новости космоса
5073 48
09 января 2023 16:34:28

Являются ли черные дыры машинами времени? Да, но есть нюанс

Черные дыры создают естественные машины времени, которые позволяют путешествовать как в прошлое, так и в будущее. Но не надейтесь в ближайшее время вернуться в эпоху динозавров, ведь попытка отправиться в прошлое с помощью черной дыры может оказаться последним, что вы когда-либо сделаете.

Черная дыра - это чрезвычайно массивный объект, который обычно образуется, когда умирающая звезда коллапсирует .

Подобно планетам и звездам, черные дыры окружены гравитационными полями. Как правило, чем массивнее объект, тем сильнее его гравитационное поле. Гравитационное поле черной дыры настолько сильно, что даже свет не может вырваться из него.

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна говорит нам, что материя и энергия искривляют и растягивают пространство. Чем массивнее объект, тем больше пространства растягивается и изгибается вокруг него.

Массивный объект создает своеобразную долину в пространстве. Когда объекты приближаются, они падают в долину. Когда вы подходите достаточно близко к любому массивному объекту, включая черную дыру, вы падаете ему навстречу.

Долина, образованная черной дырой, становится все круче и круче по мере того, как вы приближаетесь к ней издалека. Точка, в которой она становится настолько крутой, что свет не может вырваться наружу, называется горизонтом событий.

Горизонты событий интересны не только потенциальным путешественникам во времени, но и философам, потому что они влияют на то, как мы понимаем природу времени.

Когда пространство растягивается, растягивается и время. Часы, находящиеся рядом с массивным объектом, будут тикать медленнее, чем те, которые находятся рядом с небольшим объектом.

Часы рядом с черной дырой будут тикать очень медленно по сравнению с часами на Земле. Таким образом, черные дыры можно использовать для путешествий в будущее. Если вы хотите прыгнуть в будущее Земли, просто пролетите рядом с черной дырой, а затем вернитесь на Землю.

Если вы подойдете достаточно близко к центру черной дыры, ваши часы будут тикать медленнее, но вы все равно сможете сбежать, пока не пересечете горизонт событий.

А как насчет прошлого? Вот тут-то все и становится по-настоящему интересным. Черная дыра искривляет время настолько сильно, что оно может обернуться вспять само по себе.

Представьте, что вы берете лист бумаги и соединяете два конца, образуя петлю. Вот что, по-видимому, черная дыра делает со временем.

Это создает естественную машину времени. Если бы вы могли каким-то образом попасть в петлю, которую физики называют замкнутой временной кривой, вы бы оказались на траектории в пространстве, которое начинается в будущем и заканчивается в прошлом.

Итак, вы нашли черную дыру и хотите использовать свой надежный космический корабль, чтобы вернуться и навестить динозавров. Удачи.

Есть три проблемы. Во-первых, вы можете путешествовать только в прошлое черной дыры. Это означает, что если черная дыра была создана после того, как динозавры вымерли, то вы не сможете вернуться достаточно далеко назад.

Во-вторых, вам, вероятно, пришлось бы пересечь горизонт событий, чтобы попасть в цикл. Это означает, что для выхода из цикла в определенное время в прошлом вам нужно было бы выйти из горизонта событий. Это означает путешествие быстрее света, что, как мы почти уверены, невозможно.

В-третьих, вы и ваш корабль подвергнетесь «спагеттификации». Когда вы пересечете горизонт событий, вы будете растянуты, как лапша. На самом деле, вы, вероятно, были бы растянуты настолько тонко, что превратились бы просто в цепочку атомов, спиралью уходящих в пустоту.


(Добавил: Rolf80)

комментарии
1
Teddy92 · 09-01-2023

Жизнь - машина времени. В конце нас ждет черная дыра. И часики тикают быстрее по мере приближения к черной дыре.

2
Bechmet111 · 09-01-2023

Очередная хреня, что есть время, замедление тикающего механизма или электрон долбанулся башкой вместе с фатоном. Любой механизм можно замедлить но это ни как не повлияет на время. Как выразился великий поэт,,, она бредет сама собою,,,

3
itatel117 · 09-01-2023

Ещё бы модель придумали для начала как фарш обратно в мясорубку втягивается

4
Князь149 · 09-01-2023

Что бы доказывать что время останавливается при скорости света - докажите что такое фотон! Потом и поговорим (частича это, энергия или волна)

5
Astroban47 · 09-01-2023

/Черная дыра - это чрезвычайно массивный объект, который обычно образуется, когда умирающая звезда коллапсирует ./
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Звезды не умирают, они угасая превращаются в планеты.
.
/Подобно планетам и звездам, черные дыры окружены гравитационными полями/
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Да, потому што звезды и планеты, тоже имеют внутри себя черную дыру.
.
/Гравитационное поле черной дыры настолько сильно, что даже свет не может вырваться из него./
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
С такой формулировкой задачи трудно согласится. К примеру наша звезда имея чд прекрасно светится.
.
/Когда вы подходите достаточно близко к любому массивному объекту, включая черную дыру, вы падаете ему навстречу/
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Штоб попасть в чд сперва надо пересечь огненную стену, отделяющую от чд, где температура абс.ноль градусов. /ятд/

6
nick_s110 · 09-01-2023

Полная чушь. Время нельзя ни ускорить, ни замедлить, ни, тем боле, обратить вспять. Время вообще не является физическим объектом. Так же как и Пространство. Ибо ни то ни другое невозможно измерить.

7
Teddy92 · 09-01-2023

А как же часыи линейка?

8
3756 · 10-01-2023

Вот сюжет для мелодрамы. Идет экспедиция в окрестности ЧД, время там замедляется, а на Земле тем временем происходит черт знает что. Всякие политические и природные катаклизмы а также эпидемия кошачьего гриппа. Возвращается молодой балбес кошмонафт, его с трудом вспоминают, он кое как вписывается в современность и заводит роман с одной вредной бабой. После пары тройки эротических сцен, в неподходящий момент вдруг всплывает, что она - его внучерь. Шок. Занавес.

9
Bong105 · 10-01-2023

Часы замедляются (останавливаются, если сломались от), линейка гнется.
Но это не есть время или даже пространство.))
Так что там "останавливается" в головах, при воображении некоей т.н.ЧД??))
В головах ученых надо полагать.
Вот где наверное хлам и аксиомная помойка.

10
nick_s110 · 10-01-2023

Teddy, линейка есть эталонный материальный объект, который измеряет расстояние между материальными объектами или их протяженность. Часы есть эталонный процесс, с помощью которого измеряют длительность других процессов, происходящих в системах материальных объектов. Вы никогда не сможете измерить какую либо протяженность "пустого" пространства. Так же как и длительность "пустого" времени. Следовательно, ни пространство, ни время сами по себе не измеримы. Они есть лишь наше идеализированное представление о протяженности материи и длительности ее движений.
Как-то я уже просил Вас описать процедуру измерения "пустого" пространства. Вы тогда так и не ответили...)

11
nick_s110 · 10-01-2023

Если физик-экспериментатор фиксирует "замедление времени", это всего лишь означает, что в замедляется конкретный физический процесс. Причем, принципиально разные процессы могут в конкретных условиях иметь разную степень замедления. Следовательно, строить теорию на принципе искривления пространства-времени - это уходить в идеализм со всеми вытекающими последствиями. Которые мы сейчас и имеем: сказки о кротовых норах, о склейке и пронизывании пространства, о машинах времени и парадоксах убитого дедушки...

12
Bong105 · 10-01-2023

Вопрос интересней на самом деле, поскольку исключительно свойства материальных объектов позволяют их измерять как линейно, буквально линейкой, так и временем, а значит в периоде, а не по длине. Что это за свойства материи такие? А поскольку сейчас измеряют вообще все, то эти с-ва материи, а значит и вещества из которого она, универсальные. Какие? "Потянет" кто? Почему материю можно измерить в принципе.))

13
Bong105 · 10-01-2023

Есть еще один. Если без времени и даже пространства то как думать о сегодняшнем дне без этого?))

14
nick_s110 · 10-01-2023

Bong, думать о пространстве и сегодняшнем дне времени - можно. Более того - это даже очень удобно. Главное не забывать, что физически их нет))
А есть лишь вечно изменяющаяся (движущаяся) материя, данная нам в материальных объектах. Это примерно, как думать о физике с помощью математики. В природе нет красивых, идеальных закономерностей. Однако, идеализируя процессы и придавая им форму красивых математических функций мы получаем инструмент познания мира и возможности влияния на него. Главное, не забывать, что законы - лишь идеальное представление о мире и не следует подменять ими реальные "физические" явления.

15
Bong105 · 10-01-2023

nick_s, вот именно, за исключением одного критически важного нюанса - не "главное не забывать", а этим думать.
В качестве упражнения можно использовать утреннее пробуждения.
Где вы проснулись? В будущем? А что изменилось?
В большинстве своем просыпаемся в одной и той же пастели. То есть ничего не изменилось и нет перемещения в некое будущее. Нет никакого будущего. Есть непрерывно изменяющееся настоящее Но почему оно изменяется? Более того, при изменениях почему его, вещества остается столько же? Что тогда изменяется? Это одно. Что такое с материей что она непрерывно изменяется? Ну и уже как следствие что можно сделать что бы материя изменилась до состояния как вам хотелось бы. Как следствие как минимум элемент "время" попросту исключается из процесса мышления. Формируется другой контекст мышления, с другими уже формами научного подхода в поиске и решении. С пространством, а так же множеством других "ядовитых" аксиом через похожие инструменты можно высвободить разум свой. В этом контексте вряд ли будет место "законам природы", останутся закономерности, а закономерности это не законы, хотя формат предопределенности имеется и в закономерностях, но не фатальной. Каждый раз может не совпадать. Закономерность это как упорядоченность в общем порядке. В определенный момент закономерность за упорядоченность может даже стать общим порядком. Удивительный круговорот. Общий порядок (хаос?) остается в любом случае, в котором формируются снова почему-то упорядоченности, оно же закономерности.

16
Bong105 · 10-01-2023

"В определенный момент закономерность ИЗ упорядоченности может даже стать общим порядком."

17
JamesWebb92 · 10-01-2023

К чему здесь эти фантазии? Время - не листок бумаги. Ни в какие трубочки и колбочки оно не сворачивается. Это чушь.

18
viktorchibis92 · 10-01-2023

Nick_s, в Вашу копилку – arxiv:2301.01365v1 (Первичные черные дыры и ранние галактики. Пленарное выступление на 6-й Международной конференции по физике элементарных частиц и астрофизике (ICCPA-2022) А. Д. Долгова, 5 января 2023 г.).
Цитаты:
«Космический телескоп Уэбба (JWST) вызвал сильное замешательство среди астрономического сообщества. Ранняя Вселенная с красными смещениями z ∼ 10 и возрастом в несколько сотен миллионов лет - было обнаружено, что она густо населена галактиками, которых согласно общепринятой космологии не может быть там, и содержал очень высокий уровень пыли. По общепринятому мнению, доступный возраст Вселенной был намного меньше времени, необходимого для создания такой богатой Вселенной. Возникло неприятное ощущение, что стандартная космологическая модель, подкрепленная теорией и «экспериментом», была на грани краха».
«Дополнительно есть проблемы относительно СМЧД:
1. СМЧД есть во всех крупных галактиках. Вселенский век слишком короток для их формирования посредством общепринятый механизм аккреции.
2. Несколько СМЧД обнаружены в очень маленьких галактиках и даже в (почти) пустом космосе, где недостаточно не только времени, но и количества материала. Интересное недавнее наблюдение было сделано телескопом Хобби-Эберли.
Обсерватория предполагает наличие СМЧД с массой около 17 миллиардов М, что эквивалентно 14% от общей звездной массы галактики. Обычно масса центральной СМЧД составляет около 0,1 % массы галактики. Эта СМЧД наблюдалась при анализе движения звезд вблизи центра галактики. Недавно появились свежие данные [16], указывающие на сверхмассивную ЧД с массой 3 × 10^6M в карликовой галактике Leo 1».
«Согласно стандартному подходу СМЧД в галактике формируются после того, как галактики были созданы механизмом аккреции.
Автором была выдвинута гипотеза об обратном сценарии, а именно, сначала формировались СМЧД, а затем впоследствии шло формирование галактики».
И т.д.
.
PS: Мнение автора может не совпадать с моим мнением.

19
Leonid3190 · 10-01-2023

viktorchibis, а вот с моим мнением, которое я здесь озвучивал, авторское совпадает полностью. Более того, этот сценарий не только соответствует очень большим СМЧД, но и большому количеству галактик на ранних этапах (200 -- 300 млн лет после БВ) формирования вселенной :-)))

20
Teddy92 · 10-01-2023

Формирование СМЧД и галактик в период плазменного состояния вещества вполне соответствует теории плазменной космогонии. Без придумывания всяких чудесных сверхсветовых взаимодействий и ниспровержения к чертям собачим всех основ физики.

21
Astroban47 · 10-01-2023

"Ребята, давайте жить дружно". Ъгалактики мелкие и большие, также СМЧД никоим образом не образовались, их вообще ньма. Дискутировать о несуществующих ъгалактиках и о БВ, добром не закончится. /ятд/

22
viktorchibis92 · 10-01-2023

«этот сценарий не только соответствует очень большим СМЧД, но и большому количеству галактик на ранних этапах (200 -- 300 млн лет после БВ) формирования вселенной».
.
Leonid, с этого места, пожалуйста, поподробнее (повторение – мать учения).

23
Leonid3190 · 10-01-2023

Teddy, в период плазменного состояний ( до 380 000 лет от роду ) излучение и материя находились в состоянии РАВНОВЕСИЯ, т. е. кинетическая энергия протонов и ядер гелия (температура) равнялась энергии фотонов. Это была горячая плазма, скорости протонов (при 1000000 грК -- 160 км/сек, на момент рекомбинации при 3000 грК -- 9 км/сек). Эти скорости ставят существенный предел возможным сгущениям. Разве принять, что не реагирующая гипотетическая ТМ начала сгущаться.
Холодная плазма, про которую вы любите упоминать, существует лишь при поступлении энергии, накачки, из других источников, до которых были "тёмные века", 200--300 млн лет, когда образовались и зажглись первые звёзды (одновременно с образованием СМЧД.
.
viktorchibis, несколько раз упоминал, что время гравитационного коллапса ОДИНАКОВО и для небольших и больших звёзд, как и для СМЧД, и зависит исключительно от начального превышения плотности коллапсирующего облака.

24
elena192 · 10-01-2023

Если бы с замедляющимися часами ещё и замедлялись химические и биологические процессы.Чтобы попасть в прошлое их нужно повторить до атома.

25
itatel117 · 11-01-2023

elena, как я понял сие сообщение, пока возможно путешествие в будущее, если можно как-то перекантоваться у чёрной дыры. Хотя это не машина времени

26
Caspersky135 · 11-01-2023

"Черная дыра искривляет время настолько сильно, что оно может обернуться вспять само по себе."
---
Космопсих летящий в ЧД состоит из атомов. Момент его падения в ЧД вопросов не вызывает. Но вот в момент выныривания его в прошлом получается что одновременно во вселенной находятся две копии одних и тех же атомов (одна копия будет вероятней всего в виде излучения, но сути это не меняет).
Гению, который это придумал, осталось только подтвердить расчётами своё доказательство нарушения причинно-следственной связи и дело в шляпе, он может претендовать на нобелевку.

27
viktorchibis92 · 11-01-2023

Leonid (ком. 23), спасибо, скорость гравитационного коллапса объектов я усвоил. Не будем привлекать пока другие силы. Не совсем ясна при этом схема образования КМС Вселенной, с громадными войдами и филаментами (нитями) между галактиками. По моим прикидкам, плотность материи в тех самых галактиках, которые видит JWST, всего на порядок больше средней плотности материи во Вселенной. Если я не наврал в расчетах, то это значит, что для образования первых Гл достаточно области девственной Вселенной всего в 3 раза больше диаметра Гл. Откуда же тогда такие громадные войды? Этот вопрос, по-моему, покруче вопросов образования СМЧД и Гл, и «попахивает» участием других сил.

28
Leonid3190 · 11-01-2023

viktorchibis, наверное следует искать ответ в интенсивности фонового излучения (не температуры, а именно интенсивности) и его неравномерности, т. е. в неравномерности распределения материи.
Могут-ли эти неравномерности удержаться гравитацией при существующем расширении вселенной?

29
elena192 · 11-01-2023

Да,в будущее,но в некоторых случаях оно может оказаться прошлым,но с того момента,когда вы оказались в описанной в новости ситуации.Я буду рада,если я ошиблась.Комментарию 25.

30
Teddy92 · 11-01-2023

Равновесность и плазма две вещи несовместные. Плазма в джетах черных дыр имеет скорости вовсе не 160 км/с, а околосветовые. Тем не менее, джет это даже близко не равновесный обьект.
Равновесность, линейность, непонимание турбулентности и десятков видов неустойчивостей плазмы, которые являются формами самоорганизации материи, - это все причины косного подхода в космологии.
Да что там, многие не понимают взаимодействие плазмы и магнитного поля. И это для основного вида состояния вещества в астрономии - плазмы.

31
Teddy92 · 11-01-2023

Вообще, распространение понятия "равновесность" даже не на электронно протонную плазму с экзотическими еще не изученными свойствами, а на кварк глюонную вызывает вопросы к вменяемости господ ученых. Ноги статистической равновесности растут еще из калориметров ХVIII века. А распространение ее на релятивистские и квантовые явления просто ужасает своей неадекватностью.

32
Leonid3190 · 11-01-2023

Ну да, галактики с Z=2 тоже имеют 0.8 световой, но состоят из обычных звёзд на разных стадиях, внутри этих галактик газовые облака молекулярного водорода, из которого эти звёзды образуются. Так что световые скорости не обозначают плазму. Скорость распространения джета это не его температура.
Если не было в первичной (до 380 000 лет от начала) плазме равновесия, откуда взялось фоновое излучение, оно ведь есть фактически, а не теоретически.

33
Teddy92 · 11-01-2023

Так называемое реликтовое излучение это всего лишь равновесная температура электронов на которых происходит комптоновское и сюняева-зельдовича рассеяние фотонов определенной части (далеко не всего) спектра. Сейчас считается, что оно мало ввиду занижения оценки концентрации барионной материи. Если увеличить ее на порядок, то рассеяние фотонов на электронах будет соответствовать формулам.

34
Leonid3190 · 12-01-2023

Чтобы фотоны рассеялись, они должны быть в наличии. Они и есть в количестве 500 шт в каждом кубическом сантиметре -- измеренное значение. А теперь прикиньте сколько фотонов выдали на гора все звёздочки, наберётся-ли хотя бы десяток на см^3 ?

35
Teddy92 · 12-01-2023

Фотоны, выданные на гора звездочками, могут увеличиваться в числе. Самый близкий пример - двойной комптон эффект, когда после столкновения фотона с электроном улетает уже два фотона. Поэтому оценка " в лоб" некорректна.

36
Teddy92 · 12-01-2023

За меня посчитали количество фотонов испущенных звездами. Это 10^84 в видимой части.

37
Teddy92 · 12-01-2023

Правда я не понял как это число получено. Поэтому к нему отношусь скептически.

38
Teddy92 · 12-01-2023

Впрочем, не туда свернули. Я хотел сказать, что тепловой статистический равновесный подход это сильно устарело.
Поэтому выводы, полученные с его помощью не вызывают сколько нибудь серьезного доверия.

39
viktorchibis92 · 12-01-2023

Коллеги, а что такое фотон?
Или - 500 фотонов в кубическом сантиметре?
Или – один фотон превратился в два фотона? (физику пожалуйста).
.
Хотя, надо признать, что роль фотонов ничуть не меньше, чем плазмы (или нейтральной материи), а м.б. и больше. В частности, в соответствии с КСТ, громадные войды м.б. результатом локальной массовой аннигиляции симплов с высвобождением громадной фотонной энергии, что безусловно могло способствовать концентрации материи по периферии области аннигиляции. Неравномерность (неизотропность) образования симплов с разными зарядами в некоторых локальных объемах пространства заложена в схеме образования симплов.

40
Teddy92 · 12-01-2023

Кроме двойного эффекта комптона есть еще нелинейный. Так там вообще рождаются несколько фотонов. Правда нужны суперсильные поля.
И еще комптон эффект обычно проявляется для фотонов высоких энергий. Это из за того, что обычно электроны в атомах сильно связаны и чтобы выполнялось приближение свободных электронов фотоны должны быть энергичнее энергии связи.
Однако для космоса электроны свободны для любых энергий. Напомню плазма космоса почти вся это каша из электронов и протонов в магнитном поле.

41
viktorchibis92 · 12-01-2023

А ещё есть рассеяние фотонов на тяжёлых частицах, и магнитное комптоновское рассеяние фотонов. Но мы ведь не в «название городов» «играем». Хотелось бы знать и понимать физику процессов, происходящих в этих физических эффектах.
.
PS: В КСТ, кстати, физика этих процессов объяснена, в частности физика процессов поглощения и испускания фотонов электроном.

42
Leonid3190 · 12-01-2023

" Это 10^84 в видимой части "
Видимая часть радиусом 13.8 млрд световых лет имеет объём 9.32E+78 метров кубических или ~1.0E+85 см^3. На каждый см^3 приходится 0.1 фотона.
Если ВСЮ массу барионки видимой части превратить в фотоны с длиной волны 0.8 микрон, как раз и выйдем на 500 шт/см^3.
И что вы скажете насчёт равновесия?

43
itatel117 · 12-01-2023

Главный вывод заметки: в ЧД не происходят никакие процессы, потому что время останавливается

44
Teddy92 · 12-01-2023

Ха ха! Особенно Большой Взрыв равновесный процесс.

45
Leonid3190 · 12-01-2023

Teddy, мы пытаемся рассмотреть не момент Большого Взрыва, но события происходившие через более чем триста тысяч лет после него, поэтому отсылка к Большому Взрыву не более чем уход от ответа по количеству фотонов на момент разделения вещества и излучения (коллега Astroban здесь добавил бы "ЯТД")
:-))

46
Teddy92 · 12-01-2023

А я не могу сказать сколько было тогда фотонов. Эта величина переменная. Я указывал в каких процессах число фотонов меняется. Но таких процессов множество. Плюс неизвнстные. За 14 000 000 000 лет много процессов произошло. Есть люди, которые веруют, что это число не менялось.

47
ostman61 · 12-01-2023

Ого, любимая тема для любителей пофантазировать, подъехала. Чёрные дыры, наше всё.

48
viktorchibis92 · 12-01-2023

Интересно, если в нашей Солнечной системе «выключить» весь свет (фотоны), то что произойдет с межпланетной солнечной плазмой?

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!