Cos'è una singolarità? Punto di singolarità. Singolarità del buco nero

Descrizione del processo di nascita e del corso di evoluzione dell'Universo

Tipo, qualcuno ha visto questo...

Dopo una preparazione preliminare così intensa è finalmente possibile presentare l'intero processo in sequenza. Sebbene in frammenti sia già parzialmente rappresentato dal testo situato sopra. E ora, per chi è interessato, in sequenza, tutto in ordine. La seguente figura ci aiuterà nel “procedimento”:

Tutte le sfere mostrate nella figura mostrano l'Universo nelle diverse fasi del suo sviluppo. La parte centrale dell'immagine, per chiarezza, è presentata su una scala inimmaginabilmente più grande di quella periferica. Differiscono infatti nelle dimensioni di circa 50 ordini di grandezza(!)

Manifestazioni episodiche proprietà quantistiche falsi vuoti di varia scala hanno avuto luogo per un tempo inimmaginabilmente lungo (e perché no?) in vari punti del gigantesco volume del mondo (che ora può essere chiamato Megaverso). Compreso nella regione centrale del nostro futuro Universo, convenzionalmente raffigurata nella figura dalla più piccola palla nera. Ma l'energia accumulata qui, praticamente ad un certo punto (e per pura coincidenza di eventi), non è stata sufficiente per conseguenze gravi.

Questa è proprio la risposta (e l'autore dell'opera è fiducioso che sia la risposta corretta) a una domanda a cui sembrerebbe del tutto impossibile rispondere: cosa accadeva prima del Big Bang. È tempo di parlare dell’“insensatezza” del fatto stesso di porre una simile domanda, dell’“impossibilità di qualsiasi finché” di finire nella pattumiera della storia della scienza.

Le conseguenze non si ebbero con sicurezza finché la quantità di energia (e di particelle elementari incorporee senza massa a riposo) raggiunse il limite, convenzionalmente indicato nella figura dal volume di una sfera centrale bianca di raggio r e .

Non dobbiamo dimenticare che in una connessione inestricabile con gli elementi della materia (particelle ed energie elementari) nel volume in esame, sorsero ed erano presenti tutte le forze (interazioni) inerenti alla natura: gravitazionale, elettromagnetica, nucleare debole e forte. Alcuni autori li interpretano come un'unica forza.

In quei rari casi in cui c’era un po’ più di energia (ma solo per un tempo estremamente breve), il sistema entrava in uno stato energetico instabile. E quando un giorno ha raggiunto un valore critico, convenzionalmente indicato dalla sfera interna di raggio r O(arancione scuro), lo stato di questo coagulo energetico divenne immediatamente singolare. E subito, come si suol dire, è esploso. Questo divenne il punto di riferimento “zero”, solo a partire dal quale quasi tutti i ricercatori studiano la cosmologia.

In effetti, come mostrato sopra, molte cose sono accadute prima, fino all’infinito storico-naturale. È il momento di parlare anche della mancanza di tempo “in quell’epoca” per andare in discarica. Non esisteva solo nel nostro quadro di riferimento, allora nemmeno nato.

Qui vale ancora la pena di capire se esso (il tempo) non si trova da solo nella Metagalassia, ovunque e direttamente. Non solo come una quarta coordinata spaziale alquanto formale. Lontano da qualsiasi massa - in una forma “pura”, attraverso la quale i mondi (in particolare il nostro Universo) corrono. Che appunto introduce in esso (per il fatto della sua esistenza e del suo movimento) distorsioni locali. E non è forse un’altra manifestazione (o addirittura? parte integrale) vuoto.
Ma questi sono i pensieri del solo autore della pubblicazione, assolutamente crudo, puramente intuitivo e, molto probabilmente, fondamentalmente errato ed errato.

Il secondo “effettivamente” si riferisce al fatto che con tutta la terrificante quantità di energia concentrata nel singolo coagulo, nessuna esplosione con la sua espansione, infatti, e non aveva. Nessuna onda d'urto (né acustica né luminosa), nessuna emissione, nessuna distruzione di nulla. Che tipo di esplosione è questa? C'è stata semplicemente un'espansione istantanea del nodo singolare originale di energia/materia a dimensioni inimmaginabili.

L’espansione quasi istantanea appena menzionata è il fenomeno principale e il pezzo forte del tutto nuova teoria. È inflazionistico(nella terminologia degli autori dell'idea), ma in sostanza - indicativo(antilogaritmico), con molto alto grado basi (2 = +100%).

A causa di un tale progressivo “divoramento” delle distanze, il nostro Universo (e tutto ciò di cui abbiamo parlato finora ne è stato il fondamento) in microscopiche frazioni di secondo ha raggiunto quelle scale davvero universali (la parola non è casuale!), in cui siamo abituato a percepirlo. Più precisamente, quelli in cui avvenne 13,75 miliardi di anni fa (dopo tutto, è allora che nacque).

Approfittando dell'opportunità (e, letteralmente, dell'opportunità!) questione ho trovato un'opportunità praticamente immediatamente diffondersi a distanze quasi illimitate. (Ma solo quasi).

Si ritiene che la base fisica di tale rapidità, oltre a sovrasaturazione energetica, c'è stata una rottura completa bosoni gravità (particelle responsabili della presenza di questa stessa gravità nel mondo materiale) dal resto del contenuto singolare in rapida espansione, che ha ulteriormente accelerato il tasso di distribuzione. (L'influenza gravitazionale è la più debole, sebbene la più a lungo raggio tra tutte le forze naturali).

L’unica domanda è: come e QUANDO i bosoni gravitazionali sono riusciti a riempire “successivamente” l’intero volume dell’Universo? Date le sue attuali dimensioni reali, dovrebbero muoversi a velocità molte volte superiori a quella della luce.

Si scopre che tutti i nostri ex l’idea che l’Universo “si sia espanso rapidamente, quasi alla velocità della luce” per diversi minuti, e poi naturalmente (a causa della gravità) “ha iniziato a rallentare gradualmente” è fondamentalmente sbagliato e sbagliato . Se tutto accadesse secondo questo scenario, l'Universo sarebbe molte volte più piccolo di quanto esiste realmente.

Quindi, l'intero Universo in una frazione insignificante di secondo ha raggiunto la dimensione limitata nella figura dal raggio Ri.

Nel periodo successivo, secondo alcuni ricercatori, l'inflazione si è fermata e secondo altri è entrata nella seconda fase, meno rapida.

Il secondo punto di vista, secondo l'autore del sito, non ha fondamenti seri. Non ci sono ragioni fisiche per un’espansione inflazionistica “più lenta”. Non è stato scoperto alcun processo fisico speciale con un nuovo “tempo di raddoppio caratteristico” di qualsiasi cosa (e ciò che serve sono i quark, cioè frammenti di particelle elementari). E non ce n'è bisogno (per spiegare cosa sta succedendo). E anche se lo avessero fatto, l’iperinflazione sarebbe comunque passata così rapidamente che nessuno si sarebbe accorto di questa “nuova fase”.

E non appena le particelle elementari furono liberate dall'energia del processo iperinflazionistico, l'avere massa pace, si formarono concetti separati di spazio e tempo. E per tutte le particelle anche la velocità della luce divenne impossibile. E questo significa automaticamente la fine dell’iperinflazione dell’Universo.

Un cambiamento di stato così brusco può essere interpretato anche dal fatto che la forza di gravità (bosoni) ha raggiunto tutto ciò che prima non aveva rilasciato a lungo.

Poiché ovunque nell’ipotetica palla di fuoco c’era la stessa temperatura (ed essa stessa era quasi la metà delle dimensioni dell’Universo attuale), bisogna ammettere che l’“esplosione” è avvenuta ovunque e allo stesso tempo , in tutto il volume, senza un centro chiaramente definito. A meno che da qualche parte non fosse un po' più forte o un po' più debole (a causa del movimento irregolare delle particelle).

Ma ancora intatto 3 minuti(un'eternità, rispetto alle microfrazioni del primo secondo) nell'Universo che si espandeva ulteriormente quasi alla velocità della luce, in esso non accadde nulla di significativo. Oltre alla sua espansione e al relativo raffreddamento.

Quando la temperatura della miscela calda di particelle e interazioni "scese" a 555 miliardi gradi (!) (questo accadde esattamente verso la fine del terzo minuto), i nuclei atomici apparvero nella nuvola di fuoco in espansione idrogeno(protoni) e singoli atomi di elio puramente spontanei.

Questo processo è continuato quasi invariato 380 mila attuali anni terrestri (!) E questa pietra miliare è evidente solo perché la luce (fotoni) ha finalmente iniziato a superare effettivamente il fronte di propagazione dell'esplosione stessa (se si può chiamare così) ed è diventata visibile a un osservatore esterno astratto.

E solo verso la fine primo miliardo anni sono apparse le seguenti notizie: dall'idrogeno accumulato in enormi quantità, che a quel punto si era già raffreddato, la prima stelle gassose E galassie.

In futuro, il nuovo modello dell'Universo non è quasi diverso dal precedente, con un'esplosione “pura” che si diffonde da un punto. In entrambi i modelli, l'Universo era in espansione e continua ad espandersi . Come e per quali ragioni è un'altra questione. (Vedi questa sezione).

E qui ultime notizie dal mondo della cosmologia, che riflette direttamente la natura dell'espansione dell'Universo. Utilizzando il telescopio spaziale americano a raggi X" Chandra"È ormai accertato che in primi 7 - 8 miliardi di anni, l’Universo si stava espandendo, ma il tasso di questa espansione stava rallentando. E negli ultimi 6 miliardi di anni si è espanso solo rapidamente. Quindi sono state trovate forze più forti propria forza gravità. (Di questo si parlerà più avanti).

Durante la vita dell’Universo, già su scala cosmica, la sua dimensione reale (a partire dal 2013) è diventata circa cinque volte più grande di quella originale, da qui l’iperinflazione. (Dati molto discutibili, dal punto di vista dell’autore del sito). Apparentemente, durante questo periodo è entrato in una fase qualitativamente diversa, che consente ai più ardenti sostenitori della teoria dell'inflazione di presumere che la nuova inflazione(?) dell'Universo continua nel nostro tempo (e continuerà quasi indefinitamente). Lei, dicono, "aggiunge calore" al Big Bang, finché l'energia interna del falso vuoto che ha dato vita a tutti questi fuochi d'artificio non si esaurisce completamente...
Già questo sa di neodogmatismo. O fede cieca. Dovremmo almeno prenderci la briga di presentare un modello corrispondente dello sviluppo dell'Universo!

Il tempo principale del Big Bang nella nuova comprensione di questo termine non è dedicato alla copertura di grandi distanze, ma alla disintegrazione congiunta del falso vuoto che ha dato origine alla singolarità, alla "combustione" di prodotti formatisi durante un'esplosione universale simultanea. e il loro graduale raffreddamento.

In pratica, questo è il solito raffreddamento del calore relitto dell'Universo, solo in un'interpretazione così insolita.

E ancora una volta chiariremo che coprire enormi distanze in minuscole frazioni di secondo durante l'inflazione dell'Universo non contraddice i postulati di Einstein, poiché allo stadio considerato del suo sviluppo non esistono ancora forme spazio-temporali della materia (sono solo comincia a sorgere). Naturalmente non esiste il concetto di velocità.

Raggio più grande R La figura mostrata sopra mostra convenzionalmente attuale dimensione dell'universo. Nello stesso luogo, le sfumature insature del marrone mostrano convenzionalmente lo spazio (e la materia in esso distribuita) con le sue tre dimensioni, e le sfumature del blu rappresentano il tempo (di nuovo, condizionatamente).

PS L'incoerenza di molte conclusioni intermedie in questo capitolo è spiegata dall'incoerenza e, soprattutto, dall'insufficienza dei dati iniziali. Ma questo è una grande occasione per una riflessione indipendente.

Alexander Sergeevich Suvorov (Alexander Suvory)

CREAZIONE DEL MONDO.

Parte 6. SINGOLARITÀ COSMOLOGICA.

Allora cosa abbiamo all'inizio della Bibbia?

Dio, l'oscurità sull'abisso e lo Spirito di Dio che aleggiava sulle acque. Allo stesso tempo, all'inizio Dio creò i cieli e la terra, che erano informi e vuote. (Per comodità di scrittura del testo, l'autore omette numerose virgolette riportate in precedenza tra virgolette).

Tuttavia, questi dati indicano cosa accadde prima che Dio iniziasse a creare il mondo, fino al primo giorno della creazione...

Ciò che è accaduto ed è accaduto all'inizio è l'inizio di ciò che esiste oggi modello scientifico l'emergere dell'universo fisico, cioè del nostro moderno universo materiale?

Prima o nel momento iniziale dell’emergenza “scientifica”, della nascita o del “Big Bang dell’Universo”, c’era uno stato di “singolarità cosmologica”, cioè uno “stato di densità e temperatura infinite” di qualche sostanza iniziale ( questione).

Questo stato “singolare” della materia deriva dalla “teoria generale della relatività”, che descrive la “dinamica dell’Universo fisico in espansione”, che “ scienza moderna esplora e studia oggettivamente, sperimentalmente e teoricamente in tutti i modi accessibili all’umanità”.

Secondo la teoria generale della relatività, l’Universo “è venuto alla luce in un certo momento” e questo evento è avvenuto. È nato in un posto, da un posto, da un punto dello spazio-tempo-materia materiale.

Affinché si verificasse un Big Bang così inimmaginabilmente universale, questa materia spazio-temporale doveva essere “infinitamente densa e infinitamente calda” (con temperatura infinita).

Nell'Universo materiale o materiale attualmente esistente, qualsiasi sostanza-materia con densità e temperatura infinite non può esistere contemporaneamente, perché "a densità infinita, la misura del caos della sostanza-materia tende a zero", alla durezza e massività assolute. Allo stesso tempo, la temperatura infinita riscalda la materia così tanto che tende al caos infinito, cioè alla scomparsa assoluta: all'annientamento.

Ad esempio, l’acciaio o il basalto più duro e denso diventano liquidi quando riscaldati, sostanza densa piccoli meteoriti evaporano completamente durante il passaggio infuocato attraverso l'atmosfera terrestre, riempiendosi ultra-denso bombe nucleari istantaneamente quasi si annienta in un'esplosione atomica, dividendosi in particelle elementari e l'energia delle radiazioni.

Oggi la scienza non può in alcun modo spiegare in modo definitivo l’esistenza di una “singolarità cosmologica” e afferma: “Il momento dell’inizio della creazione, la singolarità, non obbedisce a nessuna delle leggi conosciute della fisica”.

Tuttavia, teoricamente “sappiamo” cosa è accaduto immediatamente dopo l’inizio del Big Bang dell’Universo: una singolarità gravitazionale o una curvatura del campo gravitazionale, oppure la trasformazione della materia in energia e la simultanea trasformazione dell’energia in materia, oppure il trasformazione dell’antimateria in materia.

In effetti, l’Anti-Universo dall’antimateria è rapidamente “collassato”, “ridotto”, “ridotto”, distrutto, “raggomitolato”, “collassato” in un punto super denso di singolarità cosmologica e allo stesso tempo anche rapidamente “esploso”. ”, “aperto”, “rinato”, “resuscitato” sotto forma di materia spazio-temporale del nostro Universo fisico moderno.

Algoritmi di “colpi di stato” o “rivoluzioni”, “cambiamento”. poli magnetici", l'emergere di "buchi neri" super densi, che "risucchiano" rapidamente con una gravità mostruosa l'intero mondo circostante, l'intero spazio-tempo circostante, così come le esplosioni di supernove super dense esistono e si verificano relativamente spesso nel nostro Universo .

Quasi tutte le particelle elementari e gli atomi di tutte le sostanze da cui tutto è creato corpi materiali del nostro Universo, compreso il Sole, i pianeti, la Terra, l'atmosfera, la geosfera, l'idrosfera, così come tutti gli organismi viventi e i nostri corpi umani, sono stati creati come risultato di tale simultaneo collasso-compressione-collasso di "buchi neri" ed esplosioni di supernova .

Questi sono già fatti probatori, confermati da sperimentazioni rilevanti ed oggettive scoperte scientifiche, non dipendente dalla volontà di nessuno, nemmeno divina.

“In principio Dio creò” la gravità, il campo gravitazionale, la singolarità gravitazionale, il momento e il punto di separazione gravitazionale dello stato superdenso dello spazio-tempo-materia e dello stato superattivo dell’energia, “su” e “giù”, “ sopra” e “sotto”, che si esprimono in strutture-immagini-parole-concetti simbolici “cielo” (in alto, energia) e “terra (in basso, materia).

Così, nella prima parte del primo versetto del primo libro di Mosè, la “Genesi” dell'Antico Testamento, il preambolo dell'evento della “creazione del mondo da parte di Dio” non viene semplicemente presentato, ma è proprio l'evento primario espresso e viene indicata la divisione del precedente stato di “materia primaria” in componenti gravitazionali: superiore e inferiore, energia e materia, "cielo" e "terra".

Ecco perché nella strofa successiva di questo versetto viene indicato che la “terra”, cioè la materia fisica del “mondo creato”, al momento e nel punto della singolarità gravitazionale o cosmologica “era senza forma e vuota, ” cioè, non emetteva un solo quanto di luce e non aveva materiale fisico o incarnazione materiale ancora moderna.

Allo stesso tempo, l’“oscurità”, cioè una quantità incalcolabile di materia oscura ed energia oscura (questa è un’espressione del concetto simbolico di struttura-immagine-parola “oscurità”), era già “sopra l’abisso”, cioè è, sopra (intorno) al punto sconfinato, illimitato e super-denso della singolarità gravitazionale o cosmologica, il luogo di esistenza della “materia primaria”, il luogo del collasso gravitazionale dell'“antimateria” - lo stato precedente dell'Anti precedente o genitore -Universo.

E 'degno di nota " materia oscura"è l'incarnazione simbolica femminile o materna dell'Anti-Universo precedente o genitoriale, e" energia oscura" - maschio o paterno. Inoltre, il luogo o punto della singolarità gravitazionale o cosmologica è il luogo, il punto di “nascita” del nostro Universo fisico moderno.

Nel momento e luogo-punto della singolarità gravitazionale o cosmologica “sopra l’acqua”, che in questo caso è probabilmente un’espressione simbolica di fluidità, mutevolezza, trasparenza e allo stesso tempo presenza di materia primaria, “lo Spirito di Dio si precipitò .”

Allo stesso tempo, lo “Spirito di Dio” o l'energia e l'immagine di Dio, cioè un certo soggetto che “dimora” in tutti i sistemi di mitologie dei popoli del mondo è sempre “sopra”, affrettato, affrettato , tremava, galoppava, si muoveva in modo caotico, ecc.

Lo “Spirito di Dio” è una struttura-immagine-simbolo e l’incarnazione della “causa primaria”, “forza creativa”, “energia della creazione”, “embrione genitoriale”, “campione genetico genitoriale”, a immagine e somiglianza da cui viene creato il mondo circostante: l'universo fisico moderno.

“Spirito di Dio”, “Spirito Santo” o Ruach ha-Kadesh – “respiro”, “vento”, “invisibile” forza motrice"", "il potere di Dio", "la proprietà vivificante di Dio", "mente, onore, coscienza, ragione, intelletto di Dio", "il pensiero creativo di Dio", "coscienza personale di Dio", " l'immagine e somiglianza di Dio", "la scintilla di Dio", "l'incarnazione di Dio", "l'embrione di Dio" è la terza ipostasi dell'unico Dio - la "Santa Trinità".

È così che è organizzato naturalmente in ogni "vita" di qualsiasi sistema-struttura: tutti i "genitori" devono scomparire, dissolversi nell'ambiente, dando origine a nuova vita, che contiene geni, qualità, parametri, immagini, spirito, memoria dei genitori...

Anche Dio Padre attraverso il suo Spirito di Dio e qualche materia spazio-temporale o ambiente la dimora di Dio Padre genera suo Figlio Dio...

Quindi, comparativo analisi del sistema"creazione del mondo" secondo la Bibbia e la cosmologia generalmente accettata modello teorico Il “Big Bang” mostra la loro identità o integrità, identità, unità sistemica.

Ci sono fisici e teorici prova scientifica questa identità o l'identità della “creazione del mondo” biblica e fisica?

Recensioni

Caro Alexander Sergeevich!
In generale, sollevi domande a cui non è possibile rispondere in modo inequivocabile.
Costruire modelli fisici senza matematica in prosa non è serio. Ma mi tolgo il cappello: hai lavorato duro.
Un paio di errori clamorosi. Cito: "Ad esempio, l'acciaio o il basalto più duro e denso diventa liquido quando riscaldato, la sostanza densa di piccoli meteoriti evapora completamente durante un passaggio infuocato attraverso l'atmosfera terrestre, il riempimento super denso di bombe nucleari si annienta quasi all'istante durante un'esplosione atomica esplosione, frammentandosi in particelle elementari ed energia radiante”.
Non esiste una relazione chiara tra densità e durezza. Le densità degli acciai e del ferro puro sono vicine. La densità del mercurio è di 13,5 g/ml, quella dell'acciaio è di circa 7,86, e la durezza dell'acciaio e del mercurio non è paragonabile, quindi tutto è chiaro. La densità del diamante è 3,5 e la sua durezza è quasi il doppio di quella dell'acciaio temprato più duro. Anche le temperature di fusione non hanno una chiara connessione con la durezza e la densità.
Quindi, le parole sulla durezza, anche inserite per chiarezza, sembrano strane.
Il riempimento delle bombe nucleari, ovviamente, è tutt’altro che super denso. È strano sentire questo. E, naturalmente, durante un'esplosione non avviene l'annientamento (non c'è antimateria). Una massa estremamente piccola di materia viene convertita in energia (difetto di massa).
Tale “visibilità” danneggia solo la pubblicazione.

Tutti coloro che si sono imbattuti nel termine "singolarità" hanno cercato di capire di cosa si tratta? Se fai una traduzione letterale dal latino, si scopre che questa è la singolarità di qualche evento, creatura, fenomeno. Il concetto di singolarità (specialità) è diffuso in molti ambiti della scienza e della tecnologia e presenta una certa specificità. A seconda di ciò, la singolarità può essere:

  • matematico;
  • gravitazionale;
  • cosmologico;
  • tecnologico;
  • biologico.

Ma se lo guardi da un punto di vista più filosofico, allora la singolarità è l'intero universo in un piccolo punto. E questa non è solo tutta la sostanza dell'Universo, ma anche la nostra vita, con la sua consapevolezza, significato e sentimenti.

Singolarità cosmologica

Altrimenti, questo è lo stato in cui si trovava l'Universo nel primissimo momento del Big Bang. È caratterizzato dalla presenza di infiniti valori di densità e temperatura della sostanza. Questo stato, che divenne un esempio di singolarità gravitazionale, fu previsto da Einstein nelle disposizioni della teoria generale della relatività. È incredibilmente difficile immaginare che il Sole possa essere compresso fino a raggiungere le sue dimensioni nucleo atomico, ma è ancora più difficile immaginare che l'intero Universo fosse compresso in un punto le cui dimensioni erano molto più piccole di questo nucleolo. Tuttavia, L'universo è nato da un tale oggetto chiamato singolarità. Questa versione degli eventi è calcolata matematicamente ed è la teoria principale dell'emergere del mondo circostante. Ma ci sono alcune difficoltà che non sono spiegate da questa teoria.

  1. Nessuno sa dove si trovasse esattamente il punto dal cui nucleo è nato il nostro Universo.
  2. Non è chiaro come questa caratteristica abbia “dato vita” a infinite quantità di energia e materia.
  3. Anche l’eterogeneità dell’Universo non è del tutto chiara. Secondo tutti i canoni avrebbe dovuto diventare omogeneo, ma questa omogeneità non c'era nemmeno nel gas primario.
  4. A noi noto leggi fisiche, che aiutano a descrivere il mondo a noi familiare, non funzionano nel caso di una singolarità. Ne consegue che è possibile descrivere solo gli eventi accaduti dopo il Big Bang, ma non l'esplosione stessa e non la sua soglia.

Il fatto stesso dell'emergere di una singolarità cosmologica, se continuiamo indietro nel tempo la soluzione che descrive la dinamica dell'espansione dell'Universo, fu dimostrato da S. Hawking nel 1967. Ma ha notato che la singolarità infrange le regole della fisica. È impossibile che densità e temperatura abbiano valori infiniti contemporaneamente. La densità infinita implica che la misura del caos (entropia) tende a zero, e questo non si adatta alla temperatura infinita. La singolarità cosmologica (e il fatto stesso della sua esistenza) è diventata una delle grossi problemi cosmologia. Ciò deriva dal fatto che tutte le informazioni disponibili su ciò che è accaduto dopo il Big Bang non forniscono assolutamente alcuna informazione sui fenomeni che hanno preceduto questo grandioso evento. Ma il mondo scientifico cerca costantemente di risolvere questo problema, e questi tentativi avvengono in direzioni diverse:

  • Si presume che sarà possibile descrivere la dinamica di un campo in cui non esistono tali caratteristiche utilizzando la gravità quantistica, la cui teoria non è stata ancora costruita;
  • Si ritiene che se prendiamo in considerazione effetti quantistici nei campi non gravitazionali è possibile violare la condizione di dominanza energetica, come sottolineava Hawking;
  • Esistono altre teorie sulla gravità che non fanno appello alla singolarità. In essi, la materia, compressa al limite, con l'aiuto delle forze gravitazionali non sperimenta attrazione, ma repulsione.

Singolarità gravitazionale

Se parliamo nel linguaggio arido dei termini fisici, allora questo è un punto situato nello spazio-tempo attraverso il quale non è possibile tracciare esattamente una linea geodetica. Spesso la singolarità gravitazionale rende infinite o indefinite le quantità che descrivono il campo gravitazionale. Queste quantità includono, ad esempio, la densità di energia o la curvatura scalare. implica che le singolarità debbano formarsi durante la formazione di un buco nero. Se sono al di sotto dell'orizzonte degli eventi, non possono essere osservati. Nel caso del Big Bang, esiste una singolarità nuda: la sua osservazione è del tutto possibile, se, ovviamente, sei nelle vicinanze. Purtroppo è impossibile vederlo direttamente, quindi, in base al livello di sviluppo della fisica moderna, è solo un oggetto teorico. Quando i principi della gravità quantistica saranno sviluppati, sarà possibile descrivere lo spazio-tempo in prossimità di questi oggetti.

Ogni buco nero ha due caratteristiche principali: un orizzonte degli eventi e una singolarità, che è il centro di questo buco. Qui avviene una distorsione, così come una rottura dello spazio-tempo. In effetti, qui le leggi della fisica perdono la loro logica. Ci sono teorie secondo cui in questi punti è del tutto possibile effettuare una transizione verso altri mondi. Sviluppato modello matematico- “Ponte Einstein-Rosen”, confermando questa opzione. Questo può essere fatto saltando attraverso la singolarità. È qui che gli strati dell'Universo si intersecano, formando una sorta di transizione subspaziale. È una connessione di due fori: bianco e nero. Questa è una sorta di macchina del tempo e il fatto stesso della transizione non è in conflitto con il principio di causalità. Saltare attraverso la singolarità di un buco nero rotante renderà possibile il viaggio nel tempo in qualsiasi direzione. Poiché un buco nero è circondato da un orizzonte degli eventi, la singolarità non può essere vista nel suo stato nudo. Tuttavia, vengono creati modelli che consentono di farlo con vari gradi di realismo.

Se giri buco nero fino ad una certa velocità, l'orizzonte degli eventi può separarsi. Tuttavia, ci sono alcune difficoltà qui. Per far girare un buco nero è necessario riversarvi massa aggiuntiva, il che non è molto realistico a causa della presenza di un limite chiaro oltre il quale la rotazione del buco è impossibile. Ma il presupposto abituale è che la massa venga aggiunta a un foro che ruota già molto rapidamente. E se supponessimo che la rotazione fosse appena iniziata? Questa opzione ti consente di far ruotare un buco nero in uno stato in cui la sua singolarità diventa aperta. È probabile che ci siano buchi neri che viaggiano nell’Universo, sfoggiando una singolarità nuda.

Singolarità in matematica

Il concetto matematico di una data singolarità è un certo punto in cui for funzione matematica caratterizzato dal desiderio di infinito. Oppure la funzione ha un altro comportamento irregolare (in particolare, un punto critico).

Singolarità tecnologica

Questo concetto si riferisce principalmente al campo della futurologia, uno studio che cerca di predire il futuro. In questo caso, vengono prese come base alcune tendenze esistenti nella tecnologia, nell’economia e nei fenomeni sociali, per poi essere estrapolate. Si ritiene che presto arriverà il momento in cui il progresso nella scienza e nella tecnologia diventerà inaccessibile alla comprensione umana. mente. Questo probabilmente diventerà realtà una volta che sarà possibile creare intelligenza artificiale e inizierà la produzione di macchine che si riproducono. L'integrazione di una persona con computer o un brusco cambiamento nella funzionalità del cervello umano utilizzando la biotecnologia. Questa diventerà la singolarità tecnologica prevista da alcuni scienziati nel prossimo futuro. V. Vij ritiene che ciò avverrà nel 2030, mentre R. Kurzweil rimanda la rivoluzione al 2045.

Singolarità in biologia

In biologia, questo concetto non viene utilizzato spesso. Di solito è usato come generalizzazione nel processo evolutivo.

Conclusioni e implicazioni

Se le singolarità matematiche, tecniche e biologiche hanno parametri abbastanza tangibili, la situazione con le caratteristiche di altre opzioni è più complicata. È difficile operare con concetti che non possono essere “toccati” e valutati. I calcoli matematici sono una cosa affidabile, ma solo se gli oggetti della ricerca sono sufficientemente materiali. Con la singolarità tutto è diverso. Non solo non è materiale, ma non è stato ancora dimostrato. Pertanto il suo utilizzo, anche ipotetico, solleva interrogativi. Se puoi attraversarlo per raggiungere altre dimensioni, come puoi rimanere intatto mentre attraversi le forze gravitazionali di Scilla e Cariddi? I fisici probabilmente avranno le risposte a tutte le domande nel corso del tempo. E li riconosceremo sicuramente e finalmente capiremo cos'è una singolarità.

Passiamo alla considerazione della questione più importante della cosmologia: la questione dell'inizio dell'espansione cosmologica, la questione della singolarità. Il risultato generale di quanto affermato nei paragrafi precedenti è che l'Universo si sta espandendo in modo isotropico e uniforme, almeno a partire dal momento in cui l'uguaglianza è stata soddisfatta e con un alto grado di probabilità è stata descritta dal modello di Friedman molto prima, a partire dal era della sintesi elementi chimici, cioè dai primi secondi di espansione e dalle densità dell'ordine

Cosa è successo anche prima? L’Universo si è espanso, secondo Friedmann, a partire dalla singolarità (o almeno dal momento “Planckiano”, oppure l’epoca iniziale era essenzialmente non-Friedmanniana? La materia dell’Universo è passata attraverso una densità infinitamente maggiore (o almeno attraverso la densità “planckiana” oppure la compressione dell’Universo in un’epoca ancora precedente ha lasciato il posto all’espansione a densità finita [vedi, ad esempio, Alfven (1971)]?

Secondo il modello di Friedman, l'espansione dell'Universo ha avuto inizio da una singolarità. A partire dagli anni '30, per decenni, la cosmologia si è chiesta se la presenza di una singolarità all'inizio dell'espansione sia una proprietà speciale del modello di Friedmann (e di altri modelli abbastanza simmetrici); se la singolarità scomparirà con l'introduzione di piccole peculiarità velocità del movimento o della rotazione della materia?

L'analogia con il problema meccanico dell'espansione di una palla nella teoria di Newton supportava tali ipotesi. Infatti, se consideriamo nella teoria di Newton l'espansione delle particelle gravitanti che volano simultaneamente lungo i raggi da un punto, allora l'espansione inizia da una singolarità. Tuttavia, in presenza di piccole velocità peculiari, i punti si incrociano vicino al Centro, la densità delle particelle è sempre finita e non esistono singolarità

presentarsi. Forse una situazione simile è possibile nel problema cosmologico della teoria di Einstein?

È importante notare qui una circostanza, sottolineata da Lifshitz e Khalatnikov (1963a, b). Se nel passato non esistesse alcuna singolarità e l’espansione osservata dell’Universo nel passato fosse stata preceduta da una compressione, allora il modello cosmologico che descrive il passaggio della materia attraverso la densità massima e la successiva espansione dovrebbe essere stabile, cioè riferirsi al “ soluzione generale” nella terminologia di Lifshitz e Khalatnikov. In altre parole, supponiamo che esista un modello senza singolarità che descriva la compressione della materia fino a una densità finita (senza singolarità), e quindi la sua espansione, e che un piccolo cambiamento nei parametri del modello durante la fase di compressione porti a l’emergere di una singolarità. Quindi, ovviamente, questo modello non può essere implementato nella realtà, poiché ci saranno sempre fluttuazioni casuali che allontanano il modello da una soluzione senza singolarità. Pertanto, una soluzione senza singolarità non deve essere né eccezionale né degenere, ma generale per poter pretendere di descrivere l'Universo reale.

Tuttavia, se l'espansione parte dalla singolarità, allora il requisito della generalità della soluzione in prossimità della singolarità non è più necessario. In questo caso, infatti, le condizioni iniziali che determinano la soluzione sono fissate da alcuni processi sconosciuti a enormi curvature dello spazio-tempo, cioè in condizioni non descritte teoria moderna. Forse i processi in questo caso portano a qualcosa di speciale condizioni iniziali espansione dell'Universo, ad esempio, fino alla quasi completa omogeneità e isotropia [vedi. Peebles (1971a)]. Pertanto, anche se fosse possibile dimostrare che la soluzione generale non contiene una singolarità, ciò non significherebbe che l'espansione non sia iniziata dalla singolarità.

La cosmologia si è quindi trovata di fronte a due diverse domande: 1) esiste una soluzione cosmologica generale (nel senso di “stabile”) senza singolarità? e 2) c'è stata una singolarità nel passato nelle condizioni trovate nell'Universo reale?

Alla fine degli anni '60 venne data una risposta positiva alla seconda domanda (Penrose, Hawking, Geroch). È stato dimostrato che l'espansione dell'Universo è iniziata da una singolarità (se, ovviamente, GTR è valida, ma il cambiamento in GTR stesso, se associato a una grande curvatura, richiede "quasi" singolarità), tuttavia, come è avvenuta esattamente l'espansione procedere vicino alla singolarità - secondo Friedman o in un modo più complesso - non è stato stabilito. Dopo questi lavori l’urgenza della prima questione per la cosmologia è scomparsa. Infatti, la struttura della soluzione in prossimità della singolarità non corrisponde necessariamente alla soluzione generale, e si pone il problema: in qualche modo

stabilire la vera natura dell'inizio dell'espansione dell'Universo reale.

Nel 1972, dopo un lungo lavoro, Belinsky, Lifshits, Khalatnikov costruirono una soluzione generale (stabile) con una singolarità, cioè diedero una risposta positiva alla prima domanda.

In termini di proprietà, la soluzione generale si è rivelata qualitativamente identica alla soluzione vicino alla singolarità per il modello del mondo “misto” (vedi §§ 4 e 5 del capitolo 21).

Nella nostra ulteriore presentazione, ci concentreremo sulla prova della presenza di una singolarità nel passato nell'Universo e su processi fisici vicino alla singolarità stessa. Si può sperare che in futuro l'analisi di questi processi e delle loro conseguenze consenta di stabilire la vera natura dell'espansione dell'Universo nelle prime fasi, a densità significativamente superiori a quella nucleare.

La singolarità cosmologica è una costruzione teorica di un certo stato in cui si trovava l'Universo nel momento iniziale. La particolarità di questo stato è che è caratterizzato da densità infinita e allo stesso tempo temperatura infinita.

L'emergere del concetto

Una singolarità cosmologica è un caso speciale di singolarità gravitazionale. Se siamo abituati a considerare la materia come uno spazio (varietà) liscio e illimitato, allora nella regione della singolarità gravitazionale lo spazio-tempo è curvo. Nel 1915-1916, il grande fisico Albert Einstein pubblicò la sua teoria, secondo la quale gli effetti gravitazionali esistono non come conseguenza del lavoro di forze che si presentano tra i corpi o nei campi, ma come risultato della distorsione dello spazio-tempo stesso. Utilizzando le sue equazioni, Einstein è stato in grado di descrivere la relazione tra la curvatura dello spazio-tempo e la materia in esso contenuta.

Più tardi, nel 1967, Stephen Hawking utilizzò le equazioni di Einstein della relatività generale, che descrivono la dinamica dell'Universo, per ottenere soluzioni per il tempo trascorso. Cioè, ha determinato lo stato dell'Universo nel momento iniziale della sua esistenza e ha dimostrato che un tale momento esiste davvero.

Singolarità gravitazionale

Non è ancora possibile descrivere con precisione la singolarità gravitazionale perché molte quantità conosciute entro i suoi limiti tendono all'infinito o diventano incerte. Ad esempio, la densità di energia del sistema di riferimento scelto per questa regione o la curvatura scalare.

Grazie al lavoro dei fisici teorici, abbiamo prove rigorose che una tale singolarità gravitazionale deve trovarsi nel cuore dei buchi neri, cioè dietro, altrimenti il ​​buco nero semplicemente non si sarebbe formato. Sfortunatamente, in linea di principio è impossibile osservare qualcosa oltre l'orizzonte degli eventi, anche se ci sono suggerimenti che esistano buchi neri la cui singolarità si estende leggermente oltre i suoi limiti e può essere osservata. La singolarità cosmologica è detta “nuda” perché teoricamente potrebbe essere vista.

Proprietà, paradossi e conseguenze della singolarità cosmologica

Le caratteristiche principali della singolarità sono contemporaneamente la temperatura infinita e la densità della materia. Si può provare a immaginare un fenomeno come la concentrazione di una massa infinitamente grande in un volume infinitamente piccolo. Tuttavia, secondo i calcoli fisici, queste due quantità non possono tendere contemporaneamente all'infinito. Come è noto, la temperatura è strettamente legata alla misura del caos, che non può che diminuire all'aumentare della densità, proprio come la temperatura stessa.

È noto con certezza che esiste un certo momento nel tempo in cui l'Universo è nato da una singolarità. Ma non possiamo ottenere alcuna conoscenza di ciò che è accaduto prima della singolarità da calcoli o osservazioni. Inoltre, non è possibile trovare il punto centrale, il nucleo da cui è avvenuto il Big Bang. E, soprattutto, come la singolarità cosmologica abbia dato vita all'impensabile del nostro Universo.

Sfortunatamente, oggi le strutture fisiche sviluppate non possono spiegare la presenza di un fenomeno come la singolarità, poiché tutte le leggi fisiche esistenti non sono applicabili nella sua area. Come disse il famoso fisico moderno Michio Kaku: “chiamiamo singolarità ciò che non possiamo comprendere”.



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