Черная дыра как гравитационная сферическая оболочка. Почему нет?

Я думаю, что голография Леонарда Сасскинда, «звезда темной энергии» Джорджа Чаплина, «Гравастар» Эмиля Моттолы и Павла Мазура, «брандмауэр» Полчинского и недавние идеи о несингулярных черных дырах ясно указывают на возможность понимания этого явления как массивного сферического оболочка с асимптотически тонкой стенкой.

Я думаю, что вся масса черной дыры может располагаться на том же месте поверхности, которое сегодня мы называем горизонтом событий.

Что могло предотвратить коллапс этой оболочки, так это гипотеза о том, что гравитация имеет предел интенсивности. Это ограничение происходит только в горизонте событий.

Я полагаю, что интенсивность гравитации не должна быть бесконечной. Если это возможно, то черные дыры не имеют содержания, потому что внутри них не было бы ни гравитационного поля, ни пространства, ни времени. Место, которого на самом деле не существует. Контур области нашей Вселенной.

Может ли черная дыра быть сферической оболочкой?

Как бы вы расширили эту идею, чтобы включить сохранение углового момента?, как в en.wikipedia.org/wiki/Rotating_black_hole . Очевидно, я не знаю, как на самом деле выглядит объем, если он есть, за горизонтом событий, я просто предполагаю, что модель сферической оболочки может не соответствовать реальным черным дырам, а не базовой идеализированной модели, которую я думаю, вы имеете в виду. , en.m.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_metric
+1 Это известная концепция, и я считаю ее правильной, если не считать одного недостатка в ваших рассуждениях о "пределе интенсивности гравитации". Эта гипотеза неверна и совершенно не нужна. ИМО ваши последние 3 предложения точно верны. Только имейте в виду, что горизонт событий — это не пространственноподобная «оболочка», а времениподобная. Прикосновение к горизонту событий имеет тот же физический смысл, что и достижение скорости света. На это способны только безмассовые частицы. при падении вещей их масса уменьшается и становится нулевой на горизонте событий, поэтому они исчезают и превращаются в энергию искривленного пространства (гравитацию).
@ Countto10 Форма горизонта событий не имеет значения. Для вращающейся черной дыры она не сферическая, но сути это не меняет.
@safesphere, Если идея полой черной дыры, как гравитационной сферической оболочки (например), жизнеспособна, почему мы все еще должны настаивать на идее сингулярности?
Почему людей сжигали заживо за то, что они говорили, что Земля не плоская? Потому что истеблишмент всегда инвестирует в господствующую идеологию. От этого зависит их благополучие. Если у черных дыр есть сингулярность «внутри», что является полной физической чушью, то причудливые ипотечные кредиты на побережье выплачиваются, а дети ходят в школы Лиги плюща. Таким образом, всем остальным промывают мозги пропагандой «сингулярности». У научной истины нет шансов конкурировать.
Строго говоря, это не «полый», потому что «пустой» означает конечный объем, который пуст. Однако: «В любом шварцшильдовском временном интервале пространства-времени шварцшильдовской черной дыры внутри черной дыры имеется нулевой объем» — см. стр. 6 здесь: arxiv.org/pdf/0801.1734.pdf
@safesphere Да, я тебя понял. Как я сказал в начале, "...тогда черные дыры не имеют содержания, потому что внутри них не было бы ни гравитационного поля, ни пространства, ни времени". Я думаю, что черная дыра — это просто расширенная точка, внутри нее ничего не помещается, даже излучение Хокинга.
Да, развернутый пункт без содержания, точно. Во время коллапса нейтронной звезды горизонт событий расширяется от точки в центре и выталкивает всю материю, удерживая ее на горизонте. И никакого излучения Хокинга, очевидно, потому что сингулярности «внутри» нет. Согласно принципу эквивалентности излучение Хокинга (по крайней мере, частично) эквивалентно излучению Унру. Однако излучения Унру не существует: arxiv.org/abs/quant-ph/0509151 . Таким образом, согласно принципу эквивалентности, нет причин для существования излучения Хокинга, даже если бы сингулярность существовала.
@safesphere - Почему вы сказали, что это мой недостаток - думать об ограниченном гравитационном градиенте и в состоянии предотвратить коллапс оболочки. Я верю в эту идею, я всегда делал ставку на эту идею. Где моя ошибка? Можешь объяснить?
Ваша идея об ограниченной гравитации подразумевает, что уравнения ОТО неверны, но это допущение не нужно, потому что оболочка все равно не коллапсирует. На самом деле он не схлопывается именно потому, что гравитация безгранична (то есть время останавливается, поэтому ничего не движется). Если ограничить гравитацию на горизонте (время все равно движется), оболочка разрушится. Прелесть идеи «черной дыры без сингулярности» в том, что она поддерживается общей теорией относительности без каких-либо существенных изменений. Квантовый эффект на горизонте растворяет падающее вещество, энергия которого передается гравитационному полю.
Это новый взгляд на теорию струн, называемый теорией соломы , в результате чего получается тонкая и хрупкая оболочка?
@Rob - Можете ли вы развить свой комментарий?
Извините за опечатку в моем самом первом комментарии выше. Горизонт событий похож на свет, а не на временную шкалу. Просто опечатка.

Ответы (4)

Проблема с этой моделью гравитационного поля (проблема, которую впервые заметил Эйнштейн) заключается в том, что что-то должно удерживать массовую оболочку от коллапса на себя. Простейший способ сделать это — предположить, что массовая оболочка действительно состоит из множества тел, движущихся по круговым орбитам вокруг центра масс. Это работает нормально, пока радиус оболочки больше, чем радиус Шварцшильда. р С "=" 2 г М с 2 (радиус горизонта событий); однако по мере приближения радиуса р С , орбитальная скорость частиц приближается с , что невозможно. (Если вы попытаетесь сделать оболочку твердой, вы столкнетесь с аналогичной проблемой со скоростью акустических волн, которые могут распространяться вдоль твердой оболочки.)

Эйнштейн на основе такого рода расчетов пришел к выводу, что черные дыры невозможны. Однако это не совсем правильно. Что невозможно, так это наличие статической черной дыры (как в модели массовой оболочки). В пространстве-времени Шварцшильда нет времениподобного вектора Киллинга, потому что на горизонте событий переменная т изменяется от времениподобного к пространственноподобному. (И р становится подобным времени; это представляет тот факт, что если вы падаете в черную дыру, место на меньшем р должно лежать в вашем будущем.)

+1, потому что это прояснило мне установку, но это «орбитальная скорость частиц приближается к c, что невозможно». не является невозможным в текущей стандартной модели физики элементарных частиц. Элементарные частицы становятся безмассовыми при очень высоких энергиях, до нарушения симметрии, так что в какой-то момент истории Вселенной это не будет контраргументом в пользу модели. Это было бы похоже на фотосферу с целой таблицей частиц.
Круговые (безмассовые) орбиты фотонов также нестабильны вблизи горизонта событий @annav
@annav - Ниже поверхности сферы фотонов ничто не может двигаться по орбите, потому что на этой поверхности орбита должна выполняться со скоростью c. en.wikipedia.org/wiki/Photon_sphere Сферическая оболочка не может поддерживать себя на основе орбитальных частиц.
@Buzz - С точки зрения удаленного наблюдателя, объекты в свободном падении в черную дыру, кажется, тормозятся около горизонта событий, даже учитывая непреодолимое действие сингулярности в этом месте. Этот наблюдатель не видит, как эти объекты пересекают горизонт событий. Для него присутствие этих объектов непременно создает там нерушимую сферическую оболочку. Верно?

В случае керровской дыры у вас больше нет сферической симметрии или теоремы Берчгофа, чтобы гарантировать, что тонкая оболочка массы М будет производить то же поле, что и сама черная дыра. Это, в сочетании с тем фактом, что форма горизонта Керра сама по себе немного сложна (если а > 3 / 2 , горизонт даже не встраивается в трехмерное плоское пространство), это утверждение становится немного сложнее установить в чистой ОТО.

Формирование черных дыр на самом деле является продолжением закона сохранения мадам Нётер... где неорганизованная масса частиц в состоянии трехмерного хаоса становится объектом квантово-механического процесса, который «гомоморфно» трансформирует это хаотическое состояние в двухмерное. пространственное состояние, обладающее идеальной нётеровской симметрией и равновесием. Это преобразованное состояние состоит только из излучения, ограниченного поверхностью сферы Шварцшильда... другими словами: черной дыры.

Природа любит преобразовывать материю (энергию) в пакет минимального размера (сфера Шварцшильда), в котором плотность энергии и гравитация достигли максимальных значений, которые допускает природа, и ограничены поверхностью границы Шварцшильда в виде излучения. Как природа осуществляет этот уникальный фазовый переход материи в излучение?

Это, кажется, отсутствует бессмыслица из-за злоупотребления терминологией.
Объект, находящийся в свободном падении в черную дыру, не может претерпевать на своем пути никаких преобразований, даже если он принадлежит к одному гомоморфному типу, потому что это наложение одного Принципа Эквивалентности. Остальное эквивалентно свободному падению. Нейтронная звезда претерпевает изменения в своей субатомной структуре, потому что ее части отказываются принимать гравитационные эффекты вплоть до коллапса.
Здравствуйте, Дж. Боско... спасибо за ваш комментарий. Радиационная модель структуры черной дыры, которую я предлагаю, не нарушает ни один из существующих законов физики, но она представляет собой противоречие современным теориям черных дыр, которые постулируют такие вещи, как бесконечные плотности (сингулярности).
Материя и гравитация являются синонимами энергии; но есть предел плотности энергии, которая может быть заключена в заданном объеме пространства: сфера Шварцшильда. В «чемодан» Шварцшильда можно втиснуть так много материи, прежде чем он «сломается» или его содержимое превратится в более управляемую форму энергии (излучение), которая позволит «чемодану» стать больше. Величина плотности энергии, заключенная в данном объеме пространства, совпадает со значением радиуса Шварцшильда и соответствует критическому значению плотности энергии.
Критическому событию внутри эволюционирующей ЧД, представляющему собой изменение состояния материи на излучение, предшествует экспоненциальное увеличение импульса частиц, заключенных в объеме сжимающейся звезды (или любого объекта). По мере того, как скорости частиц приближаются к скорости света, а расстояние и время между столкновениями частиц приближаются к нулю, плотность энергии коллапсирующего объекта достигает предела, при котором преобразование гравитационной силы больше не может быть определено с точки зрения столкновений частиц. (Я приветствую все критические комментарии относительно этой новой модели BH).
Где выставлена ​​ваша модель излучения от структуры черных дыр, чтобы я мог ее увидеть?
Дж. Боско: На сайте Reddit размещена статья по физике под названием «Модель излучения черной дыры (новая)». И спасибо за предложение поделиться информацией по этому вопросу (RobertO). reddit.com/r/Physics/comments/a98rov/…
  • Предупреждение о приближающемся необразованном мысленном эксперименте..... Да, но в космологическом масштабе, а не в ограниченном мелком масштабе, о котором здесь говорят. Сама Вселенная представляет собой массивную сферическую черную дыру. Квантовые флуктуации, которые создали всю материю, которую мы видим как наблюдаемую Вселенную, являются своего рода второстепенным симптомом расширяющейся черной дыры со сферической оболочкой, созданной Большим взрывом. Когда флуктуация, которую мы называем Большим взрывом, расширялась, она сжимала материю перед собой (предполагая, что эта Вселенная — всего лишь одна из бесконечного гнезда) в течение некоторого времени, пока не достигла точки, в которой фронт ударной волны схлопнулся и создал расширяющуюся сферическую оболочку черного цвета. дыра. В этот момент сфера продолжала расширяться и начала растягивать пространство-время внутри себя, и это реальность, которую мы переживаем сегодня. Сама оболочка достигнет своего предела только тогда, когда скорость ее расширения достигнет с. В этот момент его масса станет бесконечной и созреет для рождения новой оболочки.
Сама Вселенная не является массивной сферической черной дырой.