लोकप्रिय भौतिकी में सबसे आम गलत धारणाएं हैं

कहीं एक वैकल्पिक यूनिवर्स में MWI के आधार पर, मैं भौतिकी में एक प्रतिभाशाली व्यक्ति बन गया। लेकिन हमारे यूनिवर्स में, मैं सिर्फ भौतिक विज्ञान में पेशेवर प्रकाशन पढ़ता हूं, अपने आप को अद्यतित रखने की कोशिश कर रहा हूं, इस बीच डीबीए के रूप में पिज्जा डिलीवरी आदमी के रूप में काम कर रहा हूं। विषय का थोड़ा गहरा ज्ञान होने के कारण मेरे लिए डिस्कवरी चैनल और अन्य लोकप्रिय टीवी शो और YouTube वीडियो देखना लगभग असंभव है। मुझे ओवरसिलेशन, झूठ और अर्धसत्य के अलावा कुछ नहीं दिखता और शो का आनंद नहीं ले सकता।

मैंने सबसे लोकप्रिय गलत धारणाओं की एक सूची संकलित करने का फैसला किया। और विजेता है ...., या निश्चित रूप से, यह एक:

बड़ा धमाका

आमतौर पर इसे इस तरह चित्रित किया जाता है:



यह चित्र आमतौर पर एक वाक्य के बाद होता है: "जब ब्रह्मांड एक परमाणु के आकार का था ..." यहां एक बहुत महत्वपूर्ण शब्द गायब है: "जब दृश्य ब्रह्मांड एक परमाणु के आकार का था"। दृश्यमान ब्रह्मांड एक ऐसा क्षेत्र है जो पल (t) 0 से प्रकाश द्वारा पार किया जा सकता है (आधा)। दूसरे शब्दों में, यह क्षेत्र है, सीमाओं के साथ, प्रकाश की गति पर विस्तार (वास्तव में और भी तेज)। बेशक, विभिन्न केंद्रों के साथ असीम रूप से ऐसे कई क्षेत्र हैं।

इससे भी अधिक, यदि कोई ब्रह्माण्ड अब स्थानिक रूप से अनंत है, तो यह शुरू से ही स्थानिक रूप से अनंत था (लेकिन यहाँ कुछ ठीक है)। अनंत और सजातीय। और उस तस्वीर (और विस्फोट के साथ निश्चित रूप से वीडियो) का बिग बैंग से कोई लेना-देना नहीं है। कोई मतलब नहीं है, जहां विस्फोट हुआ, सामग्री को आसपास के शून्य में फेंक दिया। जितना अधिक हम अतीत में जाते हैं, बिग बैंग के करीब, उतने अधिक सजातीय ब्रह्मांड उस समय थे।

और वैसे, बिग बैंग का सिद्धांत बिग बैंग के बारे में एक सिद्धांत नहीं है (टी = 0)। यह एक सिद्धांत है कि बिग बैंग के बाद क्या हुआ था (टी> 0)। यह सिद्धांत इसके मूल के बारे में सवाल का जवाब नहीं देता है। और यहां तक ​​कि नाम, "बिग बैंग" का मूल रूप से यह उद्देश्यपूर्ण होना था , लेकिन नाम इतनी अच्छी तरह से गढ़ा गया था कि अब हम सभी को इसकी आदत हो गई है।

ब्लैक होल

यह, शायद, गलत धारणाओं का प्रमुख स्रोत है। "इंटरस्टेलर" फिल्म के साथ शुरू करते हैं:



तो इस तरह के चरम समय फैलाव वाले ग्रह को श्वार्जस्किल्ड त्रिज्या के लगभग 0.003% पर मंडराना चाहिए। और इसके आधार पर हम ब्लैक होल का निरीक्षण करते हैं:



घटना क्षितिज से ग्रह कम से कम 10Rs पर है। चलो इस तथ्य के बारे में भी बात नहीं करते हैं कि इस तरह के ग्रह निश्चित रूप से कई स्पष्ट कारणों के लिए जीवन के अनुकूल ग्रह के लिए सबसे खराब संभावित उम्मीदवार हैं। बेशक, यह एक फिल्म है और इसे देखते हुए हम "अविश्वास का निलंबन" करते हैं, जैसे हम स्टार वार्स देखते समय करते हैं। हम निर्वात में विस्फोटों की आवाज़ के लिए स्टार वार्स का न्याय नहीं करते हैं। लेकिन स्टार वार्स ने कभी वैज्ञानिक रूप से सटीक होने का नाटक नहीं किया था, जबकि "इंटरस्टेलर" टीम ने साहसिक दावे किए थे कि परिदृश्य को वैज्ञानिकों द्वारा सत्यापित और अनुमोदित किया गया था।

और ब्लैक होल के हमारे मौजूदा मॉडल के आधार पर "इंटरस्टेलर" के मामले को बंद करने के लिए, उनके अंदर कोई पुस्तकालय नहीं है।

ब्लैक होल के अंदर समय का फैलाव अनंत है

यह एक आधा सच का एक दिलचस्प मामला है जिसके बाद गलत निष्कर्ष है। यह सब एक सही कथन से शुरू होता है कि जब एक मँडरा प्रेक्षक घटना क्षितिज के पास पहुँचता है, तो समय का फैलाव अनंत हो जाता है। यह सच है। हालाँकि, इसके निम्नलिखित निष्कर्ष गलत हैं:

• एक पर्यवेक्षक के लिए, ब्लैक होल में गिरना, समय का फैलाव अनंत है
• इसलिए वह बाहरी ब्रह्मांड के दूर के भविष्य को देखता था, और बाहर की दुनिया उसे त्वरित दिखती थी।
• गिरने वाले पर्यवेक्षक क्षितिज के पास "जमे हुए" होते हैं - क्योंकि अत्यधिक समय के फैलाव के कारण उनके लिए समय भी जम गया है
• कोई इन "जमे हुए" पर्यवेक्षकों तक पहुंचने के लिए एक ब्लैक होल में कूद सकता है, चाहे कितना समय बीत गया हो
• इससे भी अधिक, गिरने वाले पर्यवेक्षक कभी भी क्षितिज को पार नहीं करेंगे, क्योंकि इसमें अनंत समय लगेगा
• इससे भी अधिक, क्योंकि कुछ भी ब्लैक होल में नहीं गिर सकता है, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ब्लैक होल बिल्कुल नहीं बन सकते हैं - पदार्थ के ढहने में अनंत समय लगता है।

ये सभी निष्कर्ष उस सूची में पहले से ही प्राप्त हैं, जो गलत है। हालाँकि, सहज रूप से यह इतना स्पष्ट लगता है कि XX सदी की शुरुआत में इसने बहुत सारे वैज्ञानिकों को भ्रमित किया। इसलिए, हमारे पास क्षितिज के करीब और करीब आने वाले बिंदुओं का एक क्रम है, और जब हम इसके पास आते हैं तो समय का फैलाव अनंत हो जाता है, और जब आप ब्लैक होल में जाते हैं तो आपका प्रक्षेपवक्र इन सभी बिंदुओं को पार कर जाता है, आपका समय कम हो जाता है। अनंत! है न? नहीं।

समय का फैलाव एक प्रक्षेपवक्र की एक संपत्ति है , अंतरिक्ष में एक बिंदु नहीं है । तो, एक होवरिंग प्रेक्षक के लिए क्या सच है (क्षितिज के समानांतर एक विश्व रेखा के साथ) एक गिरने पर्यवेक्षक के लिए सच नहीं है। यहां तक ​​कि खुद आइंस्टीन भी सामान्य सापेक्षता के समीकरणों का पूरा हल नहीं खोज पाए थे, न केवल क्षितिज के बाहर की मात्रा, बल्कि क्षितिज के अंदर के शिशुओं के कारण भी। विभिन्न निर्देशांक पर स्विच करने के लिए गणितीय चाल के साथ प्रगति की गई थी। सहज रूप से यह एक "बारिश" का उपयोग करने के विचार पर आधारित था, स्वतंत्र रूप से एक ब्लैक होल में गिर रहा था। कई समन्वय प्रणालियां हैं जो क्षितिज पर अनंत के साथ समस्या से बचती हैं।

इससे भी अधिक, विश्लेषण के आधार पर यह स्पष्ट हो गया कि अब इसे "नो ड्रामा" कहा जाता है - स्वतंत्र रूप से गिरने वाले पर्यवेक्षक के लिए घटना क्षितिज पर कोई विशेष नहीं, कोई परेशान करने वाला संगीत नहीं, कोई हरे रंग की चमक नहीं, उपकरण से कोई स्पार्क नहीं।

इन समन्वय प्रणालियों के बारे में अधिक जानकारी के लिए आप एडिंगटन से शुरू कर सकते हैं - फ़िंकेलस्टाइन निर्देशांक


वह समन्वय प्रणाली उपयोगी है क्योंकि आप उस आरेख पर कुछ रेखाएँ खींचकर और उस पर अपनी उंगली घुमाकर, अधिकांश प्रश्नों का उत्तर शाब्दिक रूप से दे सकते हैं। गलतफहमी की हमारी सूची पर वापस:

• स्वतंत्र रूप से गिरने वाला प्रेक्षक घटना क्षितिज पर पहुँच जाता है, और फिर केंद्रीय विलक्षणता बहुत जल्दी (वह लगभग प्रकाश की गति से गिर रही है)। अगर, घटना क्षितिज के करीब (लेकिन अभी भी इसके ऊपर) वह अपना दिमाग बदल लेता है और इंजनों को पूरी तरह से उलट देता है, तो वह भारी गुरुत्वाकर्षण से दुर्घटनाग्रस्त हो जाएगा क्योंकि उसे वापस आने में काफी समय लगेगा, और रास्ते में वह वापस जमा होगा। विशाल समय फैलाव।
• जब स्वतंत्र रूप से गिरने वाले पर्यवेक्षक ने अपने द्वारा छोड़े गए यूनिवर्स को वापस देखा, तो उसके लिए इसे धीमा कर दिया गया और हल्के स्पेक्ट्रम को लाल-शिफ्ट किया गया। बाहर दुनिया अभी भी दिखाई दे रही है यहां तक ​​कि वह ब्लैक होल के अंदर भी गहरी है, लेकिन दृश्य को एक छोटे कोण में विभाजित किया गया है।
• "क्षितिज पर ठंड" एक ऑप्टिकल प्रभाव से ज्यादा कुछ नहीं है
• एक आत्मघाती अंतरिक्ष यान के साथ पकड़ने की कोशिश कर सकता है, एक लंबे समय पहले ब्लैक होल में गोता लगाने का फैसला किया है, लेकिन जब आप क्षितिज के करीब पहुंचते हैं, तो पहला जहाज "अप्रतिष्ठित" होता है, और आप इसे क्षितिज के पास नहीं पाते हैं। यदि आप एक पर्यवेक्षक से क्षितिज के करीब मँडराते हैं, तो आपको सूचित किया जाता है (बहुत समय-पतला तरीके से) कि पहली बार अंतरिक्ष यान क्षितिज को पार कर गया था "एक लंबे समय पहले", अगर पर्यवेक्षक मँडराता है तो उसे अपने समय के फैलाव के बारे में पता चलता है। अपनी खुद की घड़ी के आधार पर कि समय अंतराल काफी कम हो सकता है।
• ब्लैक होल को बनने में अनंत समय लगता है - इसका कोई मतलब नहीं है।

ज्वारीय बल एक ब्लैक होल के करीब सब कुछ चीर देते हैं

गणनाओं के आधार पर (हमें अभी भी एक मानव शरीर के यंग मापांक का परीक्षण करने के लिए स्वयंसेवकों की आवश्यकता है), मानव शरीर एक विलक्षणता तक पहुंचने से पहले एक दूसरे के एक अंश से अलग हो जाता है। अंतरिक्ष के संदर्भ में, यह विलक्षणता से कुछ हजार किलोमीटर दूर होता है। एक तारकीय आकार के ब्लैक होल (20-30 किमी) के लिए खराब अंतरिक्ष यात्री घटना क्षितिज से बहुत दूर फटा हुआ है।

दूसरी ओर, यूरेनस की कक्षा के आकार के बारे में एक त्रिज्या के साथ सुपरमेसिव ब्लैक होल s, वजन में अरबों सौर द्रव्यमान हैं। ऐसे ब्लैक होल में आपके पास उस क्षण से घंटों का समय होता है जब आप घटना क्षितिज को उस क्षण तक पार करते हैं जब आप मर जाते हैं। वास्तव में, आप इसे नोटिस किए बिना भी ऐसे ब्लैक होल में गिर सकते हैं।

एक ब्लैक होल पाने के लिए आपको किसी पदार्थ को अत्यधिक घनत्व तक निचोड़ने की आवश्यकता होती है

फिर, यह सच हो सकता है, लेकिन केवल छोटे तारकीय आकार के ब्लैक होल के लिए। घटना क्षितिज की त्रिज्या किसी पिंड के द्रव्यमान के समानुपाती होती है। और यह काफी आश्चर्यजनक है, क्योंकि कोई कुछ अलग करने की उम्मीद कर सकता है: निरंतर घनत्व वाले शरीर के लिए द्रव्यमान त्रिज्या के घन के आनुपातिक है।

हमारी पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या 1 सेंटीमीटर से कम है। यदि हम पृथ्वी के दायरे को 10 के कारक से बढ़ाते हैं (घनत्व को समान रखते हैं) तो ऐसी सुपर-पृथ्वी 1000 गुना भारी होगी। गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या 1000 से बढ़ेगा, और अंदर की मात्रा 1 बिलियन (!!!) गुना बढ़ जाएगी। अब आपको 1000,000,000 बड़ी मात्रा में 1000 गुना अधिक मामला डालना होगा, इसलिए हमें इसे 1 मिलियन गुना कम करने की आवश्यकता है।

इसलिए, किसी भी शरीर के पैमाने को बढ़ाते हुए, हम हमेशा एक बिंदु पर पहुंचते हैं, जहां गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या वास्तविक के साथ पकड़ लेता है। इसलिए, हम किसी भी सामग्री के ब्लैक होल को बिना कंप्रेस किए भी बना सकते हैं - पानी, गैस, या यहाँ तक कि इंटरस्टेलर गैस जो यूनिवर्स को भर देती है। हमारे ब्रह्मांड के औसत घनत्व के साथ गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या लगभग 10 बिलियन प्रकाश वर्ष है।

यह एक कारण है, जिस तरह से, सामान्य सापेक्षता में ब्रह्मांड का कोई स्थिर समाधान संभव नहीं है - कोई भी स्थिर ब्रह्मांड, जो काफी बड़ा है, एक ब्लैक होल बन जाएगा। लेकिन यह हमारे ब्रह्मांड के लिए ऐसा नहीं है, क्योंकि यह विस्तार कर रहा है, और गति सामान्य सापेक्षता में गिना जाता है।

जारी रखने के लिए ...