En algún lugar del universo alternativo, según
MWI , me convertí en un físico brillante. Pero en este universo, simplemente sigo en detalle las publicaciones profesionales en el campo de la física, ganándome el pan de
las bases de datos de
entrega de pizza . Como resultado de un conocimiento un poco más profundo, no puedo ver ningún programa de ciencias popular. Es como el hierro sobre el vidrio: aquí hay una simplificación excesiva, simplemente está mal aquí, hay sutilezas ...
Decidí crear una lista de las falsedades y medias verdades más comunes. Entonces, lo más común es ...
Big bang
Se le representa algo como esto:
Lo siguiente generalmente sigue a la declaración: "Cuando el Universo no era más grande que el tamaño de un átomo ...", etc. Aquí falta la palabra más importante, que cambia completamente el significado: "Cuando el Universo
visible no era más grande que el tamaño de un átomo ...". El Universo visible, en términos generales, es un área donde la luz podría pasar de un lugar a otro desde el momento t = 0. Es decir, una pequeña bola que se hincha (¡aproximadamente!) A la velocidad de la luz (en realidad, más rápida). Puede haber infinitas bolas de este tipo.
Además, si el Universo es infinito, entonces es infinito desde el principio. Infinito y casi homogéneo. Y esta imagen (y también un hermoso render con una explosión que les gusta mostrar) no tiene nada que ver con la realidad. No hay ningún punto donde hubo una explosión que se extendió al vacío circundante. Repito, el universo era casi homogéneo (y cuanto más en el pasado, más homogéneo).
Además, la teoría del Big Bang
NO es
una teoría del Big Bang (t = 0). Esta es la teoría de lo que sucedió
después del Big Bang (t> 0). Ella no responde la pregunta, en particular, por qué ocurrió esta gran explosión. Y el nombre en sí mismo, Big Bang, se
usó inicialmente como una burla de la teoría , pero se mantuvo fiel a él.
Agujeros negros
Oh, solo hay un abismo (agujero negro) de mitos populares. Comencemos con Interestelar:
Para que la dilatación del tiempo sea así, el planeta debería haber estado a una distancia de poco más del 0.003% del radio de Schwarzschild. Mientras tanto, a juzgar por la apariencia del agujero negro:
el planeta no está a menos de 10 * Rs del horizonte de eventos. Ya no estamos diciendo que tal planeta es probablemente el peor candidato para el planeta donde valió la pena volar. Por supuesto, este es un largometraje. Nadie juzga a Star Wars por el sonido de explosiones en el espacio. Pero Star Wars nunca afirmó ser científica. E interestelar - reclamado, y con patetismo. Por lo tanto, hay otra demanda de él.
Para cerrar el tema con Interestelar, según datos científicos modernos, tampoco hay una biblioteca dentro del agujero negro.
La dilatación del tiempo en un agujero negro es interminable
Un caso interesante de medias verdades y conclusiones incorrectas. Todo comienza con la afirmación correcta: al acercarse al horizonte de eventos para los observadores suspendidos sobre un agujero negro, la dilatación del tiempo tiende al infinito. Esto es verdad Pero varios mitos surgen de esta declaración:
- La dilatación del tiempo para un observador que cae en un agujero negro es infinita
- Por lo tanto, verá todo el futuro del Universo: se acelerará para él
- Los observadores que caen cuelgan en algún lugar cerca del horizonte; después de todo, el tiempo se ha ralentizado infinitamente para ellos.
- Puedes correr tras ellos y atraparlos en algún lugar cerca del horizonte, sin importar cuánto tiempo haya pasado.
- Además, nunca caerán en un agujero negro, porque esto requiere tiempo infinito
- Además, incluso se puede decir que en realidad los agujeros negros no existen, porque su formación requiere un tiempo infinito.
Todas estas conclusiones surgen de la primera, la equivocada. ¡Pero parece tan creíble que a principios del siglo pasado durante mucho tiempo engañó incluso a físicos profesionales! Entonces, tenemos un conjunto de puntos cada vez más cerca del horizonte, y la dilatación del tiempo a medida que se acerca al horizonte tiende al infinito, y dado que la trayectoria de un cuerpo que cae en un agujero negro pasa a través de todos estos puntos, ¡entonces la dilatación del tiempo tiende al infinito! ¿Es lógico? Pero no
Disminuir el tiempo es una propiedad de una
trayectoria , no un
punto en el espacio . Lo que es cierto para un observador "suspendido" a una distancia fija sobre el horizonte no lo es para un observador que
cae en un agujero negro. En realidad, durante mucho tiempo, incluso el propio Einstein no pudo resolver la ecuación de su propia teoría general de la relatividad para las regiones dentro del horizonte del agujero negro: todo descansaba en el infinito en el horizonte de eventos. El progreso apareció cuando, en lugar de puntos en el espacio, comenzaron a considerar un sistema de "lluvia" que caía libremente dentro de un agujero negro. En este sistema de infinitos en el horizonte no apareció.
Además, quedó claro lo que más tarde se llamó "Sin drama": al cruzar el horizonte de eventos, no sucede nada especial para un observador en caída libre, sin música perturbadora, pi-piu y destellos verdosos. ¡La falla en el horizonte ni siquiera se puede notar!
Para aquellos que desean más detalles sobre lo que está sucediendo dentro del agujero negro en términos de "lluvia", les recomiendo leer sobre las
coordenadas de Eddington-Finkelstein :
Son interesantes porque con solo mover el dedo sobre ellos, puedes responder gráficamente a muchas preguntas. En particular, sobre nuestros mitos:
- Un observador que cae libremente alcanza el horizonte, y luego la singularidad muy rápidamente (cae casi a la velocidad de la luz). Si, sin llegar al horizonte, cambia de opinión y da "una vuelta completa", entonces, en teoría, lo
aplastará durante mucho tiempo, y luego colapsará por completo la dilatación del tiempo. - El observador que cae ve el universo que dejó un poco más lento y enrojecido. Él continúa viéndola incluso dentro del horizonte (la luz cae detrás de él)
- Los observadores que caen cuelgan en algún lugar cerca del horizonte, pero este es un efecto puramente óptico, es muy difícil que salga la luz de ellos
- Puedes apresurarte tras ellos, pero tan pronto como comiences a acercarte al horizonte, verás que ya no están allí. Si un observador "suspendido" cuelga cerca del horizonte, le informará (en voz muy muy lenta) que su colega ya ha fallado por dentro. Durante mucho tiempo, según los datos de este observador, teniendo en cuenta el hecho de que es inteligente y corrige sus observaciones y es consciente de que es muy lento en el tiempo. En su reloj, esta vez puede ser muy corto.
- Además, nunca caerán en un agujero negro, porque lleva un tiempo interminable , bueno, entiendes que esto no es en absoluto
Las fuerzas de marea desgarran a cualquiera al acercarse a un agujero negro
La fuerza de nuestro cuerpo es tal que nuestro cuerpo comenzará a desgarrarse en aproximadamente un segundo en el tiempo a la singularidad. Teniendo en cuenta que una caída libre en un agujero negro casi siempre ocurre a una velocidad cercana a la velocidad de la luz, esto ocurrirá aproximadamente a 300,000 km del horizonte de eventos. Dado que el agujero negro habitual, que es el remanente de una estrella, tiene un radio de 10-15-20 km, nos romperá mucho antes de acercarnos al horizonte.
Sin embargo, hay
agujeros negros supermasivos , que pesan miles de millones de masas solares y con un radio mayor que la órbita de Urano. ¡En tales agujeros negros, volar del horizonte a la singularidad es un reloj! Es en tales agujeros negros que uno puede fallar sin darse cuenta.
Para obtener un agujero negro, debe comprimir la materia a una densidad monstruosa
Nuevamente, esto es cierto para los pequeños agujeros negros. El radio del horizonte de eventos es proporcional a la masa. Y esto es bastante sorprendente, porque a una densidad constante la masa del objeto es proporcional al cubo del radio.
El radio gravitacional de la Tierra es ligeramente inferior a un centímetro. Aumenta el radio de la Tierra 10 veces (dejando la densidad de la materia igual). Tal super-tierra será 1000 veces más pesada. ¡El radio gravitacional, respectivamente, también aumentará 1000 veces, y el volumen dentro del radio gravitacional aumentará en mil millones! tiempos Es decir, 1000 veces más materia, necesitamos acumular un billón de veces más volumen, es decir, ahora necesitamos comprimir la materia un millón de veces menos.
Por lo tanto, al aumentar la escala de cualquier cuerpo,
siempre alcanzaremos el estado en el que el radio gravitacional "alcance" al real. Por lo tanto, se puede hacer un agujero negro de
cualquier material sin comprimirlo: agua, algodón, gas. Incluso desde el universo con su densidad promedio insignificante: el radio gravitacional del universo con su densidad de aproximadamente 10 mil millones de años luz.
Por cierto, esta es una de las razones por las cuales las soluciones estáticas del Universo son imposibles: simplemente se convertiría en un agujero negro. Esto no amenaza nuestro universo, ya que se expande.
Hay muchos más mitos, si me gusta el artículo, continuaré.