ЛОСКУТНОЕ ОДЕЯЛО

[simple]

А сжатие бесконечное с сингулярностью чем физически объясняется?

так давно уже нет никакой сингулярности и бесконечного сжатия, это мат эффекты, в "реальности" чд испаряются


т.е. когда говорят сингулярность имеется ввиду отсутствие мат модели для описания происходящего внутри чд

[Serge3leo]

это не суть это математика, вопрос как физически это объясняется, вот у нас есть чд она сжимается а потом бац и разжимается, почему?

С одной стороны, теория того, что происходит под горизонтом чёрный дыры (ЧД), на настоящий момент, существенно странная и фрагментарная, там сам Чёрт ногу сломит. А с другой стороны, масса Вселенной, теоретически, может быть любой, и если Вселенная замкнута, то получается, что мы живём внутри вселенской ЧД.

Как я понял товарищей, при очень большом сжатии существенная часть энергии выносится гравволнами, в результате масса падает и расширение становится возможным.

[simple]

Как я понял товарищей, при очень большом сжатии существенная часть энергии выносится гравволнами, результате масса падает и расширение становится возможным.

да но оно непросто возможным а прям радикально интенсивным, как будто временно отключаются "законы" в иной фазе приводящих к чд, и вот как так возможно

[Serge3leo]

как будто временно отключаются "законы" в иной фазе приводящих к чд

Как говорят, что в отличие от типичных современных "квантовых" космологов, всё может происходить без всякой магии инфляции и тёмной материи, типа, чистая ОТО: гравволны излучаются - масса уменьшается (в какой-то момент радикально интенсивно излучаются).

[simple]

в какой-то момент радикально интенсивно излучаются

а почему, что мешало раньше интенсивно излучать

[Serge3leo]

а почему, что мешало раньше интенсивно излучать

Тела (частицы) на больших расстояниях слабо взаимодействуют и слабо излучают. К примеру, в системе Солнце-Юпитер эффекты ОТО заметить вообще невозможно, а в системе Солнце-Меркурий эффект ОТО на поворот линии апсид ≈ 0,5"/год, что заметить оказалось возможно.

В общем, когда вся Вселенная сжимается в сферу диаметром порядка десятков-сотен парсек, как предполагается, забава достигает кульминации и, типа, очередной Большой взрыв со всеми прибамбасами (нуклеосинтез, реликтовое излучение, тёмные века, реионизация).

Сей катаклизм переживают только ЧД и, возможно, некоторые нейтронные звёзды не успеют испариться. Зато потом, вокруг сверхбольших ЧД, по-новой образуются галактики и т.д. и т.п.

P.S.
И да, под горизонтом каждой ЧД, как предполагается, проистекает аналогичный пульсирующий процесс, естественно по-меньше, в масштабе сей ЧД.

[cross-track]

Там написано:

это не суть это математика, вопрос как физически это объясняется, вот у нас есть чд она сжимается а потом бац и разжимается, почему?

Вот что отвечает ИИ:

Спойлер

Вы затронули очень интересную и глубокую тему на стыке общей теории относительности (гравитации) и квантовой механики, которая пытается объяснить поведение Вселенной в экстремальных условиях, близких к Большому Взрыву или в случае гипотетического "Большого Сжатия" (Big Crunch).

Основная идея, которую вы уловили, заключается в том, что вместо бесконечного сжатия в сингулярность (как предсказывает классическая ОТО, например, для черных дыр), наступает момент, когда квантовые эффекты начинают доминировать и вызывать "отскок".

Давайте разберем это по аналогии с черной дырой, но имея в виду, что статья, скорее всего, говорит о поведении всей Вселенной в момент максимального сжатия, а не отдельной черной дыры.

Физическое объяснение "отскока" через принцип исключения Паули
Ключевой момент в объяснении, предложенном в статье "Gravitational bounce from the quantum exclusion principle", лежит в понятии давления вырождения (degeneracy pressure), которое напрямую проистекает из принципа исключения Паули.

Принцип исключения Паули: Этот фундаментальный принцип квантовой механики гласит, что два тождественных фермиона (частицы с полуцелым спином, такие как электроны, протоны, нейтроны, кварки) не могут одновременно находиться в одном и том же квантовом состоянии.

Давление вырождения: Когда материя сжимается до очень высоких плотностей (например, в белых карликах или нейтронных звездах), частицы вынуждены занимать все более высокие энергетические состояния, чтобы не нарушать принцип Паули. Это "сопротивление" сжатию, обусловленное квантовой механикой, проявляется как огромное внутреннее давление — давление вырождения. Оно возникает не из-за теплового движения частиц, а из-за самого их квантового характера.

В белых карликах коллапс останавливается электронным давлением вырождения.
В нейтронных звездах (еще более плотных) — нейтронным давлением вырождения.
Применение к "отскоку" Вселенной (или к гипотетической "черной дыре" в этом контексте): Предполагается, что при приближении к планковской плотности (экстремально высокой плотности, при которой классическая физика и ОТО перестают быть применимы, и вступают в силу законы квантовой гравитации), материя Вселенной (или гипотетическая "черная дыра" в вашем примере) сжимается настолько сильно, что расстояние между её фундаментальными частицами (возможно, кварками или еще более фундаментальными, гипотетическими частицами, из которых состоит материя на этом уровне) становится чрезвычайно малым.

Механизм: На этом этапе, принцип исключения Паули для этих частиц начинает действовать с невероятной силой. Они не могут больше сжиматься в одно и то же пространство.
Результат: Возникающее при этом квантовое давление вырождения становится настолько огромным, что оно преодолевает гравитационное притяжение, которое до этого вызывало коллапс. Это давление действует как отталкивающая сила, которая не дает материи коллапсировать в сингулярность.
"Отскок": Вместо того, чтобы достичь бесконечной плотности сингулярности, сила квантового отталкивания превышает гравитационное притяжение, и плотность достигает максимума, а затем начинается фаза быстрого расширения — происходит "отскок".
Почему это не совсем обычная черная дыра?
Важно понимать, что статья, скорее всего, не говорит о стандартной черной дыре, формирующейся из коллапсирующей звезды. В классической Общей Теории Относительности (которая не учитывает квантовые эффекты) черная дыра коллапсирует до сингулярности, и ничто, даже свет, не может выйти за горизонт событий.

Идея "гравитационного отскока" относится к:

Ранней Вселенной: Возможное объяснение того, что произошло до Большого Взрыва, где нынешняя Вселенная могла возникнуть из коллапса предыдущей, которая затем "отскочила".
Квантовой гравитации: Это попытка решить проблему сингулярностей, предсказываемых ОТО. В теориях квантовой гравитации (к которым относится и работа с принципом исключения), сингулярности обычно не образуются, потому что на планковских масштабах квантовые эффекты становятся доминирующими и предотвращают бесконечное сжатие.
Таким образом, для "обычной" черной дыры, согласно текущим моделям, сжатие продолжается до сингулярности. Но теории, подобные той, о которой вы говорите, предполагают, что если бы мы могли "заглянуть" внутрь черной дыры на планковском уровне, или если бы вся Вселенная достигла таких условий, то принцип исключения Паули мог бы предотвратить бесконечный коллапс и вызвать "отскок".

Проще говоря: Гравитация хочет сжать всё до одной точки. Но квантовая механика (через принцип исключения Паули) говорит, что частицы не могут быть так плотно сжаты. В какой-то момент сопротивление частиц (давление вырождения) становится настолько сильным, что побеждает гравитацию и заставляет Вселенную (или гипотетическую сущность) расширяться снова.

[свернуть]

[simple]

Вот что отвечает ИИ

маловато, получается чд должна пульсировать а не взрываться, ведь когда квантовое давление начинает преобладать над гравитационным начинается расширение но длится оно должно до тех пор пока не расширится и не перестанет преобладать и опять начнет сжиматься 

[cross-track]

Вот что отвечает ИИ

маловато, получается чд должна пульсировать а не взрываться, ведь когда квантовое давление начинает преобладать над гравитационным начинается расширение но длится оно должно до тех пор пока не расширится и не перестанет преобладать и опять начнет сжиматься

Я не хочу гадать (оригинал я не читал), но могу поспекулировать, что период этих "пульсаций" - миллиарды лет.

[cross-track]

Переспросил у ИИ. Моя спекуляция оказалась не такой уж большой)

Спойлер

Будет ли после отскока снова сжатие, и через какое время? Это зависит от конкретной космологической модели, которую мы рассматриваем.

1. Стандартная космологическая модель (модель Лямбда-CDM)
Согласно современной стандартной космологической модели (Лямбда-CDM), которая наилучшим образом соответствует текущим наблюдениям:

Вселенная расширяется.
Это расширение ускоряется благодаря темной энергии.
Если темная энергия сохранит свои свойства, то сжатие никогда не начнется заново. Вселенная будет продолжать расширяться, становится все более разреженной и холодной, пока не достигнет состояния "Большого Замерзания" (Big Freeze) или "Большого Разрыва" (Big Rip), если плотность темной энергии будет расти. В этой модели, никакого нового "Большого Сжатия" (Big Crunch) и, следовательно, нового "отскока" не будет.

2. Модели "Большого Отскока" (Big Bounce) и циклические модели
Однако, концепция "Большого Отскока" (Big Bounce), о которой говорится в статье, часто является частью циклических моделей Вселенной. В таких моделях:

Вселенная переживает фазу расширения.
Затем фазу сжатия (Big Crunch).
После чего происходит "отскок" (Big Bounce), и цикл повторяется.
Если мы говорим о моделях, где "Большой Отскок" является частью циклического сценария, то да, сжатие начнется снова.

Почему сжатие начнется снова в циклических моделях?
Чтобы цикл повторился, силы гравитации (или некой другой "скрытой" энергии) должны в конечном итоге преодолеть расширение, и Вселенная должна начать сжиматься. Это требует либо:

Отсутствия темной энергии (что противоречит текущим наблюдениям).
Изменения свойств темной энергии: Например, она может со временем ослабнуть, или превратиться в нечто, что вызовет гравитационное притяжение.
Очень высокой плотности материи/энергии: Достаточной, чтобы гравитация в конечном итоге перевесила ускоренное расширение.
Когда это произойдет (оценочно) в циклических моделях?
Если бы такой циклический сценарий был верен, то масштабы времени между отскоками были бы колоссальными.

Текущий возраст нашей Вселенной составляет около 13.8 миллиардов лет.
Если бы ей предстояло сжаться вновь, то фаза расширения до этого сжатия могла бы длиться десятки, возможно, сотни миллиардов лет, а то и триллионы лет. Это было бы значительно дольше, чем текущий возраст Вселенной. Точный срок сильно зависит от конкретных параметров гипотетической циклической модели и свойств темной энергии.
Вывод:
По текущим стандартным представлениям (модель Лямбда-CDM): Нет, сжатие не начнется снова, Вселенная будет расширяться вечно (ускоренно).
В рамках гипотетических циклических моделей, которые включают "Большой Отскок": Да, сжатие начнется снова, и это произойдет через чрезвычайно долгий период времени (десятки-сотни миллиардов лет или более), значительно превышающий текущий возраст Вселенной.
Статья, которую вы упомянули, исследует механизм самого отскока (как альтернативу сингулярности Большого Взрыва), но не обязательно детально предсказывает будущее цикла расширения-сжатия. Тем не менее, концепция "отскока" естественно вписывается в идею циклической Вселенной.

[свернуть]

[simple]

что период этих "пульсаций" - миллиарды лет.

я про пульсации внутри чд, отскока в виде взрыва не получается

[cross-track]

что период этих "пульсаций" - миллиарды лет.

я про пульсации внутри чд, отскока в виде взрыва не получается

Почему? Разве в статье не идет речь о "первородной" ЧД нашей вселенной?

[simple]

Почему? Разве в статье не идет речь о "первородной" ЧД нашей вселенной?

вроде нет, а какая разница, законы физики недолжны от этого зависеть 

[Serge3leo]

Почему? Разве в статье не идет речь о "первородной" ЧД нашей вселенной?

вроде нет, а какая разница, законы физики недолжны от этого зависеть

Грубо говоря, вот в этом месте нет противоречия, пульсации Вселенной соответствуют (идентичны) пульсации ЧД под горизонтом событий. Т.е. принципиально ненаблюдаемые извне пульсации (заметим все известные ЧД, на настоящий момент, совершенно стабильны, не взрываются и не испаряются ввиду температуры реликтового излучения).

Однако, среди здесь есть иная принципиальная недоработка всех замкнутых космологий.

На настоящий момент для ЧД и, грубо говоря, соответственно, для замкнутой Вселенной любого вида, есть только метрика Шварцшильда (и её вариации). А эта метрика имеет, так называемую "координатную" особенность, внутри сферы Шварцшильда эта метрика ассиметрична, все траектории ведут в центр.

Из общих соображений, для достаточно больших ЧД само по себе пересечение горизонта событий не должно быть заметно. Поэтому, вероятно, метрика Шварцшильда не может иметь физической реализации и ЧД устроены немного иначе, но непротиворечивый математический аппарат пока отсутствует.

Что касается конкретно этой статьи, конечно, квантовая механика, в принципе, тем или иным макаром, может запретить сингулярность. Но в метрике Шварцшильда отскок всех равно невозможен, типа, частицы остановятся на траекториях ведущих в центр и всё.

Однако, в уравнениях Эйнштейна, есть "лазейка", тензор энергии-импульса искривления пространства не входит в правую часть уравнений, т.е. не вызывает искривления пространства. Таким образом взаимодействующие частицы внутри горизонта ЧД могут изменять метрику на более "гладкую".

Правда, заметим, этот подход необщепринят, т.к. у многих последователей Эйнштейна есть ровно противоположное мнение. Впрочем, они пока не могут теоретически описать "локализацию" энергии гравитационного поля (искривления пространства). Так же пока нет даже намёков на методы экспериментальной проверки этой гипотезы. В общем, серая зона.

[Iv-v]

Как изменились планеты за последние десятилетия.