Черная дыра с массой Вселенной. Часть 6

Часть 5 «Что обнаружили в созвездии Эридана?»  http://artefact-2007.blogspot.com/2012/04/5.html

    Лекция Германа Верлинде в Российской Академии наук

    «Фонд «Династия» при содействии Международного центра фундаментальной физики в Москве организует публичные лекции известных физиков. Место проведения лекций: Конференц-зал Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН). Москва, Ленинский проспект, дом 53.

    

Герман Верлинде

    «Исследования Германа Верлинде, ставшие существенным вкладом в теорию струн и ее приложений в математике, физике элементарных частиц, космологии и физике черных дыр, отмечены наградами Фонда Пакарда, Фонда Слоана и Королевской Голландской Академии Наук.

    Герман Верлинде — профессор физики Принстонского Университета и руководитель группы физиков-теоретиков в области высоких энергий.
    В 1988 г. Г. Верлинде получил степень доктора философии (PhD) в Утрехтском университете, где его руководителем был Герард'т Хоофт.

    С 1994 по 1998 гг. Г. Верлинде занимал должность профессора физики в Амстердамском Университете, где открыл Центр Математической Физики.
    В 2008 и 2009 гг. -приглашенный сотрудник Института Перспективных Исследований в Принстоне.
Герман Верлинде - брат-близнец Эрика Верлинде, профессора физики Астермдамского университета, который также является известным физиком-теоретиком в области теории суперструн».

    Анонс лекции Германа Верлинде  2 июня 2012, 16:00:

    «Среди всех объектов, существующих в природе, черные дыры имеют самую высокую плотность. Их гравитационное поле настолько сильно, что даже свет не может выйти за пределы их горизонта. Черные дыры являются и наиболее загадочными объектами нашей Вселенной.    В своей лекции Герман Верлинде познакомит слушателей с несколькими удивительными уроками, которые физик-теоретик вынес из попыток разгадать тайны черных дыр.
    «Особенно радикальной идеей считают «голографический принцип». Согласно ему, наша повседневная реальность фактически является проекцией, подобной голограмме, для законов и процессов, которые существуют на тонкой поверхности, окружающей нас на краю Вселенной.    Последние достижения в теории струн содержат конкретные доказательства, говорящие в пользу данного представления, и продвигают эту идею в мейнстрим физики.
Голографический принцип устанавливает верхний предел на количество информации, которая может содержаться во Вселенной или некоторой области пространства. И тем самым он предполагает глубокую связь между законом всемирного притяжения и термодинамическими законами, которые управляют потоками энергии и информации сквозь пространство.
    Теоретики надеются, что эти идеи, пока еще разрабатываемые, могут пролить свет на другие нерешенные загадки, такие как природа темной материи, темной энергии и Большого Взрыва», – считает Герман Верлинде». http://www.dynastyfdn.com/news/879

Иллюстрация к лекции. А. Эйнштейн: «Бог не играет в карты»

    Федор Дергачев

    Впечатления от лекции «Черные дыры и струны: поиск ключа к секретам природы»

    С большим интересом прослушал лекцию Германа Верлинде 2 июня. Организаторами были переведены на русский язык и предоставлены слушателям конспекты с подробными тезисами. Также неплохим был перевод на русский язык,

    Проведя аналогии между горизонтом черной дыры и горизонтом Вселенной, лектор обратил внимание на голографический принцип размещения информации: «Всё, что происходит вблизи черной дыры, может быть точно воспроизведено при помощи голограммы, двумерной системы, которая существует на горизонте» (в кавычках - отрывок из конспекта).

    При этом Герман Верлинде скептически отозвался о перспективах познания иных вселенных. По его мнению, если невозможно получение какой-либо информации о других вселенных, это равносильно тому, что их не существует.

    [Мнение Ф.Д.: При всем уважении к лектору, замечу, что поиск информации о других вселенных, по моему мнению, может быть произведен по двум направлениям:

    - начало наблюдаемой Вселенной  («Не могу избавиться от ощущения, что в реальности никакого экспоненциального расширения через 10^–36 секунды после Большого взрыва не было. Не произошло ли в этот момент вмешательство в нашу Вселенную ИЗВНЕ?» http://artefact-2007.blogspot.com/2012/03/blog-post_21.html)

    - горизонт наблюдаемой Вселенной, где, согласно его аналогии с черной дырой, может быть голографически записано то, что находится ИЗВНЕ. В связи с этим возникает вопрос, может ли что-либо в нашей Вселенной содействовать передаче информации от данного горизонта внутрь континуума. Например: может ли такую передачу выполнять ТЕМНАЯ ЭНЕРГИЯ?]

    При ответы на вопросы интересной была оценка формулы Стивена Хокинга об испарении черной дыры. Признавая безусловную правильность данной формулы, Герман Верлинде обрушил шквал критики на ее доказательство, по мнению лектора, совершенно неверном. В процессе вычислений Хокинг получал значения энергии вибраций, превышающие величину энергии Вселенной, что недопустимо.

    Фотографии, сделанные на лекции, размещены в фотоальбоме «Публичные лекции по астрофизике и космологии» https://plus.google.com/u/0/photos/103263750784622441418/albums/5747491319902584881

    Кстати, при подготовке материала хотел ознакомиться со статьей М.Е. Прохорова «Разрыв Вселенной» http://www.astronet.ru/db/msg/1187653 - но, к сожалению, на моем компьютере эта ссылка не открылась.

    В качестве материала для размышления ниже хочу предложить заметку о представлении нашей Вселенной в виде исполинской черной дыры, хотя и считаю, что ее основные тезисы нуждаются в принципиальной переработке.   

    Возможно, мы живём внутри чёрной дыры вселенских масштабов...

    «Сторонники теории Эйнштейна - Картана утверждают, что их решение проблемы природы Большого взрыва имеет подтверждения в наблюдаемой в последнее время астрономами право- и левозакрученности галактик в известной нам части Вселенной. Американский физик-теоретик Никодем Поплавски из Университета Индианы давно известен как один из авторов теоретической модели, согласно которой наша Вселенная представляет собой внутренности чёрной дыры, расположенной где-то в родительской пра-Вселенной. Однако теперь он ещё и заявляет, что разработанная им концепция проверяема на практике. Даже более того - уже проверена, причём успешно...

    В рамках модели Поплавски постулируется, что все астрономические чёрные дыры (ЧД) можно рассматривать как входы в кротовые норы Эйнштейна - Розена. Эти объекты представляют собой гипотетические тоннели, соединяющие различные регионы пространства-времени.

    Г-н Поплавски полагает, что другой конец кротовой норы чёрной дыры соединён с белой дырой (антипод чёрной - область пространства, в которую ничто не может попасть). При этом внутри кротовой норы возникают условия, напоминающие расширяющуюся Вселенную, аналогичную наблюдаемой нами. Из этого следует, что и наша Вселенная может оказаться просто внутренней частью какой-то кротовой норы.

    По мнению учёного, эта модель объясняет целый ряд проблем современной космологии.

На фото: Г-н Поплавски демонстрирует предполагаемое им устройство Вселенной: верхняя бутылка символизирует родительскую ЧД, трубка - кротовую нору, нижняя бутылка - расширяющуюся Вселенную, в которой мы сейчас находимся. Фото Indiana University

     Концепция Большого взрыва весьма успешно расправляется со многими наблюдаемыми астрономическими явлениями, но, отмечает Никодем Поплавски, далеко не со всеми. Что спровоцировало Большой взрыв, превратив гипотетическую сингулярность в известную нам Вселенную? Что именно остановило инфляционное расширение Вселенной? Каков источник тёмной энергии, вызывающей сейчас наблюдаемое ускоряющееся расширение Вселенной? И, наконец, где антиматерия, которой должно быть примерно столько же, сколько и обычной?

    Представленная теория, являющаяся логическим продолжением теории Эйнштейна - Картана - Скиама - Киббла, призывает учитывать квантовые эффекты при анализе гравитации в космических масштабах. В ней применяется понятие аффинного кручения, а вместо псевдоримановой геометрии для пространства-времени используется геометрия Римана - Картана. Её ещё можно назвать аффинной теорией пространства-времени - в противовес принятой метрической. Здешние эффекты неметричности весьма малы, единственной областью, где их вообще можно заметить, автор считает раннюю Вселенную. Привлекательной чертой его гипотезы является возможность получения несингулярных решений типа «Большого отскока» для Большого взрыва.
     Учёный полагает, что спины частиц взаимодействуют с пространством-временем аффинным кручением (torsion, torsion tensor, не путаем с торсионным полем и эфиром). Чтобы понять сущность «кручения», можно представить себе пространство-время не как двух- или трёхмерное явление, а как одномерный луч или вектор.
    Его изгибание соответствует гравитационному искривлению пространства-времени (ОТО), теоретически обнаруживаемому нашими средствами наблюдений. Однако если начать закручивать луч, то это будет соответствовать не искривлению, а кручению пространства-времени. Проблема в том, что закручивание для гибкого пространства-времени обнаружить не так просто, особенно если вы живёте внутри этого пространства-времени. Серьёзное влияние на процессы, происходящие в нём, аффинное скручивание могло оказать только в ранней Вселенной или ЧД (впрочем, в теории Поплавски это очень близкие вещи), где расстояния между частицами были весьма малы, а квантовые эффекты - очень сильны.

На рисунке: Турбулентные скручивающиеся торсионные потоки вокруг объекта с сильным электромагнитным или гравитационным полем

    Там оно должно проявляться как мощная отталкивающая сила, противостоящая силам гравитационным. Первоначально в процессе гравитационного коллапса звезды, превращающейся в ЧД, гравитационные силы преобладают, сжимая материю до очень высоких плотностей. Но в конечном счёте, по мере сжатия, квантовые эффекты становятся всё сильнее, и скручивание всё больше противостоит гравитационному искривлению. Поэтому бесконечной плотности материя не достигнет. Более того, в определённый момент рост плотности приведёт к такому усилению аффинного кручения, что оно остановит коллапс материи и создаст Большой отскок, или Большой взрыв.

    В такой модели бесконечной сингулярности никогда не было, а первопричиной Большого взрыва является набор прародительской ЧД слишком высокой плотности, за счёт захвата вещества из окружающего её пространства пра-Вселенной. Да, Большому взрыву предложено объяснение, но не согласимся с оптимизмом г-на Поплавски: вопросом всё ещё остаётся космология пра-Вселенной. И если там был собственный Большой взрыв, то какова его первопричина? Серия вселенных-матрёшек, находящихся во вложенных друг в друга ЧД, тоже не ответ, ибо что тогда породило самую большую из «матрёшек»?

    Первоначально «отскок» после сжатия был очень быстрым - то, что называется инфляционным расширением. Затем он постепенно замедлился, по мере падения интенсивности аффинного скручивания. Из-за аффинного скручивания барионная (обычная) материя будет со временем распадаться до электронов и кварков, а антиматерия - до тёмной материи. Отсюда и наблюдаемый дисбаланс: антивещества вокруг нас не хватает потому, что за время, прошедшее с Большого взрыва (Большого отскока), оно почти всё превратилась в тёмную материю. Правда, получается, что внутри галактик её быть не должно, так как там вся антиматерия должна была прореагировать с обычной материей ещё до того, как превратилась в тёмную.

На фото: В центре спиральной галактики M81 находится сверхмассивная ЧД массой в 70 млн солнечных. Ещё одна Вселенная? Фото NASA

    Более того, при аффинном кручении естественным становится предположение о слабой космологической постоянной, обеспечивающей наблюдаемое ускоряющееся расширение Вселенной.

    Конечно, такая модель предполагает, что каждая черная дыра нашей Вселенной является сама по себе другой вселенной - точнее, воротами в неё. Не совсем ясен статус испарившихся черных дыр: что там случилось с их вселенными? 
    Ещё менее ясно, что же там, в пра-Вселенной, и сколько же «слоёв», как называет их Никодем Поплавски, имеет n-раз- пра-Вселенная, в которой находится ЧД, в которой находится n-1-раз- пра-Вселенная, в которой находится... ну и так далее. Наконец, важнейший практический вопрос. Аффинное кручение сейчас, после колоссального расширения Вселенной, очень слабо (в доступных нам пространственных масштабах), мы не можем его измерить. Как же мы можем подтвердить такую теорию? Долгое время считалось, что такого способа нет.
    А вот г-н Поплавски считает, что способ есть. Все звезды и ЧД в нашей Вселенной вращаются. Логично предположить, что так же дело обстоит в пра-Вселенной (правселенных). Значит, вся наша Вселенная должна иметь параметры вращения ЧД, в которой она находится. Часть спиральных галактик при этом должна быть закручена влево, а часть (пространственно противоположная) - вправо.
     По данным современных наблюдений, включающим обзор более чем 15 тыс. галактик, в одном «полушарии» нашей Вселенной бoльшая часть спиральных галактик действительно закручена в одну сторону («левши»), а в противоположной части наблюдаемой Вселенной дело обстоит наоборот: численно доминируют галактики-«правши».
     Никодем Поплавски полон оптимизма: причина Большого взрыва прояснилась, с антиматерией и тёмной материей тоже, кажется, всё хорошо. Вот только похоже - безотносительно к правоте или неправоте его теории, - что вопросов она создаёт больше, чем ответов». (18 мая 2012 года, 17:46). http://science.compulenta.ru/680208/

    [Последние изменения внесены 3 января 2014 года]

     «Черная дыра с массой Вселенной». Часть 7. «Лекция Роджера Пенроуза». http://artefact-2007.blogspot.ru/2013/04/7.html

   На эту тему:

    «Черная дыра с массой Вселенной?»

    Часть 2  http://artefact-2007.blogspot.com/2011/09/2.html

    Обсуждение  http://artefact-2007.blogspot.com/2011/09/blog-post_29.html

    Часть 3 http://artefact-2007.blogspot.com/2011/10/3_13.html
    Часть 4 http://artefact-2007.blogspot.com/2012/03/blog-post_21.html

    «Энергия сверхмассивных черных дыр – вопросы без ответов» http://artefact-2007.blogspot.com/2012/01/blog-post_25.html

    «Апология необъяснимого». Часть 4. «Тайная история Вселенной» http://artefact-2007.blogspot.com/2012/01/blog-post.html

    «Тайна "темной энергии" почти раскрыта» http://artefact-2007.blogspot.ru/2012/03/blog-post.html
    «Новая сущность». Часть 4. «Лекция Р. Сюняева и математические модели» http://artefact-2007.blogspot.ru/2012/11/3.html