Čo je to zvláštnosť? Bod zvláštnosti. Singularita čiernej diery

V súčasnej dobe otázka, čo je jedinečnosť, vzrušuje nielen ľudí, ktorí sa zaujímajú o vedu, ale aj tých najlepších vedcov na svete. Tento termín nachádzame v matematike, fyzike, astronómii, kozmológii a iných exaktných vedách. Jeho interpretácia sa trochu líši, ale zásada zostáva rovnaká. Preto teraz zvážime postupne to, čo je z rôznych hľadísk singulárnosť, a zistíme, aká je pre výskumníkov toľko zaujímavého fenoménu.

Všeobecný výklad pojmu

Než začneme ponoriť do tajomstva vesmíru, vráťme sa k dejinám vesmíru. Najpravdepodobnejšou verziou sveta v súčasnosti je teória Veľkého tresku. V čase narodenia všetkého, čo nás obklopuje, bol len jeden jediný bod jedinečnosti. Jeho rozmery nie sú presne známe, ale vedci často porovnávajú s hrachom na pochopenie. V takomto prípade si nemyslite, že by sa táto minilovka mohla držať v ruke. Jeho hmotnosť bola rovná hmotnosti všetkých hviezd a galaxií, ktoré sú dnes v priestore. Navyše teplota tohto hrachu jednoducho prekročila a gravitačná sila v ňom bola vyššia ako v súčasných čiernych dierach. Inými slovami, bod singularity je jednotkou priestoru-času, v ktorom spočívala všetka hmotnosť vyplňujúca náš vesmír.

Ako sa stalo čas?

Stojí za zmienku, že termín "hmotnosť" znamená nielen kozmický priestor pozostávajúci z miliárd astronomických jednotiek, ale aj všetkých časových intervalov. Áno, je ťažké si predstaviť, ale aby ste pochopili, čo je jedinečnosť, musíte si predstaviť čas ako priestorový rozmer, v ktorom sa môžete pohybovať dopredu alebo dozadu. To všetko je neoddeliteľne spojené s zakrivením priestoru, o ktorom budeme diskutovať nižšie. Vedci tiež nevedia, ako dlho tento hrach existoval podľa terestrických noriem. Paradoxne, v takom stlačenom stave v akomkoľvek rozmere je nekonečno nulové. Neskôr začala rásť singularita, teplota v ňom klesala, čiastočky odpudzované jeden od druhého. Takže čas oddelený od iných rozmerov a prestáva byť priestorová jednotka. Pretože dnes môže ísť len dopredu.

Kosmologické koncepty

Ako viete, vedecká kozmológia sa zaoberá štúdiom vývoja vesmíru. Tu uvažujeme všetky tzv. Epochy, ktoré nasledovali po Veľkom tresku. To bolo v súlade s touto teóriou, že vedci predložili hypotézu, že vesmír vznikol zo zvláštnosti. V tomto prípade nemožno stanoviť obdobie jeho existencie. Vychádzajúc z toho sú dve najvermivejšie verzie stále starostlivo skúmané. Prvým je to, že náš svet je statický. V určitom okamihu nastala veľká explózia, keď sa všetky častice v stave nekonečnej kompresie náhle odtrhli od seba. Navyše, jedinečnosť vesmíru pred výbuchom bola charakterizovaná prítomnosťou hmoty a antihmoty. Dnes vedci nenašli jedinú antičasticu. Druhá verzia je založená na skutočnosti, že Veľký tresk je skutočný kozmos. Je zrejmé, že galaxie sa neustále vzďaľujú od seba, a preto proces rozširovania sveta pokračuje až dodnes.

Singularita v kozmológii

Vo vývoji vesmíru, akokoľvek zvláštne, nie je miesto pre fyzické vzorce a zákony pôsobiace na Zemi. Tento fenomén je vizuálne preukázaný kozmologickou singularitou. Samozrejme, v praxi je nemožné zistiť, v akej situácii bola situácia v čase vzniku sveta, ale teoreticky vedci vypočítali paradoxné zákonitosti. Prvým je zakrivenie priestoru a času. To znamená, že v oblasti singularity nie je možné vykresliť rovnú geodetickú čiaru alebo uhol. Druhý je, ako sme už povedali, dosť iný čas. Tu sa môžete dostať do ľubovoľného bodu v časovom intervale. Kozmologická zvláštnosť podľa vedcov je východiskovým bodom, ktorý sa nazýva Veľká explózia. Počas tohto obdobia sa hustota a teplota látky blížili k nekonečnu. Zároveň sa miera chaosu rovnala nulovému násobeniu dvoch predchádzajúcich jednotiek sama. Z hľadiska pozemskej fyziky nemôže teplota a hustota súčasne pretrvať v nekonečnom stave. A toto je len jeden z mnohých paradoxov, ktoré vedci nemôžu vyriešiť.

Stará a nová teória

Pred mnohými rokmi predstavil Albert Einstein svet slávnu teóriu relativity, ktorá sa teraz nazýva teória gravitácie. Vďaka tomu dnes popisujeme všetky fenomény v priestore a čase, ktoré nás obklopujú. Podľa teórie fyzické objekty nemôžu mať zvláštnosť. To znamená, že v praxi žiadna látka alebo hmotnosť nemôže mať hmotnosť, hustotu alebo teplotu rovnajúcu sa nekonečnu. Ale matematika je známa ako teoretická veda, preto v nej existuje miesto pre funkcie s nekonečnými význammi. Aplikujeme jednu oblasť vedomostí na druhú, získavame približný výpočet toho, čo sa mohlo stať v čase Veľkého tresku. Toto, ako už bolo spomenuté, poukazuje na nekonečné fyzikálne veličiny. Tento jav sa nazýva fyzická alebo kozmická singularita. Ale jeho zákony sú neporovnateľné s teóriou relativity. K tomuto javu môže vysvetliť nová teória kvantovej gravitácie. Toto je odvetvie fyziky, kde sa študuje správanie sa svetla, jeho vlastnosti a význam vo vesmíre. Samotná teória ešte neexistuje, existujú však určité výpočty a predpoklady, ktoré sa môžu stať jej základom.

Odhaľovanie tajomstiev gravitácie

V astrofyzike existuje taká vec, ako je rýchlosť úteku. Používa sa na určenie stupňa zrýchlenia, ktorým môže určitý objekt odolávať gravitačným silám. Napríklad raketa zohľadňujúca jej hmotnosť by sa mala pohybovať rýchlosťou asi 12 km / s, aby sa zanechala atmosféra Zeme. Ak by však naša planéta nemala priemer 12 742 kilometrov a jeden centimeter, aby sa prekonala oblasť prilákania, bolo by potrebné pohybovať sa rýchlosťou vyššou ako je rýchlosť svetla. V tomto prípade by Zem bola obklopená gravitačnou singularitou, nie gravitačnou silou, ktorá je pre nás bežná. Samozrejme, všetko je to teória, pretože ak naša planéta vezme také rozmery, stane sa čiernou dierou. Takáto skúsenosť však umožňuje pochopiť, aký je význam gravitácie vo vesmíre.

Čo určuje gravitačnú silu?

Čím sú navzájom bližšie, tým je látka hutnejšia. Ak sa molekuly navzájom nejako vzájomne vzájomne ovplyvňujú, proces ohrevu prebieha, preto sa teplota tejto látky zvyšuje. Za suchozemských podmienok sa takéto procesy vyskytujú v určitých medziach, a preto máme dlho vynájdené vzorce, ktoré nám umožňujú vypočítať správanie akéhokoľvek chemického prvku. Všetko preto, lebo sila gravitácie neumožňuje, aby sa častice blížili k určitej vzdialenosti a aby sa vzdali viac ako určitej veľkosti. Vo vesmíre, kde sú medzi pustatami galaxie, je priestor zvlášť vyprázdnený, nazýva sa to vákuum. V zásade neexistuje žiadna závažnosť, pretože malé množstvo hmoty je v chaose. V blízkosti veľmi hustých objektov (obrovské modré hviezdy, kvasary, rovnako ako čierne diery), sila príťažlivosti stúpa na nereálne hodnoty pre nás, pozemšťanov. Častice sú umiestnené tak blízko k sebe, že vzniká fenomén nazývaný "gravitačná singularita". Toto je ten istý základ, ktorý ovplyvňuje narušenie priestoru a stupeň zakrivenia.

Gravitácia a hmotné správanie

V oblasti singularity nie je hmotnosť nasávaná. V tejto oblasti sa priťahuje iba kozmický vietor a mikroskopické častice. Ale človek môže teoreticky dobrovoľne ísť do takýchto oblastí. Nachádzajú sa v kvazaroch a čiernych dierach a, bohužiaľ, životné bytosti sú smrteľné z hľadiska biológie. Keď sa dostaneme do oblasti veľkej prílivovej sily, začne sa telo stretávať tak pozdĺž aj naprieč. Ako výsledok, obrysy osoby obklopujú guľu a budú sa v nej otáčať. Teoreticky, ak oči stále vidia a prenášajú signál do mozgu, človek môže súčasne uvažovať o všetkých jeho častiach tela, vrátane tváre, ktorá sa pred ním otočí a prekročí rýchlosť svetla. Je jasné, že v tejto forme ľudské telo nemôže existovať, ale to platí pre pozemnú fyziku. Tento príklad nám však umožňuje predstaviť si, čo je z praktického hľadiska jedinečnosť. Bolo by zaujímavé predpokladať, že ako biologický druh budeme môcť prijať tieto nové fyzikálne zákony a existovať v takýchto formách, vytvárať nové svety pre seba.

Tok času

O čom je čas, môžete sa hádať navždy. Dnes je definovaný ako proces prechodu fyziologických, fyzických a duševných procesov pre živé organizmy a záležitosť nášho sveta. Ale vlastnosti času, jeho skryté možnosti neboli skúmané. Vnímame to ako niečo subjektívne a toto možno starostlivo sledovať, pripomínajúc si jeho minulé roky. Keď sme žili prvý rok života, tento segment sa pre nás rovnal 100 percentám. Bol to jediný, čo máme, všetok život a skúsenosti. Pri druhých narodeninách sa už jeden rok stal už 50%, tretí - len tretí. Do veku 80 rokov bol jeden rok už len jedna osminou častice života a nič naozaj nezáležalo. Stalo sa to preto, že v prvom roku všetko, čo sme videli, bolo nové. V budúcnosti sme narazili na viac a viac známych vecí a javov. Preto sa zdalo, že detstvo sa tiahne neuveriteľne dlho a zrelé roky lietajú okamžite. Je to jasný príklad toho, ako vnímanie jednej osoby narúša tok času. A čo sa stane, ak sa na tento pojem pozrieme z astronomického hľadiska?

Čas na začiatku času

Bolo to malé odbočenie, ktoré umožnilo pochopiť všetko, čo vidíme. Byť uzamknutý v rámci fyziky a navyše aj nášho vnímania, je pre nás ťažké si predstaviť, že svet bol a môže byť úplne iný. Takže jedinečnosť času mala rovnaké miesto v kozmológii, ako aj jedinečnosť priestoru. Teraz trvá 0,2 hodín na prekonanie sekcie 1 km pri rýchlosti 5 km / h. Pre lietanie zo Zeme do Saturnu je potrebné stráviť niekoľko rokov. Ale čo čas, ak celá vzdialenosť, ktorá existuje na svete, je 1 cm? Vynásobením takých nevýznamných parametrov nekonečne veľkou hustotou a hmotnosťou získame zakrivenie priestorového času. To znamená, že v čase, keď bol vesmír jedinečný, mohlo dôjsť k všetkému, čo teraz vidíme. Udalosti mohli byť zmiešané, neuveriteľne deformované a porovnané. Jednoducho povedané, každý materiálový objekt by mohol pozrieť do minulosti Zeme alebo inej planéty a do svojej budúcnosti.

Technológia a vstup do novej éry

Existuje aj takzvaná teória singularity, podľa ktorej sa naša planéta čoskoro zmení na veľkú biotechnologickú inteligenciu. Podľa výskumníkov bude do polovice 21. storočia vytvorený počítač, ktorého schopnosti prekonajú schopnosti mozgu. Umelá inteligencia prirodzene prevažuje nad menej rozvinutými bytosťami. V tom momente príde technologická singularita. Tento názov bol vynájdený, pretože nie je známe, ako takýto progresívny skok vo vede skončí a či ľudstvo prežije.

červej diery

Samostatnosť čiernej diery, z ktorej je v skutočnosti tento kozmický objekt zložený, je jednou z najväčších tajomstiev sveta. Samotná červová diera naozaj nevyzerá ako jamka s lievikom a úzkym tunelom, ale ako guľa tvorená obrovskou silou gravitácie. Hovorili sme už o čiernych dierach a definovali ich ako smrteľné objekty vo vesmíre. Sila ich kompresie je neuveriteľne skvelá, pretože na obzore udalostí je priestor zakrivený a čas sa zastaví. Singularita čiernej diery je porovnateľná s teóriou Veľkého tresku. Nie je dôkladne študovaný, ale predpokladá sa, že kompresná sila vo vnútri červenej dierky je rovnaká ako v čase narodenia sveta. Preto existuje teória, že čierne diery sú vývojom nových vesmírov, ktoré existujú paralelne s našimi.

Príloha vysvetľujúca časť teórie

Všeobecne platí, že teória bodu bez návratu a nekonečnej hustoty jasne vyjadruje hru "Singularity". Priechod misie zahŕňa pohyb v priestore a čase, kde sú dve koncepty jedna. Hrdina sa pohybuje v rokoch 1950 až 2010, opravuje chyby sovietskych vedcov a zachraňuje moderných odsúdených uväznených na ostrove obklopenom ožiarením. Ak sa ponoríte do tohto sveta, môžete postupne pochopiť, čo znamená čas v priestorovej dimenzii.

Zhrnutie

Štúdium všetkých tajomstiev vesmíru, ktoré sa týkajú gravitácie, umožňuje pochopiť, že teória relativity nás obmedzuje na maximum. Samozrejme, toto je neuveriteľný nález za suchozemské podmienky, ale ak ide o štúdium iných priestorov, potom by mali byť všetky stereotypy vyradené. Takáto koncepcia ako "singularita" prevratuje vnímanie zvukových, svetelných impulzov, zakrivenia priestoru a dĺžky času. Ale stále sa to stretávame iba v matematickej teórii a vo fyzickej praxi nenájdeme vysvetlenie. Zvláštnosť čiernej diery sa podrobne skúma, ale predpokladá sa, že táto oblasť, hoci stlačená do nekonečna, nie je najviac zrúcaným bodom vesmíru.