Эпоха черных дыр

У меня очень мало понимания пространства-времени, однако я смотрел несколько интервью и читал статьи с участием физика-теоретика Кипа Торна, и у меня есть несколько вопросов, на которые, я надеюсь, можно найти ответы.

Во-первых, если черные дыры чрезвычайно плотны и, следовательно, время движется гораздо медленнее вблизи черных дыр, может ли это означать, что черные дыры на самом деле очень молоды, но мы воспринимаем их как очень старые?

Мой второй вопрос в ответ на это (YouTube) видео . Он говорит, что будут проблемы с тем, чтобы червоточина оставалась открытой достаточно долго, чтобы пройти через нее, однако не будет ли объект с массой, достаточно плотной, чтобы растянуть пространство-время на одном конце, также замедлять время, что дает нам достаточно времени, чтобы отправить что-то?

Также, если есть какие-нибудь интересные документальные фильмы или книги на эту тему, мне было бы очень интересно.

Чтобы не усложнять вопрос, вы, возможно, захотите уточнить, говорите ли вы о горизонте событий (или просто за его пределами), о том, что внутри черной дыры, или о ядре/сингулярности черной дыры — о чем бы это ни было. С точки зрения черных дыр, они не молоды, но вселенная вокруг них стареет очень быстро, так что я думаю, что в некотором смысле вы правы.
Возраст черной дыры для стороннего наблюдателя — это просто время с момента коллапса звезды до сегодняшнего дня. Это значение измеряется в асимптотически плоском пространстве и не искажается измеримо условиями вблизи черной дыры. Червоточины — это просто научная фантастика.
Это должны быть два отдельных вопроса. Для второго, пожалуйста, подведите итог видео, чтобы мы могли ответить, не просматривая его. Вопросы по SE должны быть автономными.

Ответы (1)

Ваши вопросы действительно связаны. Сначала давайте опишем пространство-время как стопку фотографий, причем фотографии относятся к разным временам. Реальные вещи находятся в какой-то области одной из фотографий и, возможно, в другой области другой фотографии, но не скачкообразно из одной области в другую между двумя отдельными фотографиями. Обратите внимание, что это аналогия, и с ней много чего не так, но это может помочь в этой ситуации. И представьте, что это волшебная камера, больше похожая на картинку из видеоигры, которая не связана со светом, попавшим в какую-то камеру или глазное яблоко в какое-то время, а на самом деле просто изображение, представляющее то, как обстоят дела в данный момент. тип момент.

Так что на такой фотографии вы можете увидеть червоточину. Но червоточина вполне способна находиться внутри сильно искривленной области искривленного пространства-времени, как вблизи черной дыры, и поэтому, если вы просмотрели серию фотографий, то могли заметить, что часы людей, находящихся далеко, тикают довольно быстро по сравнению с часы рядом с червоточиной, вам нужно просмотреть несколько, чтобы увидеть, как тикают часы вдали, но вам нужно просмотреть много-много фотографий, чтобы увидеть тиканье часов возле червоточины. И это именно потому, что червоточина имеет очень искривленное пространство-время, как и черная дыра (на самом деле речь идет об отношениях через кривизну дальней области и ближней области).

Это означает, что червоточина, которая формируется и имеет всего несколько тактов часов для вещей в середине, может существовать для людей снаружи в течение очень долгого времени. Это хорошо для людей, которые хотят сказать, что у них есть червоточина, которая находится далеко, червоточина может существовать некоторое время.

Но когда вы приближаетесь, вы теряете это преимущество, вы и червоточина стареете более синхронно. Таким образом, вы можете представить на фотографии целую группу людей, некоторые только входят, некоторые уже внутри, некоторые в середине, некоторые близкие к существованию с другой стороны, некоторые существуют с другой стороны. Но если вы посмотрите на более поздние фотографии, вы увидите, что червоточина разрушается до того, как вошедшие люди успевают выбраться. И вы видите, что люди, которые вышли, пришли с той же стороны, с которой вошли, они были внутри и направлялись наружу, но они не вошли с другой стороны, чем та, с которой они вышли.

И это кажется довольно общим: обычная материя имеет тенденцию искривлять пространство-время, заставляя его сжиматься, когда сильно искривляется. Это то, что ОТО описывает внутри черной дыры.

Не существует общепринятого и хорошо известного способа обойти это. Если бы у вас была какая-то экзотическая материя, искривляющая пространство-время по-другому, вы, возможно, смогли бы предотвратить ее отщепление. И люди исследуют, как избежать наказания за использование наименьшего его количества, но это может оказаться сложнее, если вам придется размазывать его на очень тонкие срезы.

Таким образом, горло, соединяющее две области, кажется довольно быстро пережатым с точки зрения вещей внутри него. К тому времени, когда вы дождетесь его, а затем войдете в одну сторону, а затем доберетесь до середины, будет слишком поздно, только то, что уже было в середине до вас, успело выбраться.

Таким образом, волшебные фотографии показывают связь, если вы посмотрите на одну фотографию. Но для любой из областей на фотографии, соответствующих вещам, этим вещам, которые должны двигаться во времени, чтобы попасть куда-то еще, червоточина закрывается, потому что у нее достаточно местного времени, чтобы добраться до другой стороны. Так что к тому времени, когда вы пролистаете достаточно фотографий, чтобы увидеть фотографии с ним глубоко внутри, он уже слишком сильно закрылся. К вещам, которые должны двигаться во времени, вы не можете добраться.

Это похоже на то, как если бы США решили легализовать транспортировку X в любую точку страны, но они сделали бы это в 8 утра по тихоокеанскому времени, в 9 утра по горам, в 10 утра по центру и в 11 утра по востоку, и они разрешили это только в течение 5000 наносекунд, начиная с этого времени. Этого времени достаточно, чтобы каждая часть страны могла переместить что-то на милю, но просто невозможно, чтобы что-то достигло западного побережья около уровня моря и добралось до восточного побережья, пока это еще было законно. На каком-то теоретическом снимке кажется, что есть путь от одного побережья к другому, но он просто не длится достаточно долго, чтобы действительно добраться от одного конца до другого в течение окна времени.

Вот что происходит в червоточине, которая сжимается так быстро, что через нее невозможно пройти. В частности, они сравнивают длину от одного конца до другого и время (измеряемое часами внутри него), в течение которого он остается открытым, прежде чем его защемят. Для США он намного больше, чем сотни миль в ширину, поэтому тысяч наносекунд просто недостаточно, чтобы пересечь его (свет проходит около 30 см за одну наносекунду). Отношение длины ко времени слишком велико, если оно много больше скорости света. Для большинства изученных червоточин, сделанных из обычной материи, они слишком длинные по сравнению с тем, как долго они остаются открытыми.

Подумайте об этом так: если сделать их длиннее, кажется, что они быстрее отщипнутся. И длина через червоточину, а не то, как далеко друг от друга концы в довольно плоской области, это совершенно другой вопрос.

Вау большое спасибо за ответы. Тимей Я фотограф, так что это была очень удачная аналогия, ха-ха.