Cosmologia găurii negre

Cosmologia găurii negre ( ing.  Cosmologie a găurii negre , alte denumiri - „Cosmologie Schwarzschild”, „model cosmologic” gaură neagră „”) - un model cosmologic , conform căruia Universul observabil (sau Metagalaxia [1] ) se află în interiorul unui negru . gaura . Astfel de modele au fost propuse în 1972 de fizicianul teoretician indian Raj Patria .[2] și în același timp – matematicianul britanic Irving Hood[3] .

Istorie

Expansiunea universului a fost descoperită de E. Hubble , ceea ce a dus la apariția însuși conceptului de Big Bang . Conceptul de „Big Bang” a fost creat de către popularizatorii științei din formule matematice, dar nu cu mare succes. Artificialitatea unei astfel de imagini este că o explozie, mare sau mică, este o vedere din lateral, dar vorbim despre întregul Univers, priveliștea din lateral este exclusă. În plus, expansiunea universului trebuie încetinită de gravitație, iar acest lucru nu a fost găsit. Principalele probleme au apărut la sfârșitul secolului al XX-lea, cu primele semne că Universul nu se extinde doar, ci se extinde cu accelerație . Acest lucru a fost în cele din urmă dovedit prin diferite metode independente la începutul anilor 2000. Singurul fenomen natural în care are loc accelerația este căderea într-un câmp gravitațional. Când cade într-o gaură neagră, materia trece printr-o fază de contracție și dispare dincolo de orizontul evenimentelor pentru un observator extern. Dar într-un cadru de referință care cade într-o gaură neagră, procesul continuă la nesfârșit. Spațiul din interiorul găurii negre dincolo de orizontul evenimentelor începe să se extindă și, la un moment dat, materia densă începe să transmită radiații . După cum puteți vedea, aceasta nu este diferită de descrierea Big Bang-ului, dar nu are întrebarea agonizantă - ce s-a întâmplat înainte de „momentul zero”.

Conform versiunii propuse inițial de Patria și Good și dezvoltată în continuare, în special, de Nikodim Poplavsky[4] , universul observabil nu este altceva decât interiorul unei găuri negre situate în interiorul unui univers și mai mare, sau multivers . Orice astfel de model necesită ca raza Hubble a universului observabil să fie egală cu raza lui Schwarzschild . Conform datelor disponibile în prezent, aceste valori sunt într-adevăr apropiate, dar majoritatea cosmologilor consideră că aceasta este o simplă coincidență [5] .

Conform teoriei generale a relativității , o gaură neagră Schwarzschild se formează ca urmare a prăbușirii gravitaționale a unui corp de masă suficientă. Cu toate acestea, în teoria gravitației lui Einstein-Cartan, colapsul gravitațional formează așa-numitul pod Einstein-Rosen, sau „ găură de vierme ” - o caracteristică a spațiului-timp , care în fiecare moment de timp este un „tunel” în spațiu. Găurile de vierme și găurile negre Schwarzschild sunt soluții diferite din punct de vedere matematic ale relativității generale și ale teoriei Einstein-Cartan. Cu toate acestea, pentru observatorii îndepărtați, ambele soluții pentru obiecte cu aceeași masă nu se pot distinge. Teoria Einstein-Cartan extinde relativitatea generală prin eliminarea constrângerilor de simetrie ale conexiunii afine și consideră partea antisimetrică , tensorul de rotație., ca variabilă dinamică . Rotația este calculată ca un efect mecanic cuantic , un moment unghiular intrinsec ( spin ) al materiei. Conexiune minimă între rotație și spinorii Diracdă naștere unei interacțiuni respingătoare spin-spin , care joacă un rol important în materia fermionică la densități foarte mari. Această interacțiune împiedică formarea unei singularități gravitaționale . În schimb, materia care se prăbușește ajunge la o densitate uriașă, dar finită și „restă”, formând cealaltă parte a podului Einstein-Rosen, care crește ca un nou univers [6] . Astfel, Big Bang -ul a fost un Big Rebound non-singular , în care Universul avea o dimensiune finită [7] .

Conform versiunii propuse de Niayesh Afshordi [8] , un astrofizician de la Institutul de Fizică Teoretică Perimetru(Canada), Universul nostru este o brană tridimensională , rezultată din prăbușirea unei stele cu patru dimensiuni într-o gaură neagră cu patru dimensiuni [9] .

Vezi și

• Marea explozie
• multivers
• Gaură neagră

Note

1. ↑ Tabloul cosmologic al lumii care decurge din ipoteza unui Univers fractal p.1 . Preluat la 6 iulie 2020. Arhivat din original la 4 octombrie 2016. (nedefinit)
2. ↑ Patria, R.K.Universul ca gaură neagră  (engleză)  // Natura  : jurnal. - 1972. - Vol. 240 , nr. 5379 . - P. 298-299 . - doi : 10.1038/240298a0 . — .
3. ↑ Bun, IJUniversuri chinezești  (engleză)  // Physics Today  : revistă. - 1972. - iulie ( vol. 25 , nr. 7 ). — P. 15 . - doi : 10.1063/1.3070923 .
4. ↑ Poplawski, N.J.Mișcare radială într-un pod Einstein-Rosen  // Litere de  fizică : jurnal. - 2010. - Vol. 687 , nr. 2-3 . - P. 110-113 . - doi : 10.1016/j.physletb.2010.03.029 . — Cod . - arXiv : 0902.1994 .
5. ↑ Landsberg, PT Scale de masă și coincidențe cosmologice // Annalen der Physik . - 1984. - T. 496 , nr 2 . - S. 88-92 . - doi : 10.1002/andp.19844960203 . - .
6. ↑ Poplawski, N.J. Cosmologie cu torsiune :o alternativă la inflația cosmică  // Literele fizicii B : jurnal. - 2010. - Vol. 694 , nr. 3 . - P. 181-185 . - doi : 10.1016/j.physletb.2010.09.056 . — Cod . - arXiv : 1007.0587 .
7. ↑ Popławski, N.Cosmologie nonsingulară, de mare respingere din cuplarea spinor-torsion  (engleză)  // Physical Review D  : jurnal. - 2012. - Vol. 85 , nr. 10 . — P. 107502 . - doi : 10.1103/PhysRevD.85.107502 . - . - arXiv : 1111.4595 .
8. ↑ Niayesh Afshordi. Bun venit pe pagina mea de pornire, numele meu este Niayesh Afshordi . perimeterinstitute.ca. Consultat la 28 septembrie 2013. Arhivat din original pe 17 septembrie 2013. (nedefinit)
9. ↑ Alexandru Berezin. O gaură neagră cu patru dimensiuni ar putea da naștere universului nostru tridimensional? (link indisponibil) . Compulenta-Online (16 septembrie 2013). Consultat la 28 septembrie 2013. Arhivat din original pe 18 septembrie 2013. (nedefinit)