Взрываются ли черные дыры так же, как сингулярность при Большом взрыве, просто мы не можем этого увидеть из-за замедления времени?

Есть только несколько вопросов о взрывах черных дыр, но это не касается моего вопроса.

Может ли черная дыра взорваться?

Есть ли связь между черными дырами и Большим взрывом?

Произошел ли Большой взрыв в какой-то момент?

Просто чтобы уточнить, я понимаю, что:

  1. биг-бэнд не случился в какой-то момент

  2. Вселенная ни во что не расширяется

Сегодня мы теоретически выдвигаем гипотезу о том, что все черные дыры должны содержать сингулярность, и это может показать сходство (обе они пространственноподобны) с сингулярностью до Большого взрыва.

Экстраполяция расширения Вселенной назад во времени с использованием общей теории относительности дает бесконечную плотность и температуру в конечное время в прошлом.[18] Это нерегулярное поведение, известное как гравитационная сингулярность

https://en.wikipedia.org/wiki/Большой Взрыв

Насколько я понимаю, внутри черных дыр существует экстремальная гравитация и экстремальное относительное замедление времени, поэтому нам, сторонним наблюдателям, черные дыры кажутся относительно стационарными объектами. Точнее, за пределами горизонта событий может быть какая-то активность, но черная дыра (область внутри горизонта событий) должна казаться относительно неподвижной. Но, насколько я понимаю, мы видим это явление только из-за сильного замедления времени. Но знаем ли мы, как черные дыры будут развиваться в большем масштабе времени, например, расширятся ли они или взорвутся объекты?

Тогда мой вопрос будет заключаться в том, знаем ли мы, как эти черные дыры эволюционируют в большем временном масштабе, взрываются ли сингулярности внутри черных дыр подобно большому взрыву?

Вопрос:

  1. Взрываются ли черные дыры так же, как сингулярность при Большом взрыве, просто мы не можем этого увидеть из-за замедления времени?
медленно взрывающийся, как... большой взрыв Что было медленным в Большом взрыве?
Может эта ссылка поможет? en.wikipedia.org/wiki/Белая_дыра
@ G.Smith, спасибо, я отредактирую, я имею в виду, что с нашей точки зрения они растянуты во времени, поэтому для нас взрыв может показаться очень медленным.
Черные дыры расширяются, потому что они потребляют больше материи. Теоретически черные дыры одновременно испаряются из-за излучения Хокинга, но это еще предстоит наблюдать. Если черная дыра не потребляет больше материи, чем теряет из-за излучения Хокинга, она в конечном итоге исчезнет, ​​поэтому в этом смысле я бы ответил на ваш вопрос «нет».
Похоже, что объем за горизонтом событий может со временем расширяться и быть больше внутри, чем мы думаем снаружи, как что-то похожее на ТАРДИС из «Доктора Кто». Жюри еще не готово, однако посмотрите эту лекцию в Стэндфорде: youtube.com/watch?v=OBPpRqxY8Uw

Ответы (2)

Нет, черные дыры в общей теории относительности не взрываются медленно. Однако вы правы в том, что можно провести аналогию между космологией и сферическим коллапсом. Видите ли, в классической релятивистской космологии существует возможность не только Большого Взрыва, но и Большого Сжатия . Большое сжатие похоже на Большой взрыв, только наоборот: материя начинается с конечной плотности, а затем, эволюционируя в течение конечного времени в направлении будущего , вы получаете бесконечное увеличение плотности и пространственноподобную сингулярность кривизны во всей совокупности. пространства (измеряемого в сопутствующей космологической системе отсчета).

Теперь сферически-симметричный коллапс шара материи выглядит очень похоже в системе отсчета, сопутствующей жидкости. То есть вы определяете свою координатную сетку, прикрепляя ее к частичкам материи, движущимся вместе с жидкостью. Сначала вы видите конечные плотности, а затем внезапно, за конечное время в будущем, повсюду в сетке, движущейся вместе с жидкостью, возникает бесконечное раздутие и пространственная сингулярность кривизны. Итак, жидкость испытала что-то вроде Большого хруста, но, возможно, он был не таким большим, поэтому давайте назовем его Маленьким хрустом .

Есть одна вещь, в которой вы тоже правы: бесконечное замедление времени как бы замораживает этот небольшой хруст в . Это означает, что если вы хотите, вы можете приблизиться к черной дыре и испытать небольшой хруст, если хотите. Просто подойдите к горизонту, нырните, и через конечное время вы тоже будете иметь удовольствие участвовать в этом космическом событии.


Поскольку ОТО и вся физика, участвующая в коллапсе, обратимы, существует версия этого процесса, которая движется назад во времени. Физически вы, вероятно, назвали бы это дисперсией белых дыр . Локально, в системе отсчета, сопутствующей материи, материя начиналась бы с искривленной сингулярности типа Большого Взрыва, но количество материи было бы конечным. Так что я думаю, мы должны назвать это Маленьким Взрывом.. После этого он появится из отталкивающего горизонта белой дыры (невозможно войти на направленную в будущее временную кривую). Со стороны это выглядело бы как белая дыра, которая всегда была там. А потом вдруг выплевывает всю эту материю (вероятно, в эффектном взрыве) и потом просто исчезает, уже нет отталкивающего горизонта. Но помните, это точно время, обратное коллапсу черной дыры.

Большое спасибо! Не могли бы вы уточнить это: «Просто подойдите к горизонту, нырните в него, и через конечное время вы тоже будете иметь удовольствие участвовать в этом космическом событии».
Это очень прозаично; через конечное время вы столкнетесь с пространственноподобной сингулярностью (и это та самая сингулярность, которую ощущало коллапсирующее вещество). То есть вы чувствуете свой собственный «маленький хруст».
@safesphere Вы, очевидно, имеете в виду слоение с использованием координат Шварцшильда. Это может быть полезным промежуточным шагом для получения решения Шварцшильда, но они не годятся для рассмотрения динамических ситуаций. Здесь полезно определить время, которое можно хотя бы приблизительно связать со временем схлопывания/расширения. Их обычно называют координатами проникновения в горизонт . В координатах, проникающих в горизонт, внешний вид белой дыры на самом деле совсем не похож на внешний вид черной дыры.
@safesphere Так вы действительно говорите мне, что можете войти в горизонт белой дыры по кривой, направленной в будущее? Это просто не соответствует действительности. Настоящая белая дыра, то есть не «вечная» черно-белая вечная дыра, по определению динамична. Поэтому я предполагаю, что то, что вы подразумеваете под «неизлучающей белой дырой», на самом деле является вечной черно-белой дырой, не образовавшейся в результате коллапса. Конечно, тогда ваши утверждения верны, просто я бы не назвал то, что вы называете «белой дырой», белой дырой. Я бы сказал, что на кривой, направленной в будущее, вы попадаете в область черной дыры, которая идентична черной дыре после коллапса.
Итак, является ли «инверсия времени», упомянутая в вашем ответе, буквальным «выворачиванием времени наизнанку», или это ретракция какой-то квантовой версии времени как возникшей, или это обращение размерного времени, своего рода наподобие инверсии, описанной Агирре и Граттоном в их основанной на ОТО «Установившейся вечной инфляции», но каким-то образом без поверхности Коши, удерживающей ее в стороне от настоящего?

Сама черная дыра не будет взрываться, но в ней может быть событие, похожее (но не идентичное) на взрыв, которое локально будет функционировать как большой взрыв.

Эти процессы описаны в модели на основе кручения Никодема Поплавски, разработанной в многочисленных статьях, написанных в период с 2010 по 2020 год, препринты которых доступны бесплатно на веб-сайте Корнельского университета «Arxiv» по адресу https://arxiv.org/a/poplawski_n_1.html .

Его модель основана на теории Эйнштейна-Картана, разработанной в ходе разговоров между Эйнштейном и математиком Эли Картаном, которые произошли после открытия вращения частиц и были завершены в 1929 году. собственной инерциальной системы отсчета, она отличается от общей теории относительности 1915 года тем, что позволяет фермионам иметь крошечную пространственную протяженность, которая остается большей, чем длина Планка.

В модели Поплавского большая вращающаяся звезда, у которой истощение ядерного топлива оставило ее без радиационного давления, достаточного для сопротивления ее гравитационному коллапсу, образует черную дыру, горизонт событий которой распространяется наружу от ее центра, а приливные эффекты разделяют частицы виртуальной пары на длину волны Комптона дольше комптоновского времени, тем самым материализуя их из гравитационного потенциала.

При контакте со звездными фермионами (которые были бы намного больше) внутренние траектории многих вновь материализованных частиц меняются местами и сильно ускоряются наружу, образуя новую «локальную вселенную», форму которой Поплавски сравнил с баскетбольным мячом. . (Благодаря интерпретации Фейнманом принципа стационарного действия Мопертюи, из которого, как сообщается, может быть выведена общая теория относительности, такие взаимодействия частиц могут быть обобщены в терминах пространственного расширения.) После своего образования новый LU будет продолжать расширяться по инерции в течение неопределенно долгого времени. , но, тем не менее, останется причинно-отдельным от более крупного LU, который содержал его «родительскую» звезду.

Первоначальное расширение этого ЛЕ было бы асимптотически экспоненциальным, поэтому локальные вселенные, сформированные с помощью модели Поплавского, были бы сформированы версией космической инфляции без какой-либо необходимости в гипотетической частице «инфлатон», которая была бы необходима в этих более ранних версиях инфляции. которые зависят от их поля, или для той сингулярности бесконечной плотности, которая характеризует первоначальные модели «Большого взрыва».

Поскольку каждый из ЛЕ сам по себе в конечном итоге будет содержать вращающиеся звезды, способные схлопываться под действием гравитации, до бесконечности, его модель может при разрешении несоответствий между представлением времени о «блочной вселенной», которое характеризует теорию относительности Эйнштейна, и соотношение времени в квантовой физике. к явлениям, возникающим из квантовой запутанности, также содержат некоторый потенциал для разрешения того факта, что «вакуумная энергия», как предполагается, имеет значение, экспоненциально большее, чем то значение, которое может быть подтверждено наблюдением.

Поскольку наша собственная локальная вселенная возникла бы внутри той или иной черной дыры в «родительском» ЛЕ, должно было быть какое-то предпочтительное направление движения, соответствующее направлению вращения оси любой из звезд этого ЛЕ, которая коллапсировала в образуют нашу собственную ЛЕ, оставляя некоторую возможность для наблюдательной проверки, необходимой для научных гипотез. Полученные на сегодняшний день результаты попыток такой проверки остаются неубедительными.

Что касается части вопроса ОП, касающейся возможной видимости квазивзрывного «отскока» для наблюдателей в более крупном и старом «родительском» ЛЕ за пределами черной дыры, его большего масштаба и его собственного продолжающегося расширения будет достаточно, чтобы сохранить взаимодействие частиц. того отскока, постоянно невидимого для них, учитывая тот факт, что инерционная система отсчета всех объектов, остающихся в родительском ЛЕ, будет сильно отличаться от системы отсчета любого из объектов, участвующих в самом отскоке.

«Информационный парадокс черной дыры» будет разрешен передачей информации (то есть тепла) внутрь между «родительской» и «потомковой» вселенными, а не посредством слабого (и, возможно, непроверяемого) внешнего излучения, как предполагал Хокинг. Передаваемая информация может, будучи расшифрована достаточно развитыми цивилизациями, даже привести к искусству, направленному на прерывистое самовоспроизведение в последовательно уменьшающихся масштабах, с помощью таких средств, как добавление массы к звездам, готовым коллапсировать в нейтронные звезды, что может спровоцировать их вместо этого схлопываются в черные дыры.

Совместимость модели Поплавски с космическим микроволновым фоновым излучением была подробно описана в статье Десаи 2015 года под названием «Непараметрическая реконструкция инфлатонного потенциала», которая находится в свободном доступе по адресу https://arxiv.org/abs/1510.08834 .

В этом взгляде на время «блочной вселенной», который характеризует эйнштейновскую теорию относительности, реальная точка, в которой энергия увеличения, в противном случае достаточная для выявления любых внутренних деталей, которые могла бы (или не могла) иметь локальная вселенная (благодаря эквивалентности массы / энергии), также вызвала бы ее коллапс. в дыру более черную, чем поверхность этой точки: Таким образом, уникальные объекты, выбранные для представления только точкой, могут обозначать пределы знания, но не существующей реальности. Интересно то, что то же самое любопытство, мотивирующее сборку любого такого увеличительного оборудования, также «осветило» (хотя бы за счет отсутствия отражения) любые промежуточные черные дыры (каждая из которых окружает ЛП), лежащие между цивилизацией, собирающей его. и предмет его любопытства, который, если бы такие озарения выявили закономерность, это могло бы открыть возможность существования мультивселенной за счет собственных бутстрапов и тех, кто ее обитает. Как указывал покойный Джон Бэрроу из Кембриджа, миниатюризация обеспечит один из путей к выживанию при приближении к тепловому равновесию, которое может сохраняться асимптотическим.

Я интересовался моделью Поплавского в основном из-за почти давнего интереса к парадоксу Ольберса, который очень просто разрешается в его «Генезисе черной дыры». Хотя опора этой модели на ЭСТ может показаться угрожающей многим физикам, которые потратили много времени на то, чтобы добиться действительно замечательного мастерства в общей теории относительности (старшем предшественнике теории Эйнштейна-Картана), генезис черной дыры также дает самый простой ответ на вопрос ОП об отсутствии видимые квазивзрывные эффекты в контексте мультивселенной, и имеет версии, основанные только на ОТО 1915 года, как обсуждалось Бранденбергером на https://arxiv.org/pdf/hep-th/0103019.pdf и в ссылках его статьи.

В своих многочисленных работах о своей космологической модели Поплавский в целом старался не отрицать возможного существования сингулярности в центре черной дыры, а, скорее, говорить о ее «избегании» фермионами, материализованными в новой локальной области. вселенная, которые отскакивают, прежде чем достигнуть ее: сингулярность, по сути, обеспечит возможность того, что LU в конечном итоге будет содержать собственные черные дыры, в последовательном уменьшении масштаба, которое может быть реальным, каким бы оскорбительным оно ни казалось для наших собственных представлений. грандиозность.
Как очень распространенное предположение о том, что наш размер находится в центре диапазона размеров в мультивселенной, возможно, бесконечной, избежало обвинения в том, что оно является геоцентрической «идеей отсчета», долгое время оставалось для меня большой загадкой, и Я предполагаю, что Коперник мог бы согласиться со мной.