Захотелось мне прикинуть радиус Чёрной Дыры с массой нашей Вселенной. Задачка школьная. Космическая скорость =300 000 км/сек; масса (погуглил) 1053 кг; найти радиус. Получилось 10млрд. световых лет (2GM/c2 ). Тут мне и поплохело. Всего 13,7 у меня 10, что ж я, – в центре дыры? Т.е. конечно, кое-где у нас порой, но не настолько же всё плохо?!
Пошёл выяснять правда ли что у Вселенной такая масса (про Кавендиша я помнил, в G верил; в «с» тем более).
Узнал, что самые точные оценки идут из знаменитой картинки (слева) (https://nplus1.ru/news/2019/11/01/CMB-lensing)
Но хочется как-то понагляднее, на пальцах, без WMAPa.
Можно. Массу Солнца найдем по периоду обращения Земли (по Ньютону , (4π2/G)(R3/T2) ). М☉=1,8*1030кг.
Массу галактики прикинем тоже по скорости движения звёзд (Мг~3,4*1041кг).
Количество галактик определим по снимку Хаббла (справа). 10000 галактик на 1/60 градуса. Значит на 360 придётся 15 триллионов галактик. Всё перемножаем и получаем 1053 кг. (1080 атомов водорода). Можно возразить, что есть ещё планеты и пр., но масса Солнца – 99,866 % в массе солнечной системы, а за точностью мы пока не гонимся.
Для любителей формул, приведу M=c3/HG (H=67 км/сек/Мпс ; G=6,710-11 м3/кгс2 ) (https://vixra.org/pdf/1804.0101v1.pdf). Мне её вывод не очень нравится, но результат тот же – 1052 кг.
Итого, самые продвинутые методы рассчёта массы Вселенной, основанные на результатах измерений неоднородности реликтового излучения, барионных акустических осцилляций , изменения числа скоплений галактик в зависимости от их массы и красного смещения и простецкие среднепальцевые способы оценки дают одну величину – 1053кг. Забыл сказать, радиус ЧД для такой массы действительно ~ 10 световых лет.
Продвинутые идеи оказываются полезны, если мы хотим понять как оказались вне Чёрной Дыры. Здесь на выручку приходит инфляция (экспоненциальное расширение при рождении)и, возможно, идея «бесплатного обеда».
Без инфляции понять как получилось, что вместо одной ЧД получилось пространство со средней плотностью 2 протона/м3, да ещё со звёздами и галактиками затруднительно.
Возможно Вы правы. Не понятно только: “Причём здесь Владимир?”. Я бы наверное пересчитал радиус Шварцшильда, но к сожалению не могу. Для этого нужен большой компьютер, а эти не очень умелые китайцы лишили меня такой возможности.
Допустим действительно 10 млрд. св. лет. Но это же хорошо. Радиус видимой Вселенной составляет 46 млрд. световых лет, т.е. гораздо больше. Кроме того в Ваших расчётах использовалась исключительно масса видимой части, которая составляет всего 4%. Насколько мне известно есть ещё тёмная материя 20% и тёмная энергия 75%. Именно благодаря такому сочетанию радиуса и распределения энергии, схлопывание в чёрную дыру нам не грозит. Если бы было бы по другому, не было бы ни Вселенной, ни меня, ни вопросов.
Возможно из-за доминирования тёмной энергии получиться не чёрная дыра, а наоборот Большой разрыв, но это будет ещё не скоро, через 22 млрд. лет.
Я шёл разбираться со вторым началом и застрял.
Что до 4% процентов, то толком разобраться не удалось. Оценки массы всей, по реликтовому излучению дают столько же сколько “пальцевые”
А схлопывания видимо удаётся избежать только из-за супертонкой настройки параметров. Или “бесплатный обед”
Лично я думаю, что схлопывание удалось избежать, потому что отрицательной тёмной энергии всегда больше чем обычной положительной. Не схлопывания надо бояться, а наоборот разрыва.
Здесь я пас. Обычно пишут, что плотность отрицательной энергии постоянная. Тогда разрыв приходит в существенно более поздней стадии (14 млрд, а ещё нет)
Но как определить что когда конст, а что и меняется?
Лично я думаю что грубо оценить баланс положительной и отрицательной энергии всё же можно по наблюдениям.
Вселенная расширялась всегда. Следовательно Вселенная из нуля, всё из ничего, в сумме всегда ноль, не более чем заблуждение, противоречащее наблюдениям. Отрицательной энергии всегда было больше. Если бы в сумме был ноль, была бы стационарная Вселенная. Всегда ли была постоянна её плотность ещё предстоит выяснить.
так есть же ещё давление
Кстати, а почему 46? Возраст 13,77.
Андрею. Давление давит, это хорошо, но это следствие. Источник энергии как причина ускоренного расширения обязан быть.
Насчёт расстояния. Я уверен что Вы знаете ответ на этот парадокс. На Кью его задавали регулярно и здесь пару раз. Муравья бегущего по резинке точно здесь обсуждали.
Не, не знаю. Я знаю как удвоить 13 млрд.
Ох, какая же я темная-почти ничего уже не понимаю..Ну, умным людям видней-это точно.Читала, кстати, где-то-что наружный наблюдатель никак не может определить, находится ли он вне или внутри черной дыры.Так что если мы и в ней, родимой-так мы и здесь неплохо обустроились.Черных-то дыр и на Земле хватает-как попадет туда какое-нито государство, так уж и не выберешься..
Наружный наблюдатель у ЧД просто погибнет. Размажет силой тяжести не подлёте.
А мы здесь пока тренируемся
Имеется в виду условный наблюдатель..
Интересно читать вас, мальчики. Ничего не понимаешь, но оторваться не можешь! Горжусь вами!
Вселенной, или видимой (наблюдаемой) её части?
Эти размеры совсем не одно и тоже, как и масса.
“Видимой”, та часть с которой мы не взаимодействуем не в счёт