Обратимость гравитационного коллапса

[epros]

Dmitriy40 в сообщении #1527656 писал(а):

в реальности же белая дыра от коллапсара в обратном времени отличается даже в рамках ОТО (тот же реликтовый фон вполне в рамках ОТО)

Это неправильная позиция. Антиколлапсар (не просто белая дыра) "в рамках ОТО" ничем не отличается от коллапсара. Все отличия, о которых Вы говорите, имея в виду "реальный" коллапс, они не "в рамках ОТО", поскольку включают термодинамически необратимые процессы, которых в ОТО нет.

Это всё равно, что говорить о необратимости сжатия воздушного шарика в результате охлаждения: Якобы, шарик, помещенный в глубокий космос, будет охлаждаться из-за теплового излучения и это необратимо. Нет, не так. Речь о том, что шарик может быть нагрет, из-за чего расширится, и это - физический процесс, обратный по времени к сжатию шарика из-за охлаждения. А термодинамическая необратимость излучения в окружающее пространство не имеет к этой задаче никакого отношения.

-- Пт июл 30, 2021 16:04:36 --

Someone в сообщении #1527658 писал(а):

Я склонен думать, что это означает, что реликтовая белая дыра либо взрывается сразу, либо не взрывается вообще, превращаясь в чёрную дыру

Да, скорее всего так и есть.

[Geen]

epros в сообщении #1527655 писал(а):

Geen в сообщении #1527651 писал(а):

С каким темпом?

Как я понимаю, возможны разные варианты.

В том-то и дело - сингулярности одинаковые, а темп выброса вещества может быть разный.

[sergey zhukov]

Кое-что проясняется. Возьмем пылевой шар (который насквозь просматривается) и пусть удаленный наблюдатель следит за его коллапсом. Он увидит, что вещество шара по всему объему замедляет сжатие и темнеет, но теоретически остается видимым:

Сингулярность и горизонт - все это для нашего наблюдателя в бесконечном будущем (и даже дальше), не нужно о них думать.
Задача обращения такой черной дыры, как мне казалось, совершенно ясная: начальные условия мы видим (они самые обычные - падающее с досветовой скоростью вещество), осталось обратить скорости, вот и все. Т.к. для удаленного наблюдателя коллапс звезды никогда не кончается, его нетрудно обратить в любой момент времени. Если снять коллапс на пленку и пустить ее задом наперед, то приблизительно ситуацию обращения скоростей мы и должны увидеть. Но это не будет физично, т.к. на пленке получается зафиксировано будущее, а не прошлое.

Обращенное решение для гравитационного коллапса - это совсем не то. Ведь на пространственно-временной диаграмме нужно обратить ход световых лучей, и тогда наблюдатель обращенного решения будет видеть совершенно не то же самое, что на обратной кинопленке. Он должен видеть весь процесс целиком: сингулярность без горизонта (которая, естественно, не могла бы возникнуть для него в результате прямого коллапса), которая претерпевает обратный коллапс. Причем никаких "начальных условий" (которые на самом деле находятся в будущем) он не видит.

[Dmitriy40]

epros в сообщении #1527659 писал(а):

Это неправильная позиция. Антиколлапсар (не просто белая дыра) "в рамках ОТО" ничем не отличается от коллапсара. Все отличия, о которых Вы говорите, имея в виду "реальный" коллапс, они не "в рамках ОТО", поскольку включают термодинамически необратимые процессы, которых в ОТО нет.

Оп-па, электродинамика и соответственно реликтовое излучение есть, а термодинамически необратимых процессов нет? Как-то это странно.
Давайте по другому: обращение времени применяем только к коллапсару или ко всей вселенной? Если второе, то разумеется отличий в принципе быть не может. Но если первое, то реликт так и продолжает падать и в коллапсар и в антиколлапсар, последний не становится источником реликта. И соответственно антиколлапсар должен в итоге выбросить больше вещества чем упало в коллапсар (судя по записи на плёнке). Потому что поток энергии (которая тоже материя) направлен внутрь что коллапсара, что антиколлапсара. В моём понимании. И где здесь выход за рамки ОТО (гравитация плюс электродинамика) я не вижу. Или для Вас ОТО это лишь гравитация?!

[epros]

Geen в сообщении #1527660 писал(а):

В том-то и дело - сингулярности одинаковые, а темп выброса вещества может быть разный.

В этом есть какая-то проблема? При коллапсе пылевого облака одна и та же сингулярность тоже может образоваться "сразу" или путём постепенного добавления новых малых порций пыли.

sergey zhukov в сообщении #1527664 писал(а):

Обращенное решение для гравитационного коллапса - это совсем не то. Ведь на пространственно-временной диаграмме нужно обратить ход световых лучей, и тогда наблюдатель обращенного решения будет видеть совершенно не то же самое, что на обратной кинопленке. Он должен видеть весь процесс целиком: сингулярность без горизонта (которая, естественно, не могла бы возникнуть для него в результате прямого коллапса), которая претерпевает обратный коллапс. Причем никаких "начальных условий" (которые на самом деле находятся в будущем) он не видит.

Просто переверните картинку вверх ногами и получите антиколлапсар. Если Вас смущает, что "лучи" стали идти не к наблюдателю, а от него, то поместите наблюдателя на другом конце лучей.

[Dmitriy40]

sergey zhukov в сообщении #1527664 писал(а):

Сингулярность и горизонт - все это для нашего наблюдателя в бесконечном будущем (и даже дальше), не нужно о них думать.

Это формально верно, но практика совсем иная: разница реального горизонта от идеального уменьшается кажется экспоненциально и значит становится меньше любой конечной величины за конечное (и весьма небольшое) время.

sergey zhukov в сообщении #1527664 писал(а):

осталось обратить скорости, вот и все.

Только в модельном случае, игнорируя все прочие эффекты, типа того же реликта, он то продолжит давить на пылинки в сторону центра шара.
Ну и потом, ну обратили вы скорости и что дальше? Разлетятся пылинки в начальное положение — и снова начнут коллапсировать в чёрную дыру. И если про причины коллапса мы понимаем (хвала ОТО), то про причины инверсии скоростей или времени или "взрыва" белой дыры — нет. В теоретической физике не знаю, но в астрономии и космологии любой новый объект должен иметь вменяемую историю своего возникновения. С белыми дырами или антиколлапсарами как решениями уравнений ОК, но вот как они могут получаться и эволюционировать непонятно.

[sergey zhukov]

epros
Все равно ведь прямое и обратное решения выглядят для удаленного наблюдателя совершенно по разному. А мне представлялось, что одинаково, только он видит все в обратном порядке.

Dmitriy40
Конечно, тут самый простой, симметричный случай рассматривается. Не нужно пока его усложнять. Я понимаю, что карандаш на острие не может стоять. Мы здесь считаем, что может.

[Geen]

epros в сообщении #1527666 писал(а):

В этом есть какая-то проблема? При коллапсе пылевого облака одна и та же сингулярность тоже может образоваться "сразу" или путём постепенного добавления новых малых порций пыли.

Именно. Независимо от "порций" сингулярность получится одна и таже. Но при обращении времени мы из одинаковых "начальных условий" должны получить разные решения.

[epros]

Dmitriy40 в сообщении #1527665 писал(а):

Оп-па, электродинамика и соответственно реликтовое излучение есть, а термодинамически необратимых процессов нет? Как-то это странно.

Во-первых, электродинамики в ОТО нет. Даже когда рассматривается решение для коллапса заряженной материи, то включается не электродинамика как таковая, а ТЭИ, соответствующий электромагнитному полю.
Во-вторых, электродинамика - обратимая по времени теория, как и ОТО, так что термодинамики в ней нет.

Dmitriy40 в сообщении #1527665 писал(а):

Давайте по другому: обращение времени применяем только к коллапсару или ко всей вселенной?

Ни к коллапсару, ни ко вселенной мы применить инверсию времени не можем ввиду отсутствия технических возможностей. По этой причине инверсия времени применяется к теоретической задаче.

Dmitriy40 в сообщении #1527665 писал(а):

И где здесь выход за рамки ОТО (гравитация плюс электродинамика) я не вижу. Или для Вас ОТО это лишь гравитация?!

Для меня ОТО - всего лишь теория. В ней есть решения для коллапсаров разного вида и, соответственно, для антиколапсаров разного вида.

Добавление к этим решениям термодинамики с присущей ей необратимостью - не возбраняется, но следует иметь в виду, что добавить термодинамику в решение с антиколлапсаром - это не то же самое, что сначала добавить термодинамику в задачу с коллапсаром, а потом обратить время.

[Dmitriy40]

Хорошо, занимайтесь идеальным модельным случаем. Но вопрос его физичности становится абсурдным из-за игнорирования принципиально неустранимых эффектов.

[epros]

Geen в сообщении #1527669 писал(а):

Именно. Независимо от "порций" сингулярность получится одна и таже.

Не уловил разницу с антиколлапсарами, у которых из "той же" сингулярности могут получиться разные "порции".

Geen в сообщении #1527669 писал(а):

Но при обращении времени мы из одинаковых "начальных условий" должны получить разные решения.

С какой стати мы должны считать сингулярность прошлого "начальным условием" и думать, что у нас тут задача Коши?

Мы же в задаче на коллапс не считаем сингулярность будущего конечным условием.

-- Пт июл 30, 2021 17:31:29 --

Dmitriy40 в сообщении #1527672 писал(а):

Хорошо, занимайтесь идеальным модельным случаем. Но вопрос его физичности становится абсурдным из-за игнорирования принципиально неустранимых эффектов.

Вся наука состоит из так или иначе идеализированных модельных случаев.

[sergey zhukov]

epros
Если в некоторый $t=\operatorname{const}$ обратить скорости коллапсирующего вещества, то мы получаем голую сингулярность. В недалеком прошлом наблюдателя, поскольку другим путем такие начальные условия получиться не могли. Я как-то думал, что эта сингулярность отодвинется для наблюдателя куда-то в его бесконечное прошлое (как на обратной кинопленке для коллапса в ЧД и получилось бы).

[epros]

sergey zhukov, Вы как-то не полностью перевернули картинку. Например, линии горизонта потеряли. Потому и решили, что получится голая сингулярность. А она не голая, а за горизонтом, только это не горизонт событий, а горизонт частиц. Т.е. видеть, что под ним - мы можем, а влезть туда - не можем.

[sergey zhukov]

epros
Я думал, что голая сингулярность - это просто наблюдаемая. Разве нет? Так, в википедии написано, что:

Голая сингулярность — гипотетическое понятие общей теории относительности (ОТО), обозначающее гравитационную сингулярность без горизонта событий.

Получается, различие между прямым и обратным коллапсом в том, что в прямом коллапсе все мировые линии вещества звезды целиком в будущем наблюдателя, но не целиком в его прошлом. А в обратном коллапсе - наоборот. С точки зрения наблюдателя это совсем разные вещи.

[epros]

sergey zhukov, голая сингулярность - не укрытая горизонтами. То, что имелся в виду только горизонт событий, это допущение для какого-то частного случая.

sergey zhukov в сообщении #1527678 писал(а):

С точки зрения наблюдателя это совсем разные вещи.

Разумеется разные. Коллапсар схлопывается и потом будет существовать теоретически вечно. А антиколлапсар теоретически существовал извечно, а потом взрывается.