Стивен Хокинг выдвинул теорию, опровергающую классические черные дыры

29 Января 2014 в 11:00, Артем Батогов 14 622 просмотра 22

Черная дыра

Черные дыры уже давно привлекают внимание физиков и астрономов, поскольку в них находятся гравитационные эффекты, которые невозможно наблюдать на Земле. Основным элементом при изучении черных дыр является понятие «Горизонт событий» – замкнутая поверхность, ограничивающая область вокруг черной дыры, в пределах которой силы гравитации столь велики, что никакие частицы не могут выйти из-под этой поверхности.

Однако предположение о том, что гравитация черной дыры не позволяет сбежать ни одной частице, несовместимо с квантовой физикой, так как в классической теории из черной дыры выхода нет, а квантовая теория позволяет энергии выйти из черной дыры.

Тем не менее в 2012 году физик-теоретик Джо Полчински (Joe Polchinski) и его коллеги из Института теоретической физики в Санта-Барбаре провели мысленный эксперимент, в результате которого возник так называемый парадокс огненной стены, или «парадокс файервола» (firewall paradox). Эксперимент заключается в выяснении того, что было бы с космонавтом, который попадает в черную дыру.

Классическая теория гласит: космонавт пересекает незаметно для себя «горизонт событий» и находится в состоянии свободного падения, после чего его начинает засасывать внутрь, растягивая в длинную «макаронину», все ближе к центру черной дыры – точки сингулярности.

Однако после проведения этого эксперимента Полчински обнаружил совершенно другой вариант развития событий. Квантовая теория превращает «горизонт событий» в высокоэнергетическую зону – «стену огня», и любой, кто упадет на эту стену, сгорит, не достигнув сингулярности.

Многие физики не согласились с «парадоксом огненной стены», так как он перечит общей теории относительности Эйнштейна. Согласно этой теории космонавт должен одинаково подчиняться законам физики, как в свободном падении, так и вблизи черной дыры. Кроме того, «горизонт событий» должен быть конкретной границей, и тем более не может быть стеной.

Стивен Хокинг

Стивен Хокинг выложил статью на сайте arXiv.org, в которой он предлагает третий, весьма простой вариант, который не противоречит ни теории относительности, ни квантовой механике. Суть его идеи заключается в том, что «горизонта событий» и «огненной стены» просто не существует в том виде, в котором предполагалось ранее, поскольку квантовые эффекты, которые возникают вблизи черной дыры, вызывают очень сильные пространственно-временные колебания, из-за которых не могут существовать какие-либо резкие границы.

Наряду с понятием «горизонта событий» Хокинг вводит альтернативное понятие «видимый горизонт» – размытая граница, которая сдерживает лучи света, пытающиеся покинуть черную дыру. Но в теории относительности эти два явления не разделяются, так как и то и другое явление сдерживает свет внутри черной дыры.

Тем не менее Хокинг полагает, что эти два явления нужно разделить, поскольку, если черная дыра поглотит большое количество материи, ее «горизонт событий» будет расти больше, чем «видимый горизонт». Однако черные дыры могут извергать так называемое излучение Хокинга, сокращаясь при этом, а значит «горизонт событий» становится меньше «видимого горизонта».

Новая теория Хокинга вызывает ряд вопросов. Во-первых, по своей природе «видимый горизонт» может исчезнуть, и вся накопленная черной дырой материя и энергия выйдет в открытый космос, хоть и не в том виде, в котором была поглощена.

Во-вторых, отсутствие «горизонта событий» ставит под сомнение существование сингулярности в центре черной дыры. Если предположения Хокинга верны, то материя внутри черной дыры находится лишь временно, медленно двигаясь к центру черной дыры под воздействием гравитации, но при этом никогда не будет сжата в бесконечно плотную сингулярность. При этом сохраняется понятие «горизонта событий», из которого материя может вырваться, хотя и в измененном виде.

Данная теория Хокинга пытается объединить в себе две противоречащие теории: классическую теорию черных дыр и теорию квантовой физики. Хотя, как заявляет сам ученый, это будет не так просто, так как для этого необходимо объединить гравитацию с другими силами природы, а это пока ученым сделать не удалось.

Стивен Хокинг выдвинул теорию, опровергающую классические черные дыры

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

22 комментария

  1. divull

    Эта теория Стивена, похожа на рассуждения папуаса о хоккее)) на фантазировать можно что угодно, все равно же никто не проверит, особенно в ближайшем времени;) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • nangirril

      Да если так присмотреться половина, если не больше, теорий выдвинутых в последнее время получены по такому же принципу... Вот и верь после этого у.ч.ё.н.ы.м.

  2. Askarko

    Вот кому гугл гласс действительно необходим

  3. qqqqqq qqqqqqqq

    Думаю теорию можно доказать только математически или закинуть пару вещей в черную дыру и понаблюдать, для этого надо доказать что они существует, найти черную дыру, и т. д.

    • Finni

      Только привязать эти вещи веревочкой. Ну что бы потом вытащить можно было)))

  4. Archer

    Одного горизонта оказалось мало, да и с сингулярностью не все гладко. Трещит ОТО по всем швам, вот и мечется ее последователи в попытке адаптировать ошибку Энштейна к реальной жизни.

  5. nikitkaaa

    Что за бред вы несете, комментаторы?! Это реальная теория, которая очень актуальна. За новость принять написанное язык не поворачивается тк читал это в более хорошем изложении в популярной механике год или более назад

    • Artem_dc

      Чушь пышешь ты! Как может быть "реальная теория"? Ты знаешь значение слов теория и реальность? Ещё всё больше с каждым годом поражаюсь людям, которые не верят в бога но верят в физику. Есть теория о существовании бога и такая же теория о существовании черной дыры или теория эволюции или теория образования нефти и т.д. По каким критериям они начинают отрицать существование бога и верить в черную дыру. Да, если что я Агностик. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

      • Finni

        Б-га нет...

        • TheMrAlexey

          Докажи

          • 1000dps

            Существует летающий макаронный монстр, вот докажи что его нету. Что за бред ты несёшь.

          • TheMrAlexey

            Во-первых если кто то в это не верит, то это не значит что этого нет
            Во-вторых когда человек утверждает так утвердительно, значить у него есть какие то неопровержимые доказательства по этому повода, а иначе это просто тупорогое утверждение, которое показывает его ограниченный взгляд в этом вопрос

          • pkufe

            А если кто-то во что-то верит, то ещё не значит, что это есть.

      • Xaero

        Для веры то, собственно, особых оснований не нужно. В особенности у верующих в бога.
        И у атеистов есть все предпосылки, попросту, не считаться с ними и не воспринимать всерьез, так как вся их доказательная база это либо "духовный" опыт, или сказ про то что мол- ну не могло же всё просто так появиться, значит должен быть бог. Притом, объяснить- почему они считают что знают о устройстве вселенной достаточно, чтобы предполагать что "без бога тут никак и всё тут", они не в состоянии.
        И почему это именно нам нужно опровергать религиозные домыслы, дабы доказать что они не верны? Кто-то и в деда Мороза верит, но мы то, люди взрослые- все же твердо уверены что его нет, как нет и драконов, единорогов, кентавров и прочей ерунды.
        У научных теорий есть некий базис, они не берут свои идеи с потолка и их можно проверить, в отличии от сами знаете чего. Мы в какой то мере понимаем как солнце генерирует тепло, и какие элементы входят в его состав, но мы же не собираемся к нему подлетать, чтобы узнать его получше. Для этого и нужна теория- чтобы скомпилировать имеющиеся у нас знания в некую модель которую можно проверить. Поэтому глупо сравнивать бога с теориями о черных дырах.
        И вообще, для начала хорошо бы определиться с тем - что такое бог? откуда он такой взялся? с чего вы взяли что он имеет какое-либо отношение к любой из существующих и существовавших ранее религий? и откуда вам вообще столько про него известно?

        • SuSlov

          +

        • Artem_dc

          Вот ты пишешь про "теории можно проверить". Если бы теорию можно было проверить то это уже была не теория! Вот была теория что земля сферической формы, проверили и это больше не теория, понимаешь? Вот есть теория большого взрыва, есть теория существования черных дыр, на данном этапе это всего лишь фантазия. Просто люди выбрали в это верить. Элементарно люди настолько глупы что не знают строение земли, не знают причины происхождения половины ископаемых, не говоря уже про образование луны. Но полезли в дебри размышления о дырах которых не видно и о взрыве которого не было. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

          • Artem_dc

            Я про то что это считаю маразмом, строить теорию устройства черных дыр если само существование этих дыр стоит под вопросом. Так же как поиски причины большого взрыва, хотя большой взрыв сам по себе теория. Считаю что все должно быть доказано логически, и экспериментально.
            - Видишь черную дыру?
            - Нет!
            - А она есть, я на калькуляторе посчитал! (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

          • Xaero

            Ну слушай, во первых- теория о черных дырах исходит из общей ТЕОРИИ относительности, которая экспериментально ДОКАЗАНА, и благодаря которой, вы всегда можете отслеживать своё местоположение с GPS . Во вторых- существование самих дыр тоже вполне доказано, или точнее, обнаруженных точек во вселенной- которые ведут себя согласно выдвинутой теории, насчитывается уже более 1000.
            И вам придется смириться с тем что не все теории можно экспериментально проверить. Возьмем к примеру- теорию эволюции. Для правоты которой, уж поверьте, есть множество доказательств. Вам никогда не увидеть как протекает сам процесс, из-за того что на то чтобы увидеть результат, вам придется прождать не один миллион лет.
            Однако,насчет того как зародилась жизнь на земле ничего не известно.
            Что вовсе не значит что стоит сразу давать готовый ответ типа- бог, инопланетяне и т.д.
            Между теорией и фантазией есть огромная разница. Теории всегда имеют основу, тогда как фантазии и домыслы- нет, и часто это не более чем принятие желаемого за действительное, в виде готовых на все ответов, не имея при этом никаких доводов (привет, бог!).
            Теория большого взрыва, также, исходит из результатов наблюдений различных телескопов, спектроскопов, и работы многих команд ученых.
            И откуда это вам известно что взрыва не было? Если пишите с такой уверенностью, то уж будьте добры объяснить - почему ученые не правы.
            Можете им не доверять, я не хочу вас принуждать, но, я считаю это вполне логичным- доверять ученым, работа которых -разобраться как устроен наш мир (иначе, кому вообще можно доверять?), к тому же, если их труды признаны мировым сообществом (под этим я имею- авторитетные сообщества, исключая всяческих "британских ученых" и прочих деятелей "науки"). Разумеется,всегда, есть некая вероятность того что они не правы, но как мне кажется, чтобы утверждать наверняка как минимум-надо разбираться в предмете не меньше ихнего. Вот, как-то так.

            • Artem_dc

              Я понимаю что ты осведомлён о том что говоришь, я не отрицаю всего что ты написал. Но теория относительности не полная и до сих пор противоречит другим законам, она не распространяется в микромире. В общем о этом и статья. В теории эволюции в плане эволюции людей тоже есть много отсутствующих звеньев. В теории черных дыр тоже не всё гладко. Теория большого взрыва тоже притянута за уши, так как есть друга теория описывающее красное смещение. Я просто намекаю на то что эти теории не являются фактами и не предполагают безоговорочной веры в них. Вот например научно популярные фильмы, если их рассматривать все в месте то очень много противоречивой информации причем от одних и тех же людей. Приходится самому выбирать во что верить. http://sly2m.livejournal.com/536478.html (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  6. denn

    Что в скобках - (1) - правильно единица, доказано. Что в скобках - ( ) - правильно ............. . А теперь докажи. Включаем мозг и не пишем больше глупостей. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  7. Romeeck

    Молодец, чо! Сам создал противоречие, сам его разрешил.

  8. INOY

    Всё просто! В галактике идёт борьба между законом всемирного тяготения и центробежной силой вращения, где видимые элементы галактики создают некий статор, а тем самым "невидимым ротором" оказывается чёрная дыра, чья скорость вращения позволяет увидеть только те частицы, которые выходят через осевую брешь, где скорость вращения ЧД ниже всей остальной её скорости. Тем самым можно предположить, что именно ЧД создаёт то самое бесконечное движение частиц во вселенной регулярно поглощая частицы и взрываясь, когда центробежная сила вращения переламывает силу тяготения в связи с отсутствием того сдерживающего статора, который ЧД сама же и поглотила. А состав ЧД - это все возможные частицы вселенной, собранные в один зверский пучок из-за законов тяготения :-P Мы же все знаем о возростающем давлении при движении к центру земли!? Теперь представьте давление в центре ЧД, которая не просто центр земли, а центр галактики! ;-) Вот вам и объяснение её сверхмассы. Частицы (планеты) не просто притягиваются друг к другу, но и создают огромное давление всей своей массой на центр всего этого безобразия B-) По-моему очень логичное объяснение что такое ЧД, которое нарушает только понятие о максимальной скорости. Забавно, но мы ведь и свет видим только в отражении!? Так почему же она максимальная!? Максимальной скорости нет, есть скорость, которая даже частицам света не позволяет догнать её, создавая ЧД для наших с вами глаз и приборов, пока ещё не способных её замерить

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.