Em algum lugar do universo alternativo, de acordo com o
MWI , tornei-me um físico brilhante. Mas neste universo, eu simplesmente sigo detalhadamente as publicações profissionais no campo da física, ganhando meu pão com
os bancos de dados de
entrega de pizza . Como resultado de um conhecimento um pouco mais profundo, não consigo assistir a nenhum programa científico popular. É como ferro sobre vidro - aqui está uma simplificação exagerada, simplesmente errado aqui, há sutilezas ...
Decidi criar uma lista das inverdades e meias-verdades mais comuns. Então, o mais comum é ...
Big bang
Ele é representado algo como isto:
O seguinte geralmente segue a afirmação: "Quando o Universo não era maior que o tamanho de um átomo ..." etc. Aqui está faltando a palavra mais importante, que muda completamente o significado: "Quando o Universo
visível não era maior que o tamanho de um átomo ...". O universo visível, grosso modo, é uma área onde a luz pode passar de um lugar para outro a partir do momento t = 0. Ou seja, uma pequena bola que incha (aproximadamente!) Na velocidade da luz (realmente mais rápida). Pode haver infinitamente muitas dessas bolas.
Além disso, se o Universo é infinito, é infinito desde o início. Infinito e quase homogêneo. E essa imagem (e também uma bela imagem com uma explosão que eles gostam de mostrar) não tem nada a ver com a realidade. Não há nenhum ponto em que houve uma explosão que se espalhou pelo vazio ao redor. Repito, o universo era quase homogêneo (e quanto mais no passado, mais homogêneo).
Além disso, a teoria do Big Bang
NÃO é
uma teoria do Big Bang (t = 0). Essa é a teoria do que aconteceu
após o big bang (t> 0). Ela não responde à pergunta, em particular, por que essa grande explosão ocorreu. E o próprio nome - Big Bang - foi
inicialmente usado como uma zombaria da teoria , mas manteve-se nela.
Buracos negros
Oh, há apenas um abismo (buraco negro) de mitos populares. Vamos começar com Interstellar:
Para que a dilatação do tempo ocorra, o planeta deveria estar a uma distância de pouco mais de 0,003% do raio de Schwarzschild. Enquanto isso, a julgar pela aparência do buraco negro:
o planeta não está a menos de 10 * Rs do horizonte de eventos. Não estamos mais dizendo que esse planeta é provavelmente o pior candidato para o planeta em que valia a pena voar. Claro, este é um longa-metragem. Ninguém julga Guerra nas Estrelas pelo som de explosões no espaço. Mas Guerra nas Estrelas nunca afirmou ser científico. E Interestelar - reivindicado, e com pathos. Portanto, há outra demanda dele.
Para fechar o tópico com o Interestelar, de acordo com dados científicos modernos, também não há biblioteca dentro do buraco negro.
A dilatação do tempo em um buraco negro é interminável
Um caso interessante de meias-verdades e conclusões incorretas. Tudo começa com a afirmação correta: ao se aproximar do horizonte de eventos para observadores suspensos acima de um buraco negro, a dilatação do tempo tende ao infinito. Isso é verdade Mas vários mitos emergem dessa afirmação:
- A dilatação do tempo para um observador que cai em um buraco negro é infinita
- Portanto, ele verá todo o futuro do Universo - ele irá acelerar para ele
- Observadores em queda ficam em algum lugar perto do horizonte - afinal, o tempo diminuiu para eles infinitamente
- Você pode correr atrás deles e pegá-los em algum lugar perto do horizonte, não importa quanto tempo tenha passado
- Além disso, eles nunca cairão em um buraco negro, porque isso requer tempo infinito
- Além disso, pode-se dizer que, na realidade, os buracos negros não existem, porque sua formação requer tempo infinito.
Todas essas conclusões crescem desde o primeiro, o errado. Mas parece tão crível que, no início do século passado, durante muito tempo, enganou até os físicos profissionais! Portanto, temos um conjunto de pontos cada vez mais próximos do horizonte, e a dilatação do tempo à medida que se aproxima do horizonte tende ao infinito, e como a trajetória de um corpo que cai em um buraco negro passa por todos esses pontos, então, para ele, a dilatação do tempo tende ao infinito! Isso é lógico? Mas não.
Diminuir o tempo é propriedade de uma
trajetória , não um
ponto no espaço . O que é verdade para um observador "suspenso" a uma distância fixa acima do horizonte não é verdade para um observador que
cai em um buraco negro. Na verdade, durante muito tempo, nem o próprio Einstein conseguiu resolver a equação de sua própria teoria geral da relatividade para regiões dentro do horizonte do buraco negro - tudo repousava no infinito no horizonte de eventos. O progresso apareceu quando, em vez de pontos no espaço, eles começaram a considerar um sistema de "chuva" que caía livremente dentro de um buraco negro. Nesse sistema de infinidades no horizonte não apareceu.
Além disso, ficou claro o que mais tarde foi chamado de "Sem drama" - ao cruzar o horizonte de eventos, nada de especial acontece para um observador em queda livre - sem música perturbadora, pi-piu e flashes esverdeados. Falha no horizonte nem pode ser notada!
Para quem quiser mais detalhes sobre o que está acontecendo dentro do buraco negro em termos de "chuva", recomendo a leitura sobre as
coordenadas de Eddington-Finkelstein :
Eles são interessantes, pois, movendo o dedo sobre eles, você pode dar respostas graficamente a muitas perguntas. Em particular, sobre nossos mitos:
- Um observador em queda livre alcança o horizonte e, em seguida, a singularidade muito rapidamente (cai quase na velocidade da luz). Se, sem alcançar o horizonte, ele mudar de idéia e retribuir, então, em teoria, ele o
esmagará por muito tempo voltando e depois entrará em colapso por completo. - O observador em queda vê o universo que ele deixou um pouco mais lento e avermelhado. Ele continua a vê-la mesmo dentro do horizonte (a luz cai atrás dele)
- Observadores em queda ficam em algum lugar perto do horizonte - mas esse é um efeito puramente óptico, é muito difícil a luz sair deles
- Você pode correr atrás deles, mas assim que começar a se aproximar do horizonte, verá que eles não estão mais lá. Se um observador "suspenso" ficar perto do horizonte, ele informará (com uma voz muito lenta) que seu colega já falhou por dentro. Por um longo tempo - de acordo com os dados desse observador, levando em consideração o fato de ele ser inteligente e corrigir suas observações e estar ciente de que é muito lento no tempo. Para ele, esse tempo pode ser muito curto.
- Além disso, eles nunca caem em um buraco negro, porque leva um tempo sem fim - bem, você entende que isso não é de todo
Forças das marés rasgam mais alguém ao se aproximar de um buraco negro
A força do nosso corpo é tal que nosso corpo começará a romper em um segundo a singularidade. Considerando que a queda livre em um buraco negro quase sempre ocorre a uma velocidade próxima à velocidade da luz, isso acontecerá aproximadamente 300.000 km até o horizonte de eventos. Dado que o buraco negro habitual, que é o remanescente de uma estrela, tem um raio de 10 a 15 a 20 km, nos quebrará muito antes de nos aproximarmos do horizonte.
No entanto, existem
buracos negros supermassivos , pesando bilhões de massas solares e com um raio maior que a órbita de Urano. Em tais buracos negros, voar do horizonte para a singularidade é um relógio! é nesses buracos negros que se pode falhar sem perceber.
Para obter um buraco negro, você precisa comprimir a matéria a uma densidade monstruosa
Novamente, isso é verdade para pequenos buracos negros. O raio do horizonte de eventos é proporcional à massa. E isso é bastante surpreendente, porque a uma densidade constante a massa do objeto é proporcional ao cubo do raio.
O raio gravitacional da Terra é ligeiramente menor que um centímetro. Aumente o raio da Terra 10 vezes (deixando a densidade da matéria a mesma). Tal super-terra será 1000 vezes mais pesada. O raio gravitacional, respectivamente, também aumentará 1000 vezes, e o volume dentro do raio gravitacional aumentará em um bilhão! vezes. Ou seja, 1000 vezes mais matéria, precisamos compactar um bilhão de vezes mais volume, ou seja, agora precisamos compactar a matéria um milhão de vezes menos.
Assim, aumentando a escala de qualquer corpo,
sempre alcançaremos o estado em que o raio gravitacional "alcança" o real. Portanto, um buraco negro pode ser feito de
qualquer material sem comprimi-lo - de água, algodão, gás. Mesmo do universo com sua densidade média desprezível - o raio gravitacional do universo com sua densidade de cerca de 10 bilhões de anos-luz.
A propósito, essa é uma das razões pelas quais as soluções estáticas do Universo são impossíveis - elas simplesmente se tornariam um buraco negro. Isso não ameaça nosso universo, à medida que se expande.
Existem muitos outros mitos, se eu gostar do artigo, continuarei.