Червоточины

Morkonwen · 14/04/11 521

Здравствуйте.
1)Слышал и даже читал в каком-то довольно попсовом журнале, что в ОТО возможны решения соответствующие каким-то пространственно-временым тоннелям. И при их помощи можно перемещатся. Правда ли это и что это означает если правда?

2)Да и вот еще вопрос. Как я понял из СТО, можно сколь угодно сократить расстояние до места назначения достаточно приблизив свою скорость к световой. Почему когда говорят о проблемах космических путешествий (будущего, конечно) об этом не говорят? Я конечно понимаю, что для оставшихся на земле лететь ракета будет не быстрее света, но ведь сам космонавт этого совершенно не почувствует.

epros · 28/09/06 10851

Morkonwen в сообщении #450658 писал(а):

Правда ли это и что это означает если правда?

Правда. Есть даже такие решения, которые позволяют попасть в собственное прошлое. Однако с практической точки зрения это вряд ли что-то означает. Ибо наличие формального решения в теории и наличие способа реализации такового решения - сильно разные вещи.

Morkonwen в сообщении #450658 писал(а):

но ведь сам космонавт этого совершенно не почувствует

Когда захочет вернуться домой к маме с папой, то очень даже почувствует. :-)

Morkonwen · 14/04/11 521

epros в сообщении #450691 писал(а):

Morkonwen в сообщении #450658 писал(а):

Правда ли это и что это означает если правда?

Правда. Есть даже такие решения, которые позволяют попасть в собственное прошлое. Однако с практической точки зрения это вряд ли что-то означает. Ибо наличие формального решения в теории и наличие способа реализации такового решения - сильно разные вещи.

Любопытно, а можно понять из решения физические условия, когда они возникают?

epros · 28/09/06 10851

Morkonwen в сообщении #450695 писал(а):

Любопытно, а можно понять из решения физические условия, когда они возникают?

Э-ээ, какие именно условия? Например, для решения Керра (вращающаяся чёрная дыра) карты можно состыковать таким образом, что при прохождении скозь чёрную дыру наблюдатель попадёт в далёкое прошлое собственной вселенной (выйдя из белой дыры). Таково формальное решение. Разумеется, чёрную дыру Керра можно смоделировать, обеспечив гравитационный коллапс достаточного количества вещества, обладающего достаточным моментом вращения. Процесс ныряния в такую дыру можно даже рассматривать как своего рода "вхождение в туннель". Вот только куда именно ведёт этот туннель, а тем паче - как добиться того, чтобы он вёл куда надо, теория не скажет.

Алия87 · 17/12/08 582

Попасть в прошлое, это означает наличие замкнутых мировых линий. И если локальная причинность (разделение событий на будущие и прошлые в малой области пространства-времени) сохраняется, то глобальная причинность (разделение событий на будущие и прошлые в больших областях пространства-времени) нарушается. Нарушение глобальной причинности скажем в несколько миллиардов лет может и есть. То есть, как бы нельзя попасть в прошлое на сто или тысячу лет (если бы такое было возможно, то это бы заметили), а вот сразу только как минимум на несколько миллиардов лет в прошлое.

myhand · 03/03/10 ∞ 4558

epros в сообщении #450696 писал(а):

Э-ээ, какие именно условия? Например, для решения Керра (вращающаяся чёрная дыра) карты можно состыковать таким образом, что при прохождении скозь чёрную дыру наблюдатель попадёт в далёкое прошлое собственной вселенной (выйдя из белой дыры). Таково формальное решение. Разумеется, чёрную дыру Керра можно смоделировать, обеспечив гравитационный коллапс достаточного количества вещества, обладающего достаточным моментом вращения.

И что, страсти-мордасти, о которых Вы только что рассказали - хоть кто-то уже смоделировал?

Для справки, "формальные решения" - зверь науке не ведомый. Есть либо просто решения (в т.ч. классы решений) - либо все остальное. В т.ч. то, что не удовлетворяет уравнениям теории или вообще фантазии про эльфов и гномов...

Morkonwen в сообщении #450658 писал(а):

1)Слышал и даже читал в каком-то довольно попсовом журнале, что в ОТО возможны решения соответствующие каким-то пространственно-временым тоннелям.

"Существуют". В том смысле, что могут быть реализованы, с учетом определенной "экзотической" материи. Тензор энергии-импульса - имеет для таких решений достаточно отличые от обычной материи характеристики.

Morkonwen в сообщении #450658 писал(а):

2)Да и вот еще вопрос. Как я понял из СТО, можно сколь угодно сократить расстояние до места назначения достаточно приблизив свою скорость к световой. Почему когда говорят о проблемах космических путешествий (будущего, конечно) об этом не говорят? Я конечно понимаю, что для оставшихся на земле лететь ракета будет не быстрее света, но ведь сам космонавт этого совершенно не почувствует.

Что значит "сколь угодно" сократить расстояние?

Да, можно сократить время перелета (т.е. собственное время). Не до нуля, конечно. Но проблема не в этом. А в том, что существующие и даже принципиально мыслимые (! - такие как фотонная ракета) двигатели, основанные на принципе реактивной тяги - потребуют астрономических затрат горючего.

Вот что у меня получилось для реактивной тяги на ультрарелятивистских частицах (фотонная ракета, к примеру).

1) Движение с ускорением, равным земному и без остановки в конце пути:
$\begin{array}{ccccc} \text{Distance,ly} & \text{Earth time,yr} & \text{Proper time,yr} & \text{Gamma factor} & \text{Fuel/Payload} \\ 4.3 & 5.17991 & 2.30564 & 5.4333 & 10.7738 \\ 27 & 27.9531 & 3.9326 & 28.837 & 57.6567 \\ 30000 & 30001. & 10.7009 & 30931. & 61862. \\ 2000000 & 2.\times 10^6 & 14.7743 & 2.062\times 10^6 & 4.12441\times 10^6 \end{array}$
2) С остановкой в конце:
$\begin{array}{ccccc} \text{Distance,ly} & \text{Earth time,yr} & \text{Proper time,yr} & \text{Gamma factor} & \text{Fuel/Payload} \\ 4.3 & 5.93067 & 3.56237 & 3.21665 & 38.3619 \\ 27 & 28.8748 & 6.58511 & 14.9185 & 887.245 \\ 30000 & 30001.9 & 20.0573 & 15466. & 9.56789\times 10^8 \\ 2000000 & 2.\times 10^6 & 28.2041 & 1.031\times 10^6 & 4.25161\times 10^{12} \end{array}$
3) Туда и обратно:
$\begin{array}{ccccc} \text{Distance,ly} & \text{Earth time,yr} & \text{Proper time,yr} & \text{Gamma factor} & \text{Fuel/Payload} \\ 4.3 & 11.8613 & 7.12473 & 3.21665 & 1548.36 \\ 27 & 57.7496 & 13.1702 & 14.9185 & 788979. \\ 30000 & 60003.9 & 40.1146 & 15466. & 9.15445\times 10^{17} \\ 2000000 & 4.\times 10^6 & 56.4081 & 1.031\times 10^6 & 1.80762\times 10^{25} \end{array}$

Так что Вы без проблем слетаете на Проксиму Центавра за 7 лет, но приготовьте 1.5 тонны топлива на каждый килограмм полезной нагрузки. А соберетесь на каникулы (на миллион лет) в галактику Андромеды - придется распилить для этого Землю...

epros · 28/09/06 10851

Алия87, это не так уж важно насколько. Если было бы можно на несколько миллиардов лет, то было бы можно и на сутки. Парадоксов, конечно, никто не отменял, т.е. что там будет со свободой воли и памятью путешественника - на то теория не отвечает.

-- Пт май 27, 2011 13:19:58 --

myhand в сообщении #450720 писал(а):

И что, страсти-мордасти, о которых Вы только что рассказали - хоть кто-то уже смоделировал?

В смысле? Создал ли кто-нибудь уже у себя в лаборатории вращающуюся чёрную дыру? Не слышал об этом. :-)

(Оффтоп)

myhand в сообщении #450720 писал(а):

Для справки, "формальные решения" - зверь науке не ведомый. Есть либо просто решения (в т.ч. классы решений) - либо все остальное.

Ёлы-палы, Вы у Muninа что-ли научились этой игре в слова? Решение Керра - известная вещь. И вариант склейки карт для него, при котором "вселенная прошлого" = "вселенная будущего", тоже давно известен. Да, физики такой вариант склейки не употребляют именно по той причине, что это - машина времени. Однако формально никто его не отменял.

myhand в сообщении #450720 писал(а):

"Существуют". В том смысле, что могут быть реализованы, с учетом определенной "экзотической" материи. Тензор энергии-импульса - имеет для таких решений достаточно отличые от обычной материи характеристики.

Решение Керра, например, является решением вовсе для пустого пространства, так что дело тут не в экзотической материи.

myhand · 03/03/10 ∞ 4558

epros в сообщении #450723 писал(а):

В смысле? Создал ли кто-нибудь уже у себя в лаборатории вращающуюся чёрную дыру? Не слышал об этом.

Нет. Вы о математическом моделировании в ОТО что-то слыхали?

То, что Вы "живописали" выше - относится в лучшем случае к возможной топологии решений, включающих вращающуюся дыру. Вечную. К тому, что реально происходит при коллапсе - это имеет самое отдаленное отношение.

Вот я и спрашиваю: смоделировал кто коллапс, приводящий к возникновению ЧД с описанными Вами аномалиями. Ответ - нет. Т.к. для этого потребуется совершенно экзотические свойства от тензора энергии-импульса. Новая физика.

epros в сообщении #450723 писал(а):

Решение Керра, например, является решением вовсе для пустого пространства

Это не черная дыра. Это вечная черная дыра.

epros в сообщении #450723 писал(а):

Если было бы можно на несколько миллиардов лет, то было бы можно и на сутки.

А как? Давайте, Вы подробно распишите этот механизм, а мы его покритикуем?

epros · 28/09/06 10851

myhand в сообщении #450753 писал(а):

Нет. Вы о математическом моделировании в ОТО что-то слыхали?

Что-то слышал. :wink:

И хочу высказать Вам своё убеждение, что пытаться смоделировать машину времени с помощью компьютерного моделирования коллапса - занятие примерно настолько же малоперспективное, как попытки построить её путём создания чёрной дыры в лаборатории.

myhand в сообщении #450753 писал(а):

То, что Вы "живописали" выше - относится в лучшем случае к возможной топологии решений, включающих вращающуюся дыру. Вечную. К тому, что реально происходит при коллапсе - это имеет самое отдаленное отношение.

У Вас странные представления об "отдалённости". Решения для чёрной дыры и для коллапсара конечно же разные, но между ними есть переход (хотя и довольно хитрый). Так что реальный коллапсар действительно в некотором смысле моделирует решение для вечной чёрной дыры. Во всяком случае, в него точно так же можно влететь (уже после колласа) и наверняка точно так же после этого можно не попасть в сингулярность, а значит - попасть "куда-то ещё".

myhand в сообщении #450753 писал(а):

для этого потребуется совершенно экзотические свойства от тензора энергии-импульса. Новая физика.

Уверяю Вас, что Вы ошибаетесь. Экзотический тензор энергии-импульса тут совершенно ни при чём. Проблема лежит совершенно в другой плоскости. Кстати, экзотические тензоры энергии-импульса - это не так уж страшно: вон тёмная энергия как раз таковым и обладает.

myhand в сообщении #450753 писал(а):

А как? Давайте, Вы подробно распишите этот механизм, а мы его покритикуем?

Да что тут особо описывать? Попали на миллиард лет назад - садитесь в ракету, разгоняйтесь до ультрарелятивистских скоростей и летайте. Возвращайтесь когда пройдёт миллиард лет без одного дня. По Вашим часам времени пройдёт не так уж много, так что за приемлемое собственное время попадёте в свой вчерашний день.

myhand · 03/03/10 ∞ 4558