Может ли пятимерная черная дыра нарушать законы физики?

Я обнаружил статью Фигейраса, Кунеша и Туньясувунакоола « Конечная точка нестабильности черного кольца и гипотеза слабой космической цензуры ». Пресс-релиз Кембриджского университета находится здесь .

  1. В пресс-релизе говорится, что эта теория «нарушит» законы физики. Но почему в кавычках? Будет ли эта теория действительно/буквально нарушать законы физики? Даже самые фундаментальные? Даже инвариантности? Разве Вселенная не была бы уничтожена, если бы существовала такая голая сингулярность?

  2. Как может эта теория действительно нарушать законы физики с помощью сингулярности, просто переводя ОТО в 5D, если все согласны с тем, что сингулярности, нарушающие законы физики, не могут реально существовать и они не делают уравнения ОТО бесполезными? Что есть в этой теории, что позволяет ей это делать, если другие теории, когда они предсказывают такие сингулярности, считаются неверными или неполными? Почему эта теория не может быть ошибочной?

  3. Сначала я подумал, что для этого авторы использовали какую-то экзотическую теорию физики. Но, что удивительно, они использовали общую теорию относительности, но с простым условием использования в 5 измерениях. Если считается, что реальных сингулярностей в ОТО в нашем числе измерений (3-4D) не существует, то почему они действительно могут существовать, просто переходя в 5D?

  4. Не очевидно, что ОТО, предсказывающая сингулярности, будет проблемой, потому что обычно считается, что сингулярностей не существует. Почему эта теория утверждает, что голые сингулярности существуют? В зависимости от условий Вселенной, в которой могла бы существовать черная дыра, она фактически породила бы сингулярность или нет?

  5. Последний и самый важный вопрос: если эта сингулярность действительно могла существовать и она действительно нарушила ОТО, хотя мы и не можем предсказать, что произойдет во Вселенной после этого, можем ли мы знать, будет ли, в зависимости от условий черной дыры и сингулярности, сингулярность может нарушить буквально ВСЕ фундаментальные условия и законы (даже инвариантности), позволяя произойти буквально/действительно невозможным вещам (например, путешествиям во времени или методу нахождения математического решения для факторизации числа 181, которое, очевидно, не может быть факторизовано)?

Не беспокойтесь о гравитационных сингулярностях, будь то голый или одетый. Они являются артефактом ОТО и вряд ли появятся в любой теории квантовой гравитации, которая окажется правильной. (Квантовые эффекты, вероятно, размазывают вещи в масштабе Планка и избегают сингулярности.) В любом случае, никакая физика не влияет на факторизацию целых чисел!
Между прочим, 181/128 — хорошее бинарное приближение 2 .
@ G.Smith "В любом случае, на факторизацию целых чисел не влияет никакая физика!" Но есть ли способ, при котором существование этой сингулярности на самом деле нарушило бы все законы и даже инвариантности (таким образом оставив вселенную без «правил», где мы могли бы совершать невозможные вещи, такие как создание мозга, способного мыслить невозможные вещи, такие как факторизация 181).
@ G.Smith Я имею в виду: мы не можем точно предсказать, что произошло бы, если бы существовала обнаженная сингулярность из 5 черных дыр, но можем ли мы быть уверены, что с другими определенными степенями свободы или определенными условиями или определенными типами черных дыр / сингулярностей сингулярность буквально ломать все (даже инвариантности)?
@ Г.Смит, или даже если бы такая сингулярность существовала, это не обязательно означало бы, что все законы (даже самые фундаментальные или даже инвариантные) нарушаются, могло ли это произойти? Я имею в виду, хотя это и не обязательно, может ли это быть в пределах реальных возможностей того, что может сделать такая сингулярность?
@ G.Smith Подумайте об этой аналогии: мы бросаем кости 1000 раз. Мы хотим получить число 1 эти 1000 раз подряд, и мы не можем предсказать, какое число мы получим. Бросание игральной кости не обязательно означает, что число 1 повторится 1000 раз подряд (да и практически невозможно). Но это МОЖЕТ случиться. Можно ли это применить к такой сингулярности? Могло ли оно ВОЗМОЖНО нарушить все законы (даже самые фундаментальные и даже инвариантные) и таким образом оставить вселенную «без правил»? Хотя мы не можем предсказать, что будет делать сингулярность, может ли это ВОЗМОЖНО произойти?

Ответы (1)

В пресс-релизе говорится, что эта теория «нарушит» законы физики. Но почему в кавычках? Будет ли эта теория действительно/буквально нарушать законы физики?

В переводе на технические термины пресс-релиз означает, что нарушение слабой космической цензуры нарушило бы предсказательную силу общей теории относительности, потому что у нас не было бы существования и уникальности решений проблем, в которых заданы начальные условия.

Как может эта теория действительно нарушать законы физики с помощью сингулярности, просто переводя ОТО в 5D, если все согласны с тем, что сингулярности, нарушающие законы физики, не могут реально существовать и они не делают уравнения ОТО бесполезными?

Хотя большинство людей ожидает, что сингулярности ОТО будут укрощены или устранены гипотетической теорией квантовой гравитации, мы не знаем, что это так (потому что у нас нет теории квантовой гравитации), и было бы захватывающе/страшно, если бы процесс в реальном мире мог бы создать голую сингулярность, которую мы могли бы наблюдать и которая предположительно усилила бы эффекты квантовой гравитации, чтобы мы могли их увидеть.

Если считается, что реальных сингулярностей в ОТО в нашем числе измерений (3-4D) не существует, то почему они действительно могут существовать, просто переходя в 5D?

Я не знаю, есть ли этому простое объяснение, но в основе лежит нестабильность в 4+1 измерениях, которой нет в 3+1 измерениях. Это не должно слишком удивлять, поскольку в физике есть и другие примеры, когда добавление дополнительных степеней свободы может создать новую неустойчивость. Например, карточный домик может быть устойчивым, но если вы сделаете карты мягкими, чтобы они могли сгибаться, то он может стать неустойчивым.

Не очевидно, что ОТО, предсказывающая сингулярности, будет проблемой, потому что обычно считается, что сингулярностей не существует. Почему эта теория утверждает, что голые сингулярности существуют?

Они существуют в ОТО, которая является классической теорией.

Последний и самый важный вопрос: если эта сингулярность действительно могла существовать и она действительно нарушила ОТО, хотя мы и не можем предсказать, что произойдет во Вселенной после этого, можем ли мы знать, будет ли, в зависимости от условий черной дыры и сингулярности, сингулярность может нарушить буквально ВСЕ фундаментальные условия и законы (даже инвариантности), позволяя произойти буквально/действительно невозможным вещам (например, путешествиям во времени или методу нахождения математического решения для факторизации числа 181, которое, очевидно, не может быть факторизовано)?

Обнаружение несостоятельности физической теории не является экзистенциальным кризисом. Это просто означает, что теория имеет пределы.

«Обнаружение того, что физическая теория не работает, не является экзистенциальным кризисом. Это просто означает, что теория имеет пределы». Но есть ли способ, при котором существование этой сингулярности фактически нарушило бы все законы и даже инвариантность (таким образом, оставив вселенную без «правил»). Я имею в виду: мы не можем точно предсказать, что произошло бы, если бы существовала голая сингулярность из 5 черных дыр, но можем ли мы быть уверены, что при других определенных степенях свободы или определенных условиях или определенных типах черных дыр/сингулярностей сингулярность буквально сломала бы все (даже инвариантности)? @БенКроуэлл
или даже если бы такая сингулярность существовала, это не обязательно означало бы, что все законы (даже самые фундаментальные или даже инвариантности) нарушались бы, могла ли она это сделать? Я имею в виду, хотя это и не обязательно, может ли это быть в пределах реальных возможностей того, что может сделать такая сингулярность? @БенКроуэлл
Подумайте об этой аналогии: мы бросаем кости 1000 раз. Мы хотим получить число 1 эти 1000 раз подряд, и мы не можем предсказать, какое число мы получим. Бросание игральной кости не обязательно означает, что число 1 повторится 1000 раз подряд (да и практически невозможно). Но это МОЖЕТ случиться. Можно ли это применить к такой сингулярности? Могло ли оно ВОЗМОЖНО нарушить все законы (даже самые фундаментальные и даже инвариантные) и таким образом оставить вселенную «без правил»? Хотя мы не можем предсказать, что будет делать сингулярность, может ли это ВОЗМОЖНО произойти? @БенКроуэлл