряется.
Уравнения ОТО штука неприятная. Поэтому их предпочитают решать, предполагая пространство изотропным, массу постоянной… А если масса со временем убывает? Тогда может случится, что со временем скорость разлёта только увеличивается. Возможно это ответ не только на вопрос о причине нынешнего ускоренного расширения, но и на причину существования сразу двух постоянных Хаббла (благо они получены из данных по скоростям убегания на разных расстояниях).

Фокус 3. Черные дыры кандидат в претенденты на место тёмной материи.
Что мы хотим от тёмной материи? Чтобы она была невидима и давала вклад в массу (на порядок больший барионного вклада). Коли так, мелкие черные дыры выглядят неплохо. Излучение Хокинга разглядеть трудно, линзирование тем более, а вклад в массу галактики или Вселенной могут и внести.

Я упомянул только 3 самых простых фокуса, которые могут продемонстрировать Чёрные Дыры. На самом деле их много больше, они экспериментально проверяемы и создают совершенно непривычную для меня картину мира.
В утешение себе могу только привести слова Зельдовича: «Ни в одной области науки, кроме космологии, нет такого количества произвольных и заведомо ошибочных теорий, сосуществующих во времени с правильной теорией

+1
2
+1
1
+1
0
+1
1
+1
0
+1
1
+1
0
5

Автор: AndreyOFedotov

КФМН (физика тведого тела), сейчас пенсионер-инженер. Работал в ИФТТ, ЦКБ УП, ИФП (всё РАН) и даже в ОКБ МЭЛЗ и ВТИ им Дзержинского. Москва

Фокусы с Чёрными Дырами. Антигравитация. Темная материя и энергия: 20 комментариев

  1. “Все тарелками пугают, дескать, подлые летают”..А теперь уже и черные дыры летают-прогресс.Спасибо, Андрей, хотя мне больше всего картинка к посту понравилась.Главное, она понятней..

    3
    1. Анне. Вот видите как Вы на себя клевещете, мол не всё понятно. Я картинку в шляпе комментировать не рискнул и Вы всё поняли, а то что пересказал — хуже

      3
  2. Чёрные дыры, тёмная материя – всё покрыто тайной, сложно доказать. Одни предположения. На Земле ещё не разобрались с “чёрными дырами”, из которых нет возврата. Спасибо, было интересно!

    4
    1. Инессе. Я боюсь продолжать. Экспериментально это проверяемо, но пульсирующая Вселенная и наша жизнь внутри чёрной дыры меня смущают

      3
  3. Обычно детали фокусов не раскрывают. Чёрные дыры не так просты, чтобы мы поняли их фокусы. Спасибо!

    4
  4. Странная штука, но и Хокинг в своих утверждениях, казалось бы безапелляционный, о Чёрныз дырах, ничего не сказал по существу. Она же Чёрная дара.

    2
  5. Спасибо, что дали повод поговорить о ни о чём (“ничего не сказал“).

    Хокинг (условно, в компании) предположил, что на границе ЧД можно вольно обращаться с ОТО и, получив решение, рассказал, как можно увидеть ЧД. Увидели. Выяснилось, что их много разных и одна сидит в центре Млечного Пути.

    Хокинг рассказал, что такое температура и энтропия ЧД, как можно посчитать время жизни ЧД.

    После обнаружения множество ЧД стало возможным наблюдение столкновений ЧД и излучения гравитационных волн.

    А далее на почве “ничего” забил фонтан парадоксов и идей.

    Когда нечто проваливается в ЧД, куда девается её энтропия? ЧД это источник беспорядка или мусорщик Вселенной?

    Сохраняется ли масса Вселенной?

    Не живёт ли Вселенная как маятник?….

    И, возвращаясь к “ничего не сказал”. Хокинг сообразил, что как в задаче о идеальном газе (не можем мы задать импульс и координату каждой молекулы, зато можем ввести макропараметры — давление, температуру, объём, энтропию) можно задать макропараметры ЧД — массу и энтропию. Этого хватит, чтобы нарисовать её снаружи. А никаких сигналов изнутри мы никогда (за конечное время) не получим. Если конечно уже не живём внутри огромной ЧД.

    3

    1. Спасибо большое за пост о ЧД и раскрытие темы в комментариях!
      Не знаю, стоит ли озвучивать, но слышала конспирологическую версию, что самые смелые идеи некоторые учёные приписывали и выдавали от имени Хокинга. Неясностей очень много.

      1
      1. Всё остаётся людям. Авторство важно автору, да ещё немногим людям.
        Козьмы Пруткова не было, а афоризмы остались.
        Гамов придумал 3К, Фридман — фридмоны, но на них достаточно долго не ссылались
        В конце то концов. кто такая Мона Лиза ?

        3
    2. Извините, но у меня элементарные вопросики – понятие пространства существует в Чёрной Дыре? Ну и второй примитивный вопросе – а ЧЁ там происходит с временем, в этой самой ЧД? Или же мы там всё отменяем (пространство и время) или же просто гадаем на кофейной гуще.

      0
      1. Ерёмину. Извините. это для Вас простенькие. а я с ОТО на ВЫ.
        Я представляю это так. Сфера Шварцшильда делит мир на две части. Снаружи и внутри. Пространство кривенькое, поэтому часики наружного наблюдателя и часики падающие на дыру ведут себя по разному. С точки зрения внешнего наблюдателя, падающие встали. С тоски зрения самих падающих часиков ничего не произошло, падаем себе с ускорением. Пространство никуда не делось. Просто все мировые линии идут к центру ЧД.
        Судьба часиков зависит от размеров (массы) ЧД. Если ЧД маленькая (Солнце — 3км; Земля — 2 см), то приливные силы (разность притяжения на размере тела) порвут часы как Тузик грелку. А если ЧД большая, то и ничего страшного. Поскольку размер ЧД с барионной массой ~ наблюдаемой Вселенной ~ 10 млрд световых лет, можно даже порассуждать о нашей жизни внутри ЧД. Мне эти рассуждения не нравятся, но это мои трудности.
        Что в самом центре ЧД науке непонятно. Принято отделываться словами о сингулярности, но это больше от смущения.

        1
        1. Разговор о часиках весьма забавен, особенно для такого странного местечка, где отсутствуют понятия протяжённости, да само понятие времени, как мне кажется.

          0
          1. Ерёмину. А куда ж оно делось? Ну не плоское пространство, сфера с радиусом ого-го (14 млрд световых лет).

            1
            1. А во что превратилось пространство, да и время, кстати, иль не кстати, в этой срани размером… ну уж меньше булавочной головки? Как утверждают. Сингулярность классная штукенция, но абсолютно непонятная. Вроде как всё объясняет, пряча всяческие непонятки, но ни хрена, на самом деле, не проясняет. Классная штуковина Чёрная Дыра! Говорить о ней можно бесконечно, получать премии, книжки писать, но ничего невозможно сказать по существу! Классная штуковина. Побольше бы таких! Обожаю умные разговоры о том, чего познать невозможно. Просто вся эта хрень находится за горизонтом событий. Ну и ЧЁ? Будем ванговать?

              0
              1. Э. нет. “Бросая камушки в воду, считай круги от них расходящиеся. Иначе твоё занятие будет пустой забавою”
                ЧД говорите? А сколько их? Как распределены по массе? Возрасту? По пространству? А откуда столько? Как успели сформироваться? А не противоречит ли это модели инфляции (большому взрыву)? А как проверить?
                Сингулярность говорите? Это Вам сударь не математика. В жизни сингулярностей не бывает. А какой размер на самом деле? А нельзя ли его померить и вытащить размерность мира и размер по скрытым измерениям?

                Изучение любого объекта это цепная реакция (муха это или ЧД). Оно вызывает вопросы, ответы на которые рождает вопросы следующего уровня о связи с уже известным о мире. Это бесконечная цепочка. И “Говорить о ней (них) можно бесконечно”.
                Ваше утверждение о существовании того “чего познать невозможно”, — не более чем скрытый вопрос: “Существуют ли такие вещи, которые познать невозможно? Если существуют, то как их заранее отличить от познаваемых?”

                1
                1. Сударь, ответ примитивен и прост, но непонимание остаётся непониманием. Хотя Куваевская Территория понятна до последнего камушка. Хаживал, знаю. На своей хребтине понял. Или понЯл, ну это как Вам угодно.
                  И ежели ЧЁ непонятно или невнятно, то читайте Федосеева, этот чел излагает лучше Вашего бездарного собеседника. Да, и непонятно, на кой хрен я Вам пихаю Олега Куваева, когда…, да в общем нахрен…

                  0
  6. Куваев. Так это для любителей «берега принцессы люськи» или фильма «Идуших за горизонт». Вам, не ходящим за горизонт, этлго не понять. Увы и ах. Но ЧЁ не случилось, то не произошло . «По несчастью,, или к счастью, истина проста, никогда не возвращайся в прежние места…» Но, «Даже если пепелище выглядетьвполне…» и ЧЁ, продолжить????

    0

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Вычислите: *Капча загружается...

Авторизация
*
*

Вычислите: *Капча загружается...


Регистрация
*
*
*
Пароль не введен
*

Вычислите: *Капча загружается...


Генерация пароля

Вычислите: *Капча загружается...