في مكان ما في عالم بديل ، استنادًا إلى
MWI ، أصبحت عبقريًا في الفيزياء. لكن في عالمنا ، قرأت للتو المنشورات الاحترافية في الفيزياء ، وأحاول أن أبقي نفسي على اطلاع ، وأعمل في نفس الوقت
كشخص توصيل البيتزا مثل DBA. بسبب معرفة أعمق قليلاً بالموضوع ، يكاد يكون من المستحيل بالنسبة لي مشاهدة قناة ديسكفري وغيرها من البرامج التلفزيونية الشهيرة ومقاطع فيديو يوتيوب. لا أرى شيئًا سوى التبسيط المفرط والأكاذيب وأنصاف الحقائق ولا يمكنني الاستمتاع بالعروض.
قررت أن أجمع قائمة بالمفاهيم الخاطئة الأكثر شعبية. والفائز هو .... ، أو بالطبع ، هذا واحد:
الانفجار الكبير
عادة ما يتم تصويره مثل هذا:
عادة ما تتبع هذه الصورة جملة: "عندما كان حجم الكون حجمًا للذرة ..." توجد هنا كلمة مهمة جدًا مفقودة: "عندما كان حجم الكون
المرئي حجمًا للذرة". الكون المرئي هو منطقة يمكن عبورها (نصف) بواسطة الضوء منذ اللحظة t = 0. بعبارة أخرى ، إنها كرة ، مع حدود ، تتوسع بسرعة الضوء (في الواقع أسرع). بالطبع ، هناك العديد من هذه المجالات بلا حدود مع مراكز مختلفة.
أكثر من ذلك ، إذا كان الكون لا حصر له من الناحية المكانية الآن ، فقد كان لا حصر له من الناحية المكانية منذ البداية (ولكن هناك بعض المطبوعات الدقيقة هنا). لانهائي ومتجانس. وهذه الصورة (وبالطبع مقاطع الفيديو مع الانفجار) لا علاقة لها بـ Big Bang. ليس هناك نقطة ، حيث وقع الانفجار ، ورمي المواد في الفراغ المحيط. وكلما ذهبنا إلى الماضي ، أقرب إلى الانفجار الكبير ، كان الكون أكثر تجانسًا في ذلك الوقت.
وبالمناسبة ، فإن نظرية الانفجار الكبير
ليست نظرية حول الانفجار الكبير (ر = 0). إنها نظرية حول ما حدث
بعد الانفجار الكبير (t> 0). هذه النظرية لا تجيب على سؤال حول أصلها. وحتى الاسم ، فإن "الانفجار الكبير"
كان في الأصل يقصد به أن يكون هذا تحقيرًا ، لكن الاسم تم صياغته جيدًا بحيث اعتدنا عليه جميعًا.
الثقوب السوداء
ربما هذا هو المصدر الرئيسي للمفاهيم الخاطئة. لنبدأ بفيلم "بين النجوم":
لذلك ، يجب أن يكون الكوكب ممتدًا للغاية عند حوالي 0.003٪ من نصف قطر شوارزشيلد. وبناءً على كيفية ملاحظة الثقب الأسود:
الكوكب هو على الأقل في 10Rs من أفق الحدث. دعونا لا نتحدث حتى عن حقيقة أن مثل هذا الكوكب هو بالتأكيد أسوأ مرشح ممكن لكوكب صديق للحياة لأسباب واضحة متعددة. بالطبع ، إنه فيلم ونشاهده نقوم "بتعليق الكفر" كما نفعل عند مشاهدة حرب النجوم. نحن لا نحكم على حرب النجوم على صوت الانفجارات في الفراغ. لكن حرب النجوم لم تتظاهر قط بأنها دقيقة من الناحية العلمية ، في حين أن فريق "ما بين النجوم" قدم ادعاءات جريئة بأن السيناريو قد تم التحقق منه والموافقة عليه من قبل العلماء.
ولإغلاق حالة "Interstellar" ، بناءً على نماذجنا الحالية للثقوب السوداء ، لا توجد مكتبة بداخلها.
تمدد الوقت داخل الثقوب السوداء لا حصر له
هذه هي حالة مثيرة للاهتمام من نصف الحقيقة تليها استنتاجات غير صحيحة. يبدأ كل شيء من عبارة صحيحة مفادها أنه عندما يقترب أحد المراقبين الذين يحومون من أفق الحدث ، فإن تمدد الوقت ينتقل إلى ما لا نهاية. هذا صحيح. ومع ذلك ، فإن الاستنتاجات التالية منه غير صحيحة:
- بالنسبة للمراقب ، الذي يقع في ثقب أسود ، يكون تمدد الوقت غير محدود
- لذلك سوف يرى المستقبل البعيد للكون الخارجي ، والعالم الخارجي سيبدو متسارعًا إليه.
- يتم "تجميد" المراقبين الساقطين بالقرب من الأفق - لأن الوقت يتم تجميده أيضًا بسبب تمدد الوقت الشديد
- يمكن للمرء القفز في حفرة سوداء للوصول إلى هؤلاء المراقبين "المجمدين" ، بغض النظر عن مقدار الوقت الذي مر
- والأكثر من ذلك ، أن المراقبين المتساقطين لن يعبروا أبداً عن أفق الحدث ، لأن ذلك سيستغرق وقتًا لا نهائي
- والأكثر من ذلك ، لأنه لا يوجد شيء يمكن أن يقع في حفرة سوداء ، يمكننا أن نستنتج أن الثقوب السوداء لا يمكن أن تتشكل على الإطلاق - إن الأمر يتطلب وقتًا لا نهائيًا لانهيار المادة.
كل هذه الاستنتاجات مستمدة من أول واحد في تلك القائمة ، وهذا غير صحيح. ومع ذلك ، يبدو الحدس واضحًا لدرجة أنه في بداية القرن العشرين ، أربك الكثير من العلماء. لذلك ، لدينا سلسلة من النقاط التي تحوم أقرب وأقرب إلى الأفق ، ويمتد وقت التمدد إلى ما لا نهاية عندما نقترب منه ، وكما عندما تسقط على ثقب أسود ، يعبر مسيرتك كل هذه النقاط ، ويمتد تمدد وقتك أيضًا اللانهاية! صحيح؟ رقم
تمدد الوقت هو خاصية
للمسار ، وليس
نقطة في الفضاء . لذلك ، ما هو صحيح بالنسبة للمراقب تحوم (مع خط العالم موازية للأفق) ليس صحيحا بالنسبة للمراقب الوقوع. حتى آينشتاين نفسه لم يكن قادرًا على إيجاد حل كامل لمعادلات النسبية العامة التي لا تغطي فقط الحجم خارج الأفق ، ولكن أيضًا من الداخل بسبب اللانهاية في الأفق. تم التقدم باستخدام خدعة رياضية للتبديل إلى إحداثيات مختلفة. حدسي كان يعتمد على فكرة استخدام "المطر" ، والسقوط بحرية في ثقب أسود. هناك العديد من أنظمة الإحداثيات التي تتجنب مشكلة اللانهاية في الأفق.
والأكثر من ذلك ، بناءً على التحليل ، أصبح من الواضح ما يُطلق عليه الآن "لا دراما" - بالنسبة للمراقب السقوط بحرية ، لا يوجد شيء خاص يحدث في أفق الحدث ، ولا موسيقى مزعجة ، ولا ومضات خضراء ، ولا شرارات من المعدات.
لمزيد من التفاصيل حول أنظمة الإحداثيات هذه ، يمكنك البدء من
إحداثيات Eddington - Finkelstein
يعد نظام الإحداثيات هذا مفيدًا لأنه يمكنك الإجابة على معظم الأسئلة حرفيًا فقط عن طريق رسم بعض الخطوط في هذا المخطط وتحريك إصبعك فوقه. العودة إلى قائمة المفاهيم الخاطئة:
- يصل مراقب السقوط الحر إلى أفق الحدث ، ثم التفرد المركزي بسرعة كبيرة (يسقط بسرعة الضوء تقريبًا). إذا ، على مقربة من أفق الحدث (ولكن لا يزال فوقه) ، غيّر رأيه ووضع محركاته في الاتجاه المعاكس بالكامل
، فسوف يصطدم بجاذبية هائلة سيستغرق وقتًا طويلاً حتى يستعيده ، وفي طريقه إلى الخلف سيتراكم تمدد وقت كبير. - عندما ينظر مراقب السقوط بحرية إلى الكون الذي غادره ، فإنه بالنسبة له يتباطأ ويتحول طيف الضوء إلى اللون الأحمر. لا يزال العالم الخارجي مرئيًا حتى إنه عميق داخل الثقب الأسود ، لكن المنظر مشدود بزاوية صغيرة.
- "التجميد في الأفق" ليس أكثر من تأثير بصري
- يمكن للمرء محاولة اللحاق بركب سفينة فضاء انتحارية ، قرر الغوص في الثقب الأسود منذ فترة طويلة ، ولكن عندما تقترب من الأفق ، فإن أول سفينة "لا تتحرر" ، ولا تجدها بالقرب من الأفق. إذا سألت أحد المراقبين الذين يحومون بالقرب من الأفق ، فأنت على علم (بطريقة متوسعة للغاية) بأن سفينة الفضاء الأولى قد عبرت الأفق "منذ زمن بعيد" ، إذا كان المراقب الذي يحوم يحيط بمدته الزمنية. بناءً على ساعته الخاصة ، يمكن أن يكون الفاصل الزمني قصيرًا جدًا.
- يستغرق تكوين ثقب أسود وقتًا غير محدود - لا معنى له أيضًا.
قوات المد والجزر مزق كل شيء على مقربة من ثقب أسود
استنادًا إلى الحسابات (ما زلنا بحاجة إلى متطوعين لاختبار معامل يونغ لجسم الإنسان) ، تمزق جسم الإنسان جزءًا صغيرًا من الثانية قبل الوصول إلى التفرد. من حيث المساحة ، يحدث ذلك على بعد آلاف الكيلومترات من التفرد. للحصول على ثقب أسود ذو حجم نجمي (20-30 كم) ، يتمزق رائد الفضاء المسكين بعيدًا عن أفق الحدث.
من ناحية أخرى ، هناك
ثقب أسود هائل ، ومليارات من الكتلة الشمسية في الوزن ، مع دائرة نصف قطرها حول حجم مدار أورانوس. في مثل هذه الثقوب السوداء ، لديك ساعات من اللحظة التي تعبر فيها أفق الحدث إلى اللحظة التي تموت فيها. في الواقع ، يمكنك الوقوع في هذه الثقوب السوداء حتى دون أن تلاحظ ذلك.
للحصول على ثقب أسود تحتاج إلى الضغط على المسألة إلى الكثافة القصوى
مرة أخرى ، قد يكون ذلك صحيحًا ، ولكن فقط للثقوب السوداء ذات الحجم النجمي الصغير. يتناسب نصف قطر أفق الحدث مع كتلة الجسم. وهذا مثير للدهشة ، لأنه قد يتوقع المرء شيئًا مختلفًا: بالنسبة للجسم ذات الكثافة الثابتة ، تكون الكتلة متناسبة مع مكعب نصف القطر.
أقل من نصف قطر الجاذبية لأرضنا. إذا قمنا بزيادة نصف قطر الأرض بعامل 10 (مع الحفاظ على الكثافة على حالها) ، فإن هذه الأرض الفائقة ستكون أثقل 1000 مرة. سيزداد نصف قطر الجاذبية بمقدار 1000 ، وسيزيد حجم الداخل بواقع مليار (!!!). الآن يجب أن تضع أكثر من 1000 مرة في حجم أكبر من 1000،000،000 ، لذلك نحن بحاجة إلى ضغطه أقل من مليون مرة.
وبالتالي ، بزيادة حجم أي جسم ، نصل دائمًا إلى النقطة التي يلحق فيها نصف قطر الجاذبية بالنقطة الحقيقية. وبالتالي ، يمكننا صنع ثقب أسود
لأي مادة دون ضغطها - من الماء أو الغاز أو حتى الغاز بين النجوم الذي يملأ الكون. مع متوسط كثافة الكون لدينا يبلغ نصف قطر الجاذبية حوالي 10 مليار سنة ضوئية.
هذا سبب ، بالمناسبة ، لماذا لا توجد حلول ثابتة للكون في النسبية العامة - أي الكون الثابت ، وهو كبير بما فيه الكفاية ، سيصبح ثقبًا أسود. ولكن هذا ليس هو الحال بالنسبة لكوننا ، لأنه يتوسع ، والزخم مهم في النسبية العامة.
أن تستمر ...