Что такое сингулярность черной дыры простыми словами
Что такое сингулярность
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. В разговорах с людьми мы иногда слышим редкое, непонятное большинству, слово «сингулярность». Для придания значимости собственной персоне, человек вворачивает подобные словечки, но точно ответить, что оно означает, не в состоянии.
Дословный перевод с латыни найти несложно. Слово singularis означает особенный, единственный, указывает на уникальность какого-либо события, существа, явления. Кажется, куда проще, но тут начинаются непонятности.
Это понятие применимо в разных сферах жизни человека, науки, техники, философии. В каждой области оно объясняется специфично. Неискушенному гражданину кажется, что речь идет о совсем непохожих вещах. Нет согласия даже в понимании значения слова.
Значение слова
Словно специально, чтобы запутать все окончательно, ученые умы придумали несколько разновидностей сингулярности. Согласно википедии бывают:
Сингулярность понятным языком
Да, легче не стало! Вы растеряны и возмущены: «Что это, простыми словами объяснить нельзя?». Давайте попробуем. Возьмем для примера два упомянутых выше трактования и объясним все это максимально просто (на пальцах):
Вы бросаете в люк один камень, промахнулись – камень остался в нашем пространстве. Следующий – попали, он пролетел границу горизонта и попал в зону сингулярности (неопределенности);
Два распространенных толкования этого явления способны описать его основные отличительные признаки:
Соответствие чего-то хотя бы одному из этих признаков говорит о том, что перед вами сингулярность.
Наиболее ярко по обоим признакам сингулярность иллюстрирует черная дыра. Считается, что в ее центре показатели всех физических характеристик бесконечны, законы физики не действуют, а время течет по неизвестным нам правилам. Поскольку предсказать поведение такого объекта невозможно, то и прогнозирование утрачивает всякий смысл.
Думаете, что все описанное далеко во времени, пространстве и нас не касается? Я покажу вам, что это не так.
Сингулярность в нашей жизни
Большинство процессов в обществе, экономике, истории, биологии происходит по условиям, предполагающим точку сингулярности в определенный момент времени. В основе развития этого явления лежит закон гиперболы. Прямо сейчас вокруг нас приближаются к своей развязке процессы, которые зарождались миллиарды лет назад.
Человечество и мировой продукт
Самый понятный пример – возрастание численности населения Земли и прирост мировых запасов продукта. Связи, обусловленные определенными условиями, строились тысячелетиями. Если сейчас оставить эти зависимости без изменения и продолжить их в будущее, очень скоро мы подойдем к точке сингулярности.
Количество людей на планете и мировой продукт были давно подсчитаны учеными. Еще два-три десятилетия назад стало понятно, что число людей увеличивается по квадратичной гиперболе, а производство продукции – по простой, то есть в 2 раза медленнее.
Прогнозы показывали, что в период с 2005 по 2020 год настанет время точки сингулярности. То есть сегодня мы внутри этого явления. Скажите, вы наблюдаете вокруг всеобъемлющее изобилие и богатство?
И снова технологическая сингулярность
Та самая точка, когда сложность развивающихся технологий будет недоступна человеческому пониманию, не за горами. Предположительно мы встретим ее с 2030 до 2045 года. Сценарий вероятных событий известен всем из фантастических фильмов.
Биологические революции
Сингулярность в биологии Земли дело привычное. Каждая революция происходила при гиперболическом росте популяции до какого-то момента. К примеру, динозавры были хозяевами планеты. Но после революционных событий их почти не осталось. Разве что крокодилы скромно занимают несущественную нишу.
Когда ученые мужи проанализировали периодичность дат революций, происходивших в биологии, а потом добавили к этой информации человеческие волнения, они заметили четкую связь с точкой сингулярности в районе 2010—2050 годов.
Сингулярность в истории
Это явление случалось довольно часто. Вспомните истории государств и империй. Скажем, Древний Рим в начале своего развития развивался по закону гиперболы.
Рост населения стал причиной захвата территорий, определил некоторое техническое развитие. Так продолжалось до нескольких эпидемий чумы, когда умерло до трети населения. После этого человечество задумалось о плотности жителей в одном месте.
Попытки восстановить количество людей позволили империи продержаться еще какое-то время. Но все равно государство по многим причинам распалось. Итак, алгоритм – резкий рост, нарушение равновесия, небольшие колебания, смена баланса ресурсов и гибель.
Похожие предопределенности были обнаружены в:
Выводы
В указанный исторический промежуток должно произойти что-то неимоверно важное, сравнимое с выходом живых организмов на сушу, что в корне изменит будущее.
Только не говорите, что все пропало и нам уготована участь крокодилов. Ведь и Рим не исчез бесследно. Да и мы отличаемся от динозавров. Мы можем думать, делать прогнозы, искать решения и адаптировать среду под свои потребности.
Главное, понимать что происходит и вовремя менять условия игры, чтобы не допускать необратимых процессов.
Потому что сингулярность – это точка с бесконечной плотностью, где нарушены все законы физики, а предположения о будущем неизвестны. В ней все теряет смысл. И осмысление происходящего тоже не имеет значения.
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (9)
Пример с асфальтом и люком — абсолютно бредовый. Почему пространство стало плоское? Камень попавший в люк остается в пространстве.
Слово «сингулярность», будем считать, придумано людьми. Хотя и это вопрос спорный. Как допущение, годится. Другого ничего предложить не возможно. А если это так, то люди и вправе давать толкование этому слову. Ну и что, что его применяют в разных областях знаний. Да на здоровье. Кому от этого вред.
сингулярность — степень неопределенности (ЭНТРОПИЯ) стремится к бесконечности
Сингулярность — кердык всему в некой точке вселенной.
Когда-нибудь слыхали про Новохоперскую аномальную зону, что в районе Воронежского заповедника? Вот это и есть геодезическая зона сингулярности, там регистрировались даже искажения на фото, когда фотографировали скажем в 80-е годы 20 века, а видели очертания иностранных интервентов времен Гражданской войны, белочехов и прочих.
Вообще это очень опасно, человек может физически переместиться в другой слой информационного поля, как скажем и во время управляемого сновидения. И исчезнуть для нашего информационного поля насовсем.
Учёные вообще любят всякие непонятные словечки употреблять, вот кто-то смог заглянуть внутрь черной дыры? Конечно нет, так с чего учёные взяли, что законы физики там не работают?
Ну есть очень плотное тело, обладающее огромной гравитацией, что на определенном расстоянии от него все тела будут обречены на падение на поверхность этого тела и нет такой скорости, на которой можно было бы преодолеть эту гравитацию. Вот так мне понятно, но физикам же скучно и они какие-то сингулярности придумывают.
камент на каменты к этой страничке написал ещё В.Высоцкий:
«Товарищи ученые! не сомлевайтесь, милые, коль что у вас не ладится, ну там не тот аффект, мы мигом к вам заявимся с лопатами и с вилами, денёчек покумекаем и выправим дефект!»
Как говорится, когда ученому нечего сказать, он переходит на формулы, так же и здесь. А вообще, наука-большой лохотрон, помимо реальных людей, понимающих то о чем они говорят, четко представляющих происходящие процессы, в науку затесались и проходимцы, разного рода, которые пришли тупо зарабатывать. Отсюда и путаница.
«Талантам надо помогать, бездарности пробьются», даже сквозь сингулярность.
Что такое сингулярность? Точка сингулярности. Сингулярность черной дыры
Что такое сингулярность?
Общая трактовка термина
Разгадываем тайны гравитации
В астрофизике существует такое понятие, как скорость убегания. Оно используется для того, чтобы определить степень разгона, с которой определенный объект сможет сопротивляться гравитационным силам. К примеру, ракета с учетом ее массы должна двигаться со скоростью около 12 км/с, чтобы покинуть атмосферу Земли. Но если бы наша планета имела диаметр не 12 742 километра, а один сантиметр, то для преодоления поля притяжения нужно было бы двигаться со скоростью большей, чем скорость света. В таком случае Землю окружала бы не привычная нам сила тяготения, а гравитационная сингулярность. Конечно же, все это теория, так как если наша планета примет подобные размеры, она превратится в черную дыру. Но такой опыт дает возможность понять, каково значение гравитации во Вселенной. т чего зависит сила тяготения? Чем ближе атомы располагаются друг к другу, тем плотнее вещество. Если молекулы как-либо взаимодействуют между собой, то происходит процесс нагревания, следовательно, температура этого вещества повышается. В земных условиях такие процессы происходят в определенных рамках, потому мы давно изобрели формулы, позволяющие рассчитать поведение любого химического элемента. Все потому, что сила земного притяжения не дает частицам сближаться меньше, чем на определенное расстояние, и отдаляться более, чем на конкретную величину. В открытом космосе, где наблюдаются пустоши между галактиками, пространство особенно разряжено, это называется вакуумом. Тут гравитации нет в принципе, потому малое количество материи пребывает в хаосе. Возле очень плотных объектов (гигантские голубые звезды, квазары, а также черные дыры) сила притяжения поднимается до нереальных для нас, землян, величин. Частицы тут расположены настолько близко друг к другу, что образуется явление, которое называется «гравитационная сингулярность». Это та самая основа, влияющая на искажение пространства и степень кривизны. Гравитация и поведение материи В область сингулярности материя не засасывается. Туда притягивается только космический ветер и микроскопические частицы. Но человек чисто теоретически может по доброй воле отправиться в такие области. Они располагаются в квазарах и в черных дырах и, увы, для живых существ являются смертоносными с точки зрения биологии. Попадая в область большой приливной силы, тело начнет растягиваться как вдоль, так и поперек. В результате очертания человека окутают сферу и будут вращаться в ней. Теоретически, если глаза еще будут видеть и передавать сигнал в мозг, человек одновременно сможет лицезреть все свои части тела, включая лицо, которое будет вращаться перед ним, превышая скорость света. Понятно, что в таком виде человеческое тело существовать не может, но ведь это касается земной физики. Однако подобный пример дает нам возможность представить, что такое сингулярность с практической точки зрения. Было бы интересно предположить, что мы как биологический вид сможем принять эти новые физические законы и существовать в таких формах, образуя новые миры для себя.
Течение времени
О том, что такое время, можно спорить вечно. Сегодня его определяют как процесс прохождения физиологических, физических и психических процессов для живых организмов и материи нашего мира. Но свойства времени, его скрытые возможности так и не изучены. Мы воспринимаем его как нечто субъективное, и это тщательно можно отследить, вспоминая свои прошедшие годы. Когда мы проживали первый год жизни, этот отрезок для нас был равен 100 процентам. Он был единственным, что у нас есть, всей жизнью и опытом. На второй свой день рождения один год уже стал 50 процентами, на третий – лишь третью. К 80-летнему возрасту один год уже был лишь 1/80 частицей жизни и ничего практически не значил. Так случалось потому, что в течение первого года все, что мы видели, было новым. В дальнейшем нам попадались уже все более и более привычные вещи и явления. Потому и казалось, что детство тянется невероятно долго, а зрелые годы пролетают моментально. Это наглядный пример того, как восприятие одного человека искажает течение времени. А что же будет, если взглянуть на этот термин с астрономической точки зрения? Время в начале времен Это было небольшое отступление, которое дало возможность понять все то, что мы видим. Находясь запертыми в рамках физики и, более того, своего собственного восприятия, нам сложно представить, что мир был и может быть совсем другим. Так вот, сингулярность времени имела такое же место в космологии, как и сингулярность пространства. Сейчас для преодоления отрезка в 1 километр со скоростью 5 км/ч потребуется 0,2 часа. Чтобы долететь от Земли до Сатурна, необходимо затратить несколько лет. Но как быть с временем, если все расстояние, которое имеется в мире, равно 1 сантиметру? Умножая столь ничтожные параметры на бесконечно большую плотность и массу, мы получаем кривизну пространства-времени. Это означает, что в момент, когда Вселенная была сингулярной, могло происходить все то, что мы видим сейчас. События, возможно, перемешивались, невероятно искажались и сопоставлялись. Проще выражаясь, любой материальный объект мог заглянуть как в прошлое Земли или другой планеты, так и в ее будущее. Технологии и вступление в новую эру Существует и так называемая теория сингулярности, согласно которой наша планета скоро превратится в большой биотехнический интеллект. По мнению исследователей, к середине 21-го века будет создан компьютер, возможности которого превзойдут возможности мозга. Искусственный разум, естественно, возьмет верх над менее развитыми существами. В этот момент наступит технологическая сингулярность. Такое название было придумано потому, что неизвестно, чем такой прогрессивный скачок в области науки закончится и удастся ли выжить человечеству. Червоточины Сингулярность черной дыры, из которой, собственно, и состоит этот космический объект, – одна из самых больших загадок мира. Сама кротовая нора на самом деле выглядит не как яма с воронкой и узким тоннелем, а как сфера, образованная гигантской силой гравитации. О черных дырах мы уже говорили выше, определяя их как смертоносные объекты во Вселенной. Сила их сжатия невероятно велика, потому на горизонте событий искривляется пространство и останавливается время. Сингулярность черной дыры сравнима с теорией Большого взрыва. Досконально не изучено, но считается, что сила сжатия внутри червоточины такая же, как в момент зарождения мира. Вот почему бытует теория о том, что черные дыры – это эволюция новых Вселенных, которые существуют параллельно с нашей. Приложение, объясняющее часть теории В общих чертах теорию точки невозврата и бесконечной плотности дает понять игра «Сингулярность». Прохождение миссии связано с перемещением в пространстве и времени, где эти два понятия едины. Герой передвигается между 1950 годом и 2010-м, исправляя ошибки советских ученых и спасая современных каторжников, заключенных на острове, окруженном радиацией. Если погрузиться в этот мир, то постепенно можно понять, что значит время в пространственном измерении. Подведение итогов Изучение всех тайн космоса, которые касаются гравитации, дает возможность понять, что теория относительности нас предельно ограничивает. Конечно же, это невероятная находка для земных условий, но если речь идет об изучении иных пространств, то стоит отбросить все стереотипы. Такое понятие, как «сингулярность», переворачивает восприятие звука, световых импульсов, кривизны пространства и длительности времени. Но встречается оно пока что только в математической теории, а в физической практике не находит себе объяснения. Наиболее детально ныне исследуется сингулярность черной дыры, но считается, что эта область хоть и сжата до бесконечности, это не самая сколлапсированная точка Вселенной.
Что происходит в центре чёрной дыры?
Сингулярность в центре чёрной дыры – это область, где материя сжимается до бесконечно крошечной точки, а все представления о времени и пространстве полностью рушатся. И, вообще, сингулярности на самом деле не существует. Что-то должно заменить сингулярность, но мы не совсем уверены в том, что же это может быть.
Давайте рассмотрим некоторые варианты.
Звезды Планка
Возможно, глубоко внутри чёрной дыры материя не сжимается до бесконечно крошечной точки. Вместо этого там может существовать наименьший из возможных конфигураций объект (наименьшее возможное объёмное тело).
И такой объект получил название звезда Планка. Этот теоретический объект был предложен в рамках теории петлевой квантовой гравитации, которая сама по себе является весьма гипотетической идеей, пытающейся объяснить квантовую природу гравитации. В мире петлевой квантовой гравитации пространство и время квантуются – Вселенная вокруг нас состоит из крошечных дискретных частей, но в таком невероятно крошечном масштабе, что наши движения кажутся плавными и непрерывными.
Эта теоретическая фрагментарность пространства-времени даёт нам два преимущества. Во-первых, она доводит идею о квантовой механике до её окончательного заключения, объясняя гравитацию естественным образом. Во-вторых, она делает невозможным образование сингулярностей внутри чёрных дыр.
Иллюстрация, показывающая эволюцию Вселенной, начиная от Большого Взрыва слева, и до появления космического микроволнового фона. После образования первых звёзд заканчиваются космические тёмные века, за которыми следует образование галактик. Авторы и права: CfA / M. Weiss.
Сопротивление продолжающемуся сжатию в конечном итоге не даёт материалу схлопнуться и создать чёрную дыру. К тому же из-за экстремальных эффектов замедления времени вокруг чёрных дыр, с нашей точки зрения, во внешней Вселенной, этот процесс растягивается на миллиарды или даже триллионы лет.
Гравастары
Ещё одна попытка заменить сингулярность – та, которая не опирается на непроверенные теории квантовой гравитации – известна как гравастар. Это настолько теоретическая концепция, что моя программа проверки орфографии даже не распознала это слово.
Разница между чёрной дырой и гравастаром заключается в том, что вместо сингулярности гравастар заполнен тёмной энергией. Тёмная энергия – это вещество, которое пронизывает пространство-время, заставляя его расширяться. Это звучит как научная фантастика, но это реально: тёмная энергия в настоящее время заставляет всю нашу Вселенную расширятся с ускорением.
Тёмная энергия, нормальная и тёмная материя. Авторы и права: NASA.
Когда материя падает на гравастар, она фактически не может проникнуть за горизонт событий (из-за всей этой тёмной энергии внутри) и поэтому просто висит на поверхности. Но за пределами этой поверхности гравастары выглядят и действуют как обычные чёрные дыры.
Однако недавние наблюдения слияния чёрных дыр, проведённые с использованием детекторов гравитационных волн, потенциально исключили существование гравастаров, поскольку слияние гравастаров будет давать другой сигнал, нежели тот, который наблюдался при слиянии чёрных дыр, а такие устройства, как LIGO и Virgo, с каждым днём находят всё больше и больше примеров этих слияний. Хотя гравастары не являются чем-то запретным для нашей Вселенной, они определённо находятся на тонком льду.
Что насчёт вращения?
Звезды Планка и гравастары могут иметь удивительные имена, но реальность их существования вызывает сомнения. Так что, возможно, есть более приземлённое объяснение сингулярностей, основанное на более тонком и реалистичном взгляде на чёрные дыры в нашей Вселенной.
Идея единой точки бесконечной плотности исходит из нашей концепции неподвижных, невращающихся, незаряженных, довольно скучных чёрных дыр. Настоящие чёрные дыры – гораздо более интересные персонажи, особенно когда они вращаются.
В качестве одного из возможных способов путешествовать во времени, исследователями были предложены червоточины. Авторы и права: Shutterstock.
Однако, тут существует одна проблема: внутренности вращающихся чёрных дыр катастрофически нестабильны.
Проблема с вращающимися чёрными дырами заключается в том, что … ну, они вращаются. Сингулярность, растянутая в кольцо, вращается с такой фантастической скоростью, что обладает невероятной центробежной силой. А в общей теории относительности достаточно сильные центробежные силы действуют как антигравитация: они не тянут, а толкают.
Мощная гравитация чёрной дыры изменяет траекторию по которой движется свет в разных частях аккреционного диска. Авторы и права: NASA’s Goddard Space Flight Center / Jeremy Schnittman.
Это создаёт границу внутри чёрной дыры, называемую внутренним горизонтом. За пределами этой области излучение падает внутрь к сингулярности, что объясняется сильным гравитационным притяжением. Однако, затем излучение выталкивается антигравитацией, возникшей вблизи кольцевой сингулярности, и поворотной точкой является внутренний горизонт. Если бы вы смогли увидеть внутренний горизонт, то вы бы столкнулись со стеной бесконечно мощного излучения – накопившегося там за всю историю Вселенной и выброшенного вам в лицо менее чем за мгновение ока.
Формирование внутреннего горизонта разрушит чёрную дыру. Но вращающиеся чёрные дыры, безусловно, существуют в нашей Вселенной, так что это говорит нам о том, что наши теории неверны.
Что на самом деле происходит внутри чёрной дыры? Мы не знаем – и самое страшное в том, что мы никогда не узнаем.
Понравилось? Расскажи друзьям:
В обитаемой зоне Kepler-160 обнаружена суперземля
Обнаружена ближайшая чёрная дыра
НАСА отправит беспилотник на Титан
Комментарии 5
А кто вам доказал, что черная дыра имеет массу? Все, что туда «падает» (в ч.д.) превращается в «0», а вернее в поле, то есть в «элемент» без массы, энергии и времени…. Но поле продолжает расти и воздействовать на окружающее пространство! Вас кругом окружают поля электрические, магнитные и прочие но ВЫ их никак не ощущаете без специальных приборов, и в тоже время пытаетесь о них судить….
Всё то, что Вы изобразили здесь — полнейшая чепуха. Чёрная дыра это одна из воронок гиперболоида вращения спиральных галактик. К примеру южная. Это втягивающая воронка. Северная же воронка — Балдж (общепринятое название). А ещё — белая дыра. Гиперболоид вращения (космический торнадо) вращается со скоростью больше, чем скорость света (фотоны закручиваются и мы не видим света). А порождает гиперболоид вращения (выталкивает в северную воронку) — нейтронные звёзды. Может быть об этом Вы господа неучи и узнаете.
Не имеющие смысла к существованию воронки и гиперболоиды вращения обсуждать не имеет смысла, так же как и какие-то непонятные полюса. Это все равно как верить в «базон Хигса», что является элементарным переходным процессом!
Нейтрино — это не то, о чем Вы думаете! НЕЙТРИНО — всего лишь сгусток свернутого первичного поля, ввиду чего не имеет ни массы, ни заряда, а в определенном сочетании с энергией (фотоны, масса покоя которых тоже ноль) образует само вещество. Таким образом, неверен сам первоначальный подход к теории, не говоря уже о практике. И только уразумев, что НЕЙТРИНО — свернувшийся, при искривлении первичного вакуума, кусок первичного поля. (вспомните шарики в теории РЕШЕТКИ) можно будет решить многие проблемы, если не все. Если хорошо вникнуть в данную теорию «нейтрино — кусок первичного поля» это объяснит наличие, воздействие и взаимодействие других известных сил, силовых полей и ядерных взаимодействий.
Стабильными частицами являются фотон и нейтрино. Масса фотона равна нулю. Масса нейтрино равна нулю. Фотон имеет свою энергию, а энергия нейтрино равна нулю.
Нейтрино – это часть (кусок) пространства (первичного поля) перемещающаяся в общем пространстве и обладающая всеми его свойствами, оно способно концентрироваться при получении энергии в мюоны и т.д. Существующее разнообразие нейтрино говорит о его информационности, т.е. возможно определение его происхождения и возможно построение с его помощью неких информационных структур и элементов в любом месте пространства вселенной…
Фотон – сгусток движущейся энергии, причем движущиеся фотоны создают в пространстве вокруг себя поле, как бы ввинчиваясь в пространство. При этом теряется ничтожно малая часть энергии фотона, что обуславливает его остывание.
Относительно стабильными являются протоны, нейтроны, электроны – они связаны между собой, образуются за счет энергии и пространства (т.е. фотонов и нейтрино), которые сочетаются друг с другом в различной пропорции. Протоны, нейтроны, электроны являются наиболее их устойчивыми пропорциями сочетаний, и в конечном итоге сами образуют свои комбинации атомов, химических элементов и вещества, обуславливаются их свойства.
Согласно минимуму энергии и пространства протоны, нейтроны, электроны – это их основная форма совместного существования, хотя последние так же распадаются, результатом чего в конечном итоге является энергия в виде фотонов и куски поля в виде нейтрино.
Первичный вакуум был однороден по времени и расстоянию во всех направлениях. Затем, вследствие искривления пространства, возник участок с большей ко всему другому пространству энергией, и изменилась структура пространства, что дало первичную энергию и первую точку свернувшегося искривленного пространства (нейтрино). Последнее вызвало цепную реакцию возникновения фотонов и нейтрино по всему вакууму. О количественных пропорциях этих элементов пространства судить не представляется возможным. Но результатом можно считать всю окружающую нас видимую и невидимую вселенную.
Последняя и самая вероятная версия ЧЕРНЫХ ДЫР — это скопление НЕЙТРИНО. То есть огромная масса НЕЙТРИНО, которые как стало известно в последнее время представляют из себя куски свернувшегося первичного поля. Так вот вся эта масса (причем в каждом случае разная по объему и размерам) и ведет себя соответственно полю, все поглощает и преобразует опять же в поле, так как оно было первично! Т.е. все получилось из ничего и в конце становится ничем — ВАКУУМОМ!