Про черные дыры

[kirillivanov]

Поскольку черные дыры относятся к одному из наиболее сложных разделов астрофизики, не стыдно будет задать наивные, на первый взгляд, вопросы. Гигантское количество вещества (массы, энергии) образует черную дыру, еще больше поглощается со временем: что происходит с этим веществом, куда пропадает ее энергия и масса?

На квантовом уровне, что происходит с полями? Происходят ли какие либо флуктуации в состоянии сингулярности?

[masha-90]

Вот что пишет профессор физики Института Тата фундаментальных исследований в Мумбаи Джон Панкадж.

Цитата:

Другая возможность — существование сингулярности с бесконечной плотностью, что необходимо принять как данность и что не объясняется квантовой гравитацией. Нарушение ОТО в сингулярности может и не означать несостоятельности теории самой по себе, а просто указывать на наличие особой точки пространства-времени. Сингулярность отмечает границу, где заканчивается физический мир. Мы можем полагать ее неким событием, а не объектом; моментом, когда коллапсирующее вещество достигает особой точки, являя собой нечто подобное Большому взрыву, только идущее в противоположную сторону.

В этом случае становятся бессмысленными вопросы о том, что выходит из голой сингулярности, — ничего, поскольку сингулярность есть момент времени, а не объект. То, что мы видим, находясь на некотором расстоянии, это не сама сингулярность, а некий процесс, проходящий в экстремальных условиях состояния вещества вблизи «события сингулярности», таких как ударные волны, вызванные неоднородностями в сверхплотной среде, или гравитационно-квантовые эффекты в окрестности этого события.

[EvilPhysicist]

kirillivanov в сообщении #821406 писал(а):

что происходит с этим веществом, куда пропадает ее энергия и масса?

Излучается же.

kirillivanov в сообщении #821406 писал(а):

На квантовом уровне, что происходит с полями?

Ну, на квантовом уровне и возникает это излучение, про которое речь.

[Munin]

masha-90 в сообщении #821439 писал(а):

Вот что пишет профессор физики Института Тата фундаментальных исследований в Мумбаи Джон Панкадж.

Ну, тут путаница. "Сингулярность - момент времени" относится к решению Шварцшильда, а "голая сингулярность" - к другим решениям.

Кстати, Мумбай - это Индия. Лучше читать профессоров из США, Европы, Японии - они обычно лучше разбираются, и не начинают выступать о том, в чём неграмотны.

kirillivanov в сообщении #821406 писал(а):

На квантовом уровне, что происходит с полями?

Простите, а знакомы ли вы вообще с квантовым уровнем, чтобы объяснять вам, что происходит на квантовом уровне?

[kirillivanov]

EvilPhysicist в сообщении #821480 писал(а):

Излучается же.

Речь об излучении Хокинга? Если одна из виртуальной пары частиц поглощается черной дырой, другая улетает в бесконечность, превратившись в реальную частицу. Простите, но ведь это не то вещество, которое образовало черную дыру, и не то, что она поглотила.

Munin в сообщении #821486 писал(а):

Простите, а знакомы ли вы вообще с квантовым уровнем, чтобы объяснять вам, что происходит на квантовом уровне?

Поверхностно. Но суть объяснений уловить смогу.

[Munin]

kirillivanov в сообщении #821490 писал(а):

Простите, но ведь это не то вещество, которое образовало черную дыру, и не то, что она поглотила.

А как вы это определяете?

Вы в курсе, что все электроны между собой тождественны, например?

kirillivanov в сообщении #821490 писал(а):

Поверхностно. Но суть объяснений уловить смогу.

Вот это заблуждение. Объяснения как раз требуют неповерхностного знакомства.

[kirillivanov]

Munin в сообщении #821516 писал(а):

Вот это заблуждение. Объяснения как раз требуют неповерхностного знакомства.

Согласен. Не вижу смысла возражать, Вы правы. Однако, если Вселенная после сжатия превратится в сингулярность будущего, которая не будет излучать ничего, то как узнать, что случится с веществом в таком случае?

[Munin]

kirillivanov в сообщении #821518 писал(а):

Однако, если Вселенная после сжатия превратится в сингулярность будущего, которая не будет излучать ничего, то как узнать, что случится с веществом в таком случае?

Пока никак. Наука не имеет теории о том, что происходит в сингулярности. Известно только, что в сингулярности исчезает возможность применять общую теорию относительности. Есть надежда, что в сингулярности можно будет применять квантовую теорию гравитации, но пока такой теории ещё не создано, и анализа сингулярности соответствующего ещё не сделано.

[kirillivanov]

Munin в сообщении #821538 писал(а):

Пока никак. Наука не имеет теории о том, что происходит в сингулярности. Известно только, что в сингулярности исчезает возможность применять общую теорию относительности.

А может никакой сингулярности не существует в природе? Может это всего лишь очень удобная, стройная модель, приближение, но не отражение реального порядка вещей?

[Munin]

kirillivanov в сообщении #821551 писал(а):

А может никакой сингулярности не существует в природе?

В природе - несомненно, не существует. Это то, что есть в наших моделях. Но что именно там существует взамен - мы не знаем. Поэтому то, что там существует взамен, мы вместо длинной фразы "неизвестно что, там, где в модели сингулярность", мы тоже просто называем "сингулярностью".

kirillivanov в сообщении #821551 писал(а):

Может это всего лишь очень удобная, стройная модель, приближение, но не отражение реального порядка вещей?

Сингулярность - как раз модель очень неудобная и не стройная.

Удобная и стройная модель - это общая теория относительности (ОТО). Разумеется, это приближение. И разумеется, это отражение реального порядка вещей. Но отражение - не везде, а только в области применимости. Как раз на сингулярности область применимости ОТО и заканчивается. Может быть, даже и раньше (сингулярность - это только гарантированная граница области применимости). Например, можно считать, что область применимости ОТО заканчивается даже на расстоянии $t_{\mathrm{Pl}}$ от сингулярности (от времениподобной - соответственно, $l_{\mathrm{Pl}}$). Там уже наверняка действует квантовая теория гравитации.

Но не надо совершать ошибку дилетантов, что если модель где-то не работает - то она вообще плохая, "не отражает реальность". Как раз отражает. Понять это можно, представляя себе карту местности и реальный Земной шар. Никакая карта не может отобразить Землю целиком, у любой карты есть так или иначе края - там она уже больше не годится. Но внутренняя часть карты, подальше от краёв, отображает поверхность Земли именно так, как она есть, и по ней можно ориентироваться, и не ошибёшься.

[kirillivanov]

Munin в сообщении #821567 писал(а):

В природе - несомненно, не существует. Это то, что есть в наших моделях. Но что именно там существует взамен - мы не знаем. Поэтому то, что там существует взамен, мы вместо длинной фразы "неизвестно что, там, где в модели сингулярность", мы тоже просто называем "сингулярностью".

Сегодня я понял, что ни черта не знаю про сингулярность .

[Munin]

kirillivanov в сообщении #821581 писал(а):

Сегодня я понял, что ни черта не знаю про сингулярность :facepalm: .

Это далеко не единственное, про что вы ни черта не знаете. Но хорошо, что хоть про сингулярность поняли. Читайте больше книжек, и много вам открытий чудных...

Общение с дилетантами состоит часто по большей части не в том, чтобы объяснить им что-то, чего они не знают, а в том чтобы объяснить им, что они этого не знают... :-(

[kirillivanov]

Munin в сообщении #821588 писал(а):

Общение с дилетантами состоит часто по большей части не в том, чтобы объяснить им что-то, чего они не знают, а в том чтобы объяснить им, что они этого не знают...

(Оффтоп)

Главное, чтобы после этого появилось желание наверстать упущенное. Не говорю о стремлении стать ученым и делать открытия, но хотя бы необходимо знать, как устроена природа и каковы цели науки.

[ivanhabalin]

kirillivanov в сообщении #821591 писал(а):

но хотя бы необходимо знать, как устроена природа

Вроде он создавал нас "по образу и подобью", а Вы хотите на равных?

[Munin]

ivanhabalin
Религиозному фанатизму не место в разделе "Физика", в подразделе "Помогите решить / разобраться".