BKhL szingularitás

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. április 16-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

A BKhL-szingularitás (vagy Belinszkij-Khalatnikov-Lifshitz szingularitás) az Einstein-féle gravitációs egyenlet nem triviális, kaotikus és dinamikus megoldása egy homogén, zárt, de anizotrop univerzumhoz, 3-gömbös topológiával (a IX. kozmológiai modellek szerint). osztályozás). Ez a szingularitás a lehető legreálisabb, az univerzum összeomlása során, a "Big Crunch" folyamatában és a fekete lyukak mélyén alakul ki . A BCL szingularitást a közelében időben kaotikusan oszcilláló gravitációs árapály-erők jellemzik.

Mivel a gravitáció a tér-idő tér görbületének jelensége tömeg vagy energia jelenlétében , Einstein általános relativitáselmélete szerint a tér-idő mezőnek a rugalmasságon és rugalmasságon kívül viszkozitása is van, mivel a forgó fekete lyukak csavarja tér-idő örvénylé. A tér-idő mező görbületének is megvan a maga határa, amelynek metszéspontjában a görbület önnövő lesz, vagyis a görbületet maga a görbület generálja, nem pedig a szupersűrű anyag jelenléte. , azaz "a görbület energiája magában a görbületben van benne." Ez az él az Oppenheimer-Volkov kritikus határ, vagyis amikor egy szupermasszív csillag magja fekete lyukba omlik, akkor e határ átlépése előtt a téridő mezőt az anyag görbíti, az Oppenheimer-Volkov átlépése után határ, a görbület magától a görbülettől fogva növekedni fog, és még ha elméletileg ennek az élnek az átlépése után a mag anyagát eltávolítjuk, akkor a téridő görbült tere nem „ugrik” kifelé, igazodva, hanem tovább fog hajlani.

Ismeretes, hogy egy szupermasszív csillag magjának összeomlása során fekete lyuk keletkezik, melynek mélyén a tér-idő mező görbülete olyan erőssé válik, hogy minden anyag egy pontba sűrül. végtelen sűrűséggel és nulla térfogattal. Ha bármelyik tárgy elkezd szabadon esni egy ilyen fekete lyukba, akkor spagettivá válik, vagyis a fekete lyuk középpontjához közelebb eső oldala erősebben húz, mint az eseményhorizont felé néző oldala, és ez sugárirányú egyenletes nyújtáshoz és keresztirányú összenyomódáshoz vezet, egészen addig a tényig, hogy a tárgy végtelenül vékony "húrrá" van megfeszítve. A tárgy a szingularitásba kerül, de a valós fizika törvényei nem engedik meg, hogy bármi is végtelen legyen a valós univerzumban, vagyis csak a kvantumgravitáció írja le a gravitációs szingularitást - az általános relativitáselmélet kvantummal  való egyesülésének eredménye. mechanika . Az árapályerőkkel egyenletesen húzódó gravitációs szingularitást Robert Oppenheimer és Hartland Snyder számításaiban találták meg , de véletlenszerű perturbációk figyelembevétele nélkül idealizálják, vagyis az összeomló mag és az egész csillag kiszámításakor ez az volt. leegyszerűsítve, anélkül, hogy először figyelembe vették volna a forgást, az anyag egyenetlen eloszlását, a lökéshullámokat, a sűrűségkülönbségeket, az elektromágneses sugárzást, valamint a mag és a csillag enyhén aszimmetrikus alakját. Három szovjet elméleti fizikus, Isaac Halatnikov , Jevgenyij Lifszitz és Vlagyimir Belinszkij rájött, hogy ezek a perturbációk drasztikus hatással vannak a gravitációs szingularitás geometriájára és dinamikájára. A maganyag véletlenszerű perturbációi még az eseményhorizont kialakulása előtt egy szupermasszív csillag összeomlása során a tér-idő mező aszimmetrikus deformációját hozzák létre, mert az anyag még görbült, de az eseményhorizont megjelenése után az egyenetlenül ívelt tér-idő mező továbbra is egyre jobban meghajlik, az anyag már nem befolyásolja az összeomlás lefolyását. A világegyetem tér-ideje képének lényegének jobb leírása érdekében célszerűbb azt hipersíkként ábrázolni , amely egyben az univerzum "bránja". Maga a téridő mezeje zúzósebességgel nyomódik át egyre közelebb a világoshoz, és az egyenetlen görbület a tér görbületének gravitációs feszültségeinek erőinek aszimmetrikus eloszlását hozza létre három tengely mentén, ez a lenyomódás során a téridő összeomló mezőjének "lengésének" hatásához vezetnek. A tér rugalmassága, rugalmassága és viszkozitása ( amelyet az Einstein-féle relativitáselmélet igazol ) játssza majd szerepét, és a kaotikus rezgések, amelyeket a kierőszakolt mező oszcillációinak nevezhetünk, felerősödnek, az amplitúdó és a frekvenciák nőnek. mert a lefelé kényszerülő mező hatalmas sebessége által felszabaduló energia táplálja őket, a csillag magjának anyaga és az újonnan kialakult fekete lyuk behúzza őket, ezért az anyag szétszakad a csillag oszcillációiban. árapály gravitációs erők . Mögötte a tér-idő mező deformált görbületi zónája marad, amit a növekvő gravitációs turbulencia zónájának nevezhetünk. A téridő tér görbületének kaotikus oszcillációi a szingularitási ponton érik el a szélső pontjukat, de gyorsan összezsugorodnak, kiegyenlítődnek, de mivel a térnek van rugalmassága és rugalmassága, a viszkozitás mellett a deformációk összehúzódása is oszcilláló lesz. . A viszonylag gyors vetemedéskiegyenlítések külső szemlélő szempontjából nagymértékben elmaradnak, mivel a fekete lyukon belüli idő nagyon lelassul számára. Így I. Khalatnikov, E. Lifshits és V. Belinsky megmutatta, hogy egy újszülött fekete lyukban a lehulló anyagot a BCL-típusú árapály-erők széttépik.

Egy újszülött fekete lyukba zuhanó hipotetikus űrszonda lezuhan, és egyre jobban felgyorsul a tér-idő görbületi tartomány mentén, dinamikusan a turbulencia szélsőértékeiig (gravitációs turbulencia ) emelkedve. Ugyanakkor számolnunk kell azzal a ténnyel, hogy a „tömeginflációs szingularitás” (melyet Werner Israel és Eric Poisson talált meg) nem felülről fog ráesni az apparátusra. A lezuhanó tér egyre kaotikusabban megnyúlik és összenyomódik, tönkreteszi az eszközt, szétszakítja, miközben egymáshoz viszonyított töredékei tér-idő görbületű oszcilláló "sejtjeiben" levágódnak a látómezőből. . A töredékek is tovább törnek, ahogy az oszcillációk gyakorisága és amplitúdója növekszik, végül elemi részecskékké bomlik, amelyek a tér-idő görbület olyan szélsőséges fluktuációs tartományába kerülnek, ahol a frekvencia valószínűleg sokkal nagyobb, mint az egység, osztva a Planck-hosszal (Hz). Ezen a területen minden folyamat olyan gyorsan megy végbe, hogy elveszik az időbeli bizonyosság, és a tér mikrohullámú habbá változik, ami a valószínűségszámítás elvei szerint „dolgozik” - pontosan ez a gravitációs szingularitás, ami egy mikrohullámú kvantumvalószínűségi hab. , és a hajó részecskéiből feltehetően csak "csupasz tömeg/energia" marad meg. A hasonló BCL-típusú oszcillációkat keverőnek is nevezik, mert megtörik és összekeverik az anyagot.

Irodalom

Linkek