מהי הייחודיות? נקודת הסינגולריות. Singularity של חור שחור

עד כה, השאלה מה נקודה סינגולרית, מודאג לא רק אנשים המעוניינים מדע, אלא גם את המדענים הטובים ביותר בעולם. מונח זה נתקל במתמטיקה, פיסיקה, אסטרונומיה, קוסמולוגיה ומדעים אחרים. הפרשנות שלה משתנה מעט, אבל העיקרון נשאר זהה. מכיוון שאנו נמצאים כעת תורו, אנו רואים כי נקודת סינגולרית כזה מנקודות מבט שונות ולגלות מה כל כך מעניין עבור חוקרים היא תופעה מסתורית.

הפרשנות הכללית של המונח

לפני שנתחיל להתעמק מסתרי היקום, הבה נפנה את ההיסטוריה של היקום. הגרסה הנכונה רוב הזמן הנוכחי של התרחשות בעולם היא התיאוריה של המפץ הגדול. בזמן הלידה של כל הסובב אותנו, היה רק נקודה אחת בודדת של הייחודיות. הממדים שלו אינם ידועים במדויק, אך עבור ההבנה של מדענים מרבים להשוות אותו עם אפונה. אנחנו לא צריכים לחשוב כי כדור מיני זה יכול להחזיק בידו. המסה שלו היא שווה למסה של כל הכוכבים והגלקסיות שקיימים היום בקוסמוס. יתר על כן, הטמפרטורה של האפונה פשוט מתהפכת, ואת כוח הכבידה זה היה גבוה יותר מאשר עכשיו כי חורים שחורים קיימים. במילים אחרות, נקודת הסינגולריות - יחידה של המרחב-זמן, אשר היה כל עניין שממלא את היקום שלנו.

איך הייתה הפעם?

אתה בהחלט יש להדגיש כי המונח "עניין" נועד לא רק במרחב, שמורכב ממיליארדי יחידות אסטרונומיות, אבל כל תקופות הזמן. כן, אני מתאר לעצמי שזה קשה, אבל כדי להבין נקודה סינגולרית כזו, יש צורך לדמיין הזמן כממד המרחבי שבו אתה יכול לנוע קדימה ואחורה. כל זה קשור קשר בל יינתק עקמימות המרחב, אשר נדונו בהמשך. מדענים גם לא יודעים כמה זמן על פי אמות מידה ארציות קיימים, אפונה זה. זה אירוני, כי במצב דחוס בכל אינסוף מימד הוא אפס. בשלב מאוחר יותר של הסינגולריות החל לגדול, הטמפרטורה ירדה בו, החלקיקים דוחים זה את זה. מאז הפעם מופרדת מדידות האחרות וחדלה להיות יחידה מרחבית. כי היום זה יכול ללכת רק קדימה.

מושגים הקוסמולוגי

כפי שאתם יודעים, מדע הקוסמולוגיה כבר לומד את האבולוציה של היקום. ואז לשקול את כל העידן שנקרא שלאחר המפץ הגדול. זה על פי תיאוריה זו, המדענים שיערו כי היקום הגיח נקודה סינגולרית. בתקופה זו של זו האחרונה היא לא. בהתבסס על זה, יש עדיין בחן שתי הגרסה הסבירה ביותר. הראשונה היא כי העולם שלנו הוא סטטי. פיצוץ גדול התרחש ברגע מסוים, כאשר כל החלקיקים נמצאים במצב של כיווץ תמידי, בחדות דחף בנפרד. יתר על כן, את ייחודיותו היקום עד התפוצצות מאופיינת בנוכחות של חומר ואנטי חומר. בימים אלה, מדענים לא מצאו חלקיק בודד. הגרסה השנייה מבוססת על העובדה כי המפץ הגדול - מרחב אמיתי. נמצא כי הגלקסיות כל הזמן זזים אחד מהשני, ולכן, הרחבת העולם ממשיך עד עצם היום הזה.

Singularity בקוסמולוגיה

במהלך האבולוציה של היקום, כפי שזה נראה, אין מקום על פני כדור הארץ קיימים נוסחאות וחוקים פיזית. תופעה זו בבירור מראה לנו את הייחודיות הקוסמולוגי. כמובן, בפועל, כדי לברר את מצבו בעת לידת העולם נשאר העניין, זה בלתי אפשרי, אבל תיאורטית, מדענים חישבו את החוקים פרדוקסלית. הראשון - העקמומיות של המרחב-זמן. משמעות דבר היא כי שכב קו נתון שטוח או זווית בפרטיותה הוא בלתי אפשרית. שנית - זה, כפי שאמרנו, די זמן שונה. כאן אתה יכול להגיע לכל נקודת מרווח הזמן. הייחוד הקוסמולוגי, על פי מדענים, - נקודת התייחסות, אשר נקראת המפץ הגדול. במהלך תקופה זו, הצפיפות והטמפרטורה של החומר מתקרבים אינסופיות. במקביל מידה של כאוס נוטה לאפס, הכפלת שתי היחידות קודמות. מנקודת המבט של הטמפרטורה והצפיפות של פיזיקה של כדור הארץ לא יכול שניהם נשארים במצב אינסופי. וזה רק אחד הפרדוקסים הרבים מדענים לא יכולים לפענח.

הישן התאוריה החדשה

לפני שנים רבות, אלברט איינשטיין נתן את התיאוריה המפורסמת בעולם היחסות, אשר כעת נקרא תורת הכבידה. הודות לה, שאותה אנו מכנים את כל התופעות בזמן ובמרחב המקיפות אותנו. בהתאם לתיאוריה של אובייקטים פיזיים לא יכול לקבל נקודה סינגולרית. כלומר, בפועל, כל חומר או בד עשוי להיות צפיפות מסה או טמפרטורה שווה לאינסוף. אבל מתמטיקה יש מוניטין כמדע תיאורטי, כי זה מקום עם ערכי פונקציות אינסופיות. הטלת בתחום אחד של ידע למשנהו, נקבל הערכות גסות של מה יכול לקרות בזמן המפץ הגדול. זהו, כפי שכבר הוזכר, הנקודה עם כמויות פיסיות אינסופיות. תופעה זו ידועה בשם ייחודיות פיזית או קוסמית. אבל חוקיה אינם בקנה אחד עם תורת היחסות. כדי להסביר תופעה זו יכולה תיאוריה חדשה של כבידה קוונטית. זהו ענף של הפיזיקה החוקרת את ההתנהגות של אור, המאפיינים שלו ואת משמעות ביקום. התיאוריה עצמה עדיין אינה קיימת, אבל יש חישובים והנחות מסוימות, אשר עשוי להיות בסיס.

אנו לפתור את המסתורין של הכבידה

באסטרופיסיקה, יש דבר כזה שמהירות הבריחה. הוא משמש כדי לקבוע את מידת ההאצה שבה אובייקט מסוים יכול להתנגד לכוחות הכבידה. לדוגמה, הטיל עם המסה שלו אמור לנוע במהירות של כ 12 ק"מ / s, לעזוב את האטמוספירה של כדור הארץ. אבל אם הכוכב שלנו בקוטר של 12,742 קילומטרים, סנטימטר אחד, אז כדי להתגבר על השדה הכביד יצטרך להיות נע במהירות גדולה יותר ממהירות האור. במקרה זה, כדור הארץ יהיה מוקף לא מוכר לנו כוח הכבידה סינגולריות כבידתית. כמובן, כל התיאוריה הזאת, כי אם כוכב הלכת שלנו הוא לקחת ממדים אלה, זה יהפוך לחור שחור. אבל חוויה זו מאפשרת לנו להבין מהי המשמעות של הכבידה ביקום.

ממה תלוי כוח הכבידה?

האטומים מסודרים קרובים זה לזה, החומר הצפוף. אם המולקולה כמו אינטראקציה, תהליך החימום מתרחש, ולכן, את הטמפרטורה של החומר עולה. בתנאים ארציים, תהליכים כאלה מתרחשים בגבולות מסוימים, כי אנחנו כבר מזמן המציאו נוסחה המאפשרת לחשב את ההתנהגות של כל יסוד כימי. הסיבה לכך היא כוח הכבידה של כדור הארץ אינו מאפשר חלקיקים כדי להתקרב פחות מרחק מסוים, ולהרחיק עצמו יותר מסכום מסוים. בחלל הפתוח, שבו יש שממה בין גלקסיות, מרחב פרק במיוחד, זה נקרא ואקום. אין הכבידה באופן עקרוני, כי כמות קטנה של חומר בכאוס. קרוב חפצים מאוד צפופה (כוכבים ענקים כחולים, קוואזרים, וחורים שחורים), כוח הכובד מועלה מציאותי עבור ערכים לתושבי כדור הארץ אותנו. החלקיקים אז הם כל כך קרובים אחד לשני כדי ליצור תופעה שנקראת "סינגולריות כבידתית." זהה אותו הבסיס, אשר משפיע על העיוות של מרחב ואת מידת העקמומיות.

Gravity חומר ובהתנהגותו

בתחום משנה יחיד לא נשאב. יש נמשך רוח קוסמית רק וחלקיקים מיקרוסקופים. אבל אדם יכול באופן תיאורטי מרצון ללכת לאזורים כאלה. הם ממוקמים קוואזרים וחורים שחורים, ו, אבוי, על היצורים החיים הם קטלניים מבחינת הביולוגיה. ברגע בתחום הכוחות גאות גבוהים, הגוף יתחיל למתוח שני אורכים או לרוחב. כתוצאה מכך, את קווי המתאר שיקיפו את הכדור של אדם יהיה לסובב אותו. תיאורטית, אם העיניים עדיין יראו ולשדר אותות אל המוח, האדם באותו זמן יוכלו להתבונן בכל חלקי גופם, כולל הפנים, אשר ירוצו מולו, העולה על מהירות האור. ברור כי בדרך זו הגוף האנושי לא יכול להתקיים, אבל זה קשור לפיזיקת כדור הארץ. עם זאת, בדוגמה זו מעניקה לנו הזדמנות לדמיין מה נקודה סינגולרית מנקודת מבט מעשית. זה יהיה מעניין משערים כי אנו כמין נוכל לקחת חוקים פיזיקליים החדשים אלה קיימים בצורות, יצירת עולמות חדשים עבור עצמו.

במשך זמן

העובדה שהפעם, אנחנו יכולים להתווכח לנצח. היום, היא מוגדר כתהליך של העברת התהליכים הפיסיולוגיים, פיסיים ונפשיים של אורגניזמים חיים וחומרים של עולמנו. אבל את המאפיינים של זמן, האפשרויות הסמויות שלה לא נחקרו. אנחנו תופסים את זה כמשהו סובייקטיבי, ולא מן הנמנע לעקוב בקפידה, ונזכר השנים האחרונות שלו. כשחיינו בשנה הראשונה של החיים, קטע זה היה 100 אחוז בשבילנו. הוא היה היחיד שיש לנו, כל החיים והניסיון. ביום השני של יום ההולדת שלו בשנה אחת הפכה 50 אחוזים, שלישי - רק בשליש. עד 80 שנים של גיל שנה הייתי 1/80 חלק מהחיים ושום דבר לא באמת התכוון. זה קרה כי לא ראינו היה חדש עבור השנה הראשונה. בעתיד, אנו נתקלים יותר ויותר דברים ותופעות מוכרים. כי זה נראה כי הילדות נמשך זמן ארוך מאוד, ואת גיל העמידה שלו לעוף מיד. זוהי דוגמה ברורה של איך אדם אחד מעוות את התפיסה לאורך זמן. מה יקרה, אם נתבונן מונח זה מנקודת אסטרונומים של השקפה?

בתחילת הזמן

זה היה תרגיל הסחה קטנה, אשר איפשרה להבין את כל הדברים שאנו רואים. שהוא כלוא במסגרת פיזיקה, יתר על כן, תפיסות משלהם, קשה לנו לדמיין שהעולם כבר והוא יכול להיות שונה מאוד. עכשיו, את ייחודיותו של הזמן הייתה באותה התנוחה הקוסמולוגיה, כמו גם את הייחודיות של מרחב. עכשיו כדי להתגבר על מרווח של 1 ק"מ במהירות של 5 ק"מ / h זה דורש 0.2 שעות. כדי לטוס מכדור הארץ אל שבתאי, יש צורך לבלות כמה שנים. אבל מה לגבי הזמן שבו כל המרחק שיש בעולם, שווה 1 סנטימטר? הכפלת כך פרמטרים לא משמעותי בצפיפות ומסה אינסופית, אנחנו מקבלים את עקמומיות המרחב-זמן. משמעות הדבר היא כי בכל פעם כאשר היקום היה יחיד, יכול להתרחש כל הדברים שאנחנו רואים עכשיו. אירועים עשויים להיות מעורבים, מעווה להפליא בהשוואה. במילים פשוטות, אובייקט חומר כלשהו יכול להיראות כמו בעבר של כדור הארץ או פלנטה אחרת, ובעתיד שלה.

טכנולוגיה וכניסת עידן חדש

יש גם את התאוריה הייחודית כביכול כי כוכב לכת שלנו יהיה הפך מהרה מודיעין הביוטכנולוגיה גדול. לדברי חוקרים, באמצע המאה ה -21 יהיה מחשב אשר יכול לעלות יכולות של המוח. אינטליגנציה מלאכותית, כמובן, עדיפה על פני יצורים מפותחים פחות. בשלב זה, יש יבוא נקודה סינגולרית טכנולוגיים. שם זה נטבע כי אתה לא יודע מה זינוק מתקדם בתחום המדע ומסתיים האנושות תשרוד.

חורי תולעת

Singularity של חור שחור שממנו, למעשה, הוא אובייקט קוסמי זו - אחת התעלומות הגדולות ביותר של העולם. חור התולעת עצמו באמת לא נראה כמו טנק עם משפך מנהרה צרה, וכמו כדור שהוקם על ידי כוח ענק כובד. אודות חורים שחורים שאמרנו לעיל, ומזהה אותם אובייקטים קטלניים כמו ביקום. כוחו של דחיסה גבוה מאוד, משום באופק האירוע הוא מפסיק המרחב והזמן מעוקל. Singularity של חור שחור היא להשוות את תיאוריית המפץ הגדול. זה לא למד ביסודיות, אבל הוא האמין כי כוח הדחיסה בתוך חור התולעת זהה בעת הלידה של העולם. לכן קיימת תיאוריה כי חורים שחורים - הוא אבולוציה של יקומים חדשים שקיימים במקביל משלנו.

היישום של תיאוריה המסבירה

באופן כללי, את התאוריה של נקודת האל-חזור צפיפות אינסופית עושה את זה "Singularity" משחק ברור. Passage של המשימה בשל התנועה בזמן ובמרחב, שבו שני המושגים האלה זהים. גיבור נע בין 1950 לבין 2010, על ידי תיקון הטעויות של מדענים סובייטיים ולשמור אסירים היום, אסירים על האי, מוקף קרינה. אם טובלים את עצמך בעולם הזה, אז אתה יכול בהדרגה להבין מה זה אומר זמן במימד המרחבי.

לסיכום

ללמוד את כל הסודות של היקום, אשר מתייחס הכביד, הוא מאפשר לנו להבין כי תורת יחסות, יש לנו מוגבלת מאוד. כמובן, שזו מציאה מדהימה תנאים יבשתיים, אבל אם מדובר בחקר מקומות אחרים, יש צורך לדחות את כל הסטריאוטיפים. כזה מושג כמו "סינגולריות" סלטות תפיסת הצליל, להבזקי אור עקמומיות משך המרחב והזמן. אבל זה נמצא עד כה רק התאוריה המתמטית, אבל בפועל הפיזי מוצא שום הסבר. הייחודיות של חור שחור הוא עכשיו נחקר בצורה יסודית במיוחד, אבל הוא האמין כי באזור זה למרות ודחוס עד אינסוף, זה לא הנקודה של היקום יקרוס.