Разве объект с массой, движущийся со скоростью света, уничтожит всю вселенную, потому что у него будет бесконечная энергия/масса? Согласно Википедии и другим источникам, для достижения скорости света требуется бесконечная энергия, что должно быть невозможно. Однако, ради вопроса, давайте предположим, что это было каким-то образом достигнуто, например, потенциально, как описано здесь .
Моя предпосылка, стоящая за возможным уничтожением всей вселенной, заключается в том, что объект с бесконечной энергией также должен иметь бесконечную массу ( , и бесконечность / по-прежнему бесконечность). Бесконечная масса должна иметь бесконечную гравитацию, которая вполне может разрушить всю вселенную (хотя будет ли это разрушение распространяться со скоростью света, чтобы оно уничтожило вселенную «медленно», а не мгновенно?).
Одна мысль состоит в том, что вместо этого она могла бы просто образовать черную дыру, но, насколько я понимаю, черная дыра — это бесконечно малая (сингулярность) бесконечной плотности с «чистой массой», равной чистой массе, которую она проглотила.
Разве объект с массой, движущийся со скоростью света, уничтожит всю вселенную, потому что у него будет бесконечная энергия/масса?
Если мы понимаем вопрос как ограничивающий процесс, а это единственный смысл, ответ будет отрицательным. Для наглядности возьмем сферически симметричное изолированное тело, внешнее гравитационное поле которого представляет собой пространство-время Шварцшильда. Теперь увеличьте это до ультрарелятивистских скоростей. В пределе скорости света результатом является линейно поляризованная осесимметричная гравитационная pp-волна, ультрабуст Айхельбурга-Сексла .
Его воздействие на пробные частицы, которые он проходит, является импульсом : он мгновенно изгибает мировые линии, но ничего не разрушает. Вы можете думать об этом как о бесконечной силе, действующей в течение бесконечно малого времени, что делает общий эффект конечным и неразрушающим, в чем-то аналогично частице, столкнувшейся с дельта-потенциалом Дирака в ньютоновской физике.
Это похоже на ультрарелятивистский предел движущегося электрического заряда. Линии электрического поля сжимаются по закону Лоренца вдоль направления движения, сжимая их вместе (изображение предоставлено википедией ):
В ультрарелятивистском пределе электрическое поле в поперечном направлении становится бесконечно сильным, но оно также лоренцево сжимается до бесконечно тонкого. Без игнорирования магнитного поля результатом является электромагнитная плоская волна с дельта-профилем Дирака. Гравитационный случай аналогичен, хотя и отличается количественно. Некоторые подробности об этом можно найти в arXiv:gr-qc/0110032 .
Моя предпосылка, стоящая за возможным уничтожением всей вселенной, заключается в том, что объект с бесконечной энергией также должен иметь бесконечную массу (E=mc^2, а бесконечность/c^2 по-прежнему остается бесконечностью).
Концепция «релятивистской массы» в значительной степени осуждается в современной физике. Масса более правильно связана с энергией и импульсом через .
Одна мысль состоит в том, что вместо этого он может просто образовать черную дыру, ...
Нет, это совершенно неправильно. Она не становится черной дырой по той же причине, по которой не разрушает Вселенную: гравитирующее тело, релятивистски движущееся мимо неподвижного наблюдателя, физически эквивалентно релятивистскому наблюдателю, движущемуся мимо стационарного гравитирующего тела. Но релятивистски движущийся наблюдатель явно ничего не делает с гравитирующим телом!
HDE 226868