ʻOiai ʻo ka paʻakikī o ke kumuhana, hāʻawi ʻo Kauka Stephen Gubser i ke Kulanui ʻo Princeton i kahi hoʻolauna maʻalahi, maʻalahi, a me ka leʻaleʻa i kekahi o nā wahi i hoʻopaʻapaʻa nui ʻia i kēia lā. He mau mea maoli nā puka ʻeleʻele, ʻaʻole he hoʻokolohua noʻonoʻo wale nō! Maikaʻi loa nā puka ʻeleʻele mai kahi manaʻo o ka manaʻo, no ka mea, ʻoi aku ka maʻalahi o ka makemakika ma mua o ka hapa nui o nā mea astrophysical, e like me nā hōkū. He mea ʻē ke ʻike ʻia ʻaʻole ʻeleʻele maoli nā lua ʻeleʻele.
He aha ka mea i loko o lākou? Pehea ʻoe e noʻonoʻo ai e hāʻule i loko o kahi lua ʻeleʻele? A i ʻole ke hāʻule nei paha mākou i loko a ʻaʻole maopopo i kēia?
I loko o Kerr geometry, aia nā ʻōpuni geodesic, i hoʻopaʻa ʻia i loko o ka ergosphere, me ka waiwai penei: ʻo nā ʻāpana e neʻe ana ma luna o lākou he mau ikehu kūpono ʻole i ʻoi aku ma mua o ka waiwai paʻa i ka nui o ke koena a me ka ikaika kinetic o kēia mau ʻāpana i hui pū ʻia. ʻO ia hoʻi, ʻo ka nui o ka ikehu o kēia mau ʻāpana he ʻino. ʻO kēia ke kūlana i hoʻohana ʻia i ke kaʻina hana Penrose. ʻOiai i loko o ka ergosphere, ʻo ka moku e lawe ana i ka ikehu e puhi i kahi projectile ma ke ʻano e neʻe ai ma kekahi o kēia mau orbit me ka ikehu maikaʻi ʻole. E like me ke kānāwai o ka mālama 'ana i ka ikehu, i ka moku loaa lawa kinetic ikehu e compensate no ka nalowale hoomaha nuipa e like me ka ikehu o ka projectile, a me ka hoʻohui i ka loaʻa i ka maikaʻi like o ka upena kino ikehu o ka projectile. No ka nalo ʻana o ka projectile i loko o ka lua ʻeleʻele ma hope o ke kī ʻia ʻana, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hana ʻana mai kekahi ʻano ʻōpala. Ma kekahiʻaoʻao, eʻai mau ka luaʻeleʻele i kekahi mea, akā ma kekahiʻaoʻao, e hoʻihoʻi mai ia iā mākou i ka ikaika ma mua o kā mākou hoʻokomo. No laila, ʻo ka ikehu a mākou e kūʻai ai he "'ōmaʻomaʻo"!
ʻO ka nui o ka ikehu e hiki ke unuhi ʻia mai kahi ʻeleʻele Kerr e pili ana i ka wikiwiki o ka wili ʻana o ka lua. Ma ka hihia koʻikoʻi loa (ma ka wikiwiki o ka hoʻololi ʻana), ʻo ka ikehu hoʻololi o ka spacetime e pili ana i 29% o ka nui o ka ikehu o ka lua ʻeleʻele. ʻAʻole like paha kēia, akā e hoʻomanaʻo he hapa ia o ka nui o ka hoʻomaha! No ka hoʻohālikelike ʻana, e hoʻomanaʻo e hoʻohana ʻia nā reactor nuklea i hoʻohana ʻia e ka ikehu palaho radioactive ma lalo o ka hapaʻumi o ka pākēneka o ka ikehu e like me ka nui hoʻomaha.
ʻOkoʻa loa ka geometry o ka wā ākea i loko o ka ʻaoʻao o kahi lua ʻeleʻele wili me ka Schwarzschild spacetime. E hahai kāua i kā mākou noiʻi a ʻike i ka mea e hana nei. I ka wā mua, ua like nā mea a pau me ka hihia Schwarzschild. E like me ka wā ma mua, hoʻomaka ka manawa e hāʻule, e kauo ana i nā mea a pau me ia i ke kikowaena o ka lua ʻeleʻele, a hoʻomaka ka ikaika o ke kai. Akā i ka hihia Kerr, ma mua o ka hele ʻana o ka radius i ka zero, lohi ka hāʻule ʻana a hoʻomaka e huli. I loko o kahi puka ʻeleʻele wikiwiki, e hana ʻia kēia ma mua o ka ikaika o ke kai e hoʻoweliweli i ka pono o ka ʻimi. No ka hoʻomaopopo pono ʻana i ke kumu o kēia, e hoʻomanaʻo kākou i ka mechanics Newtonian, i ka wā o ka hoʻololi ʻana, e kū mai kahi mea i kapa ʻia ʻo centrifugal force. ʻAʻole kēia ikaika kekahi o nā ikaika kino kumu: e kū mai ana ma muli o ka hana hui o nā pūʻali kumu, pono ia e hōʻoia i kahi kūlana o ka hoʻololi. Hiki ke noʻonoʻo ʻia ka hopena ma ke ʻano he ikaika kūpono i kuhikuhi ʻia i waho-ka ikaika centrifugal. Manaʻo ʻoe iā ia i ka huli ʻana i kahi kaʻa holo wikiwiki. A inā ua hele ʻoe ma luna o kahi carousel, ʻike ʻoe ʻo ka wikiwiki o ka wili ʻana, ʻoi aku ka paʻa o kou paʻa ʻana i ke kaʻaahi no ka mea inā hoʻokuʻu ʻoe, e kiola ʻia ʻoe i waho. ʻAʻole kūpono kēia hoʻohālikelike no ka manawa-manawa, akā loaʻa pololei ke kiko. Hāʻawi ka manawa angular i ka manawa o kahi puka ʻeleʻele Kerr i ka ikaika centrifugal kūpono e kūʻē i ka huki umekaumaha. I ka huki ʻana o ka hāʻule i loko o ka pae i ka manawa i ka radii liʻiliʻi, piʻi ka ikaika centrifugal a hiki i ka hiki ke pale mua i ka hāʻule ʻana a laila hoʻohuli.
I ka manawa e pau ai ka hāʻule ʻana, piʻi ka probe i kahi pae i kapa ʻia ʻo ka horizon i loko o ka lua ʻeleʻele. I kēia manawa, liʻiliʻi ka ikaika o ke kai, a ʻo ka ʻimi noiʻi, ke hele ʻo ia i ka ʻaoʻao o ka hanana hanana, he manawa palena wale nō ia e hiki ai. Eia nō naʻe, no ka pau ʻana o ka hāʻule ʻana o ka manawa, ʻaʻole ia he manaʻo ua pau ko mākou pilikia a ua hoʻopau ʻia ka ʻokoʻa i loko o ka lua ʻeleʻele Schwarzschild. He lōʻihi loa kēia! Ma hope o nā mea a pau, i ka waena waena o 1960s, ua hōʻoia ʻo Roger Penrose lāua ʻo Stephen Hawking i kahi ʻōnaehana o ka singularity theorems, kahi i hahai ai inā he gravity collapse, ʻoiai he pōkole, a laila e hoʻokumu ʻia kekahi ʻano o ka singularity. Ma ka hihia Schwarzschild, he mea hoʻokahi kēia e hoʻopuni ana i nā mea āpau e hoʻokuʻi i nā wahi āpau i loko o ka pae. Ma ka hoʻonā Kerr, ʻokoʻa ke ʻano o ka singularity a, pono wau e ʻōlelo, me ka manaʻo ʻole. Ke hōʻea ka probe i ka ʻaoʻao o loko, hōʻike ka Kerr singularity i kona hele ʻana - akā ua ʻike ʻia aia ma ka kumu kumu o ka laina honua o ka probe. Me he mea lā ua mau ka ʻokoʻa ma laila, akā i kēia manawa wale nō i ʻike ai ka ʻimi noiʻi i kona mana i loaʻa iā ia. E ʻōlelo ʻoe he mea kupanaha kēia, a he ʻoiaʻiʻo. A he nui nā mea like ʻole i ke kiʻi o ka manawa-manawa, kahi e maopopo ai ʻaʻole hiki ke manaʻo ʻia kēia pane.
ʻO ka pilikia mua o ka ʻike ʻana i kahi mea hoʻokahi i ka wā ma mua o kahi mea nānā i hiki i ka ʻaoʻao o loko, ʻo ia ka manawa hiki ʻole i nā hoʻohālikelike o Einstein ke wānana kūʻokoʻa i ka mea e hiki mai ana i ka spacetime ma waho o kēlā lewa. ʻO ia hoʻi, ma ke ʻano, hiki ke alakaʻi i kahi mea hoʻokahi. Malia paha hiki ke wehewehe ʻia iā mākou e ka manaʻo o ka gravity quantum, akā ʻaʻole hāʻawi nā hoʻohālikelike o Einstein iā mākou e ʻike. Ma muli o ka hoihoi wale nō, wehewehe mākou ma lalo nei i ka mea e hiki mai ana inā makemake mākou e maʻalahi ka hui ʻana o ka ʻaoʻao ākea e like me ka makemakika (inā ʻo nā hana metric, e like me ka ʻōlelo a ka poʻe makemakika, "analytic"), akā ʻaʻohe kumu kino maopopo. no ia manao No. ʻO ka mea nui, ʻo ka pilikia ʻelua me ka ʻaoʻao o loko e hōʻike pololei ana i ka ʻokoʻa: i ke Universe maoli, kahi mea a me ka ikehu e noho ai ma waho o nā lua ʻeleʻele, lilo ka spacetime ma ka ʻaoʻao i loko i mea koʻikoʻi loa, a ʻo kahi loop-like singularity e ulu ana ma laila. ʻAʻole ia e like me ka luku ʻole e like me ka ikaika ʻole o ke kai o ka singularity i ka hopena Schwarzschild, akā i kekahi hihia ke kānalua nei kona hele ʻana i nā hopena e pili ana mai ka manaʻo o nā hana analytic maʻalahi. He mea maikaʻi paha kēia - ʻo ka manaʻo o ka hoʻonui analytical e komo i nā mea ʻē loa.
ʻO ka mea nui, e hana ana kahi mīkini manawa ma ka ʻāpana o nā pihi manawa like i pani ʻia. Ma kahi mamao loa mai ka singularity, ʻaʻohe paʻa manawa like ʻole, a ma waho o nā mana repulsive ma ka ʻāpana o ka singularity, ʻano maʻamau ka spacetime. Eia nō naʻe, aia nā trajectories (ʻaʻole ia he geodesic, no laila pono ʻoe i kahi ʻenekini rocket) e lawe iā ʻoe i ka ʻāina o nā pihi manawa like ʻole. Aia ʻoe ma laila, hiki iā ʻoe ke neʻe i kēlā me kēia ʻaoʻao ma ka hoʻonohonoho t, ʻo ia ka manawa o ka mea nānā mamao, akā i kou manawa ponoʻī e neʻe mau ʻoe i mua. ʻO ia ke ʻano hiki iā ʻoe ke hele i kēlā me kēia manawa āu e makemake ai, a laila e hoʻi i kahi wahi mamao o ka manawa-manawa - a hiki i laila ma mua o kou hele ʻana. ʻOiaʻiʻo, i kēia manawa ke ola nei nā paradoxes a pau e pili ana i ka manaʻo o ka huakaʻi manawa: no ka laʻana, pehea inā, ma ka hele wāwae ʻana, ua hōʻoiaʻiʻo ʻoe iā ʻoe iho e haʻalele iā ia? Akā inā hiki ke noho ʻia nā ʻano manawa-manawa a pehea e hoʻoholo ʻia ai nā kuʻikahi e pili ana me ia, he mau nīnau ma waho o ke kiko o kēia puke. Eia nō naʻe, e like me ka pilikia o ka "blue singularity" ma ka ʻaoʻao i loko, ʻo ka relativity maʻamau e loaʻa nā hōʻailona e paʻa ʻole nā wahi o ka manawa-manawa me nā pihi manawa pani ʻia: ke hoʻāʻo ʻoe e hoʻohui i kekahi ʻano nui o ka nui a i ʻole ka ikehu. , hiki i kēia mau māhele ke lilo i mea hoʻokahi. Eia kekahi, i loko o nā puka ʻeleʻele e hoʻohuli ʻia ana i loko o kā mākou Universe, ʻo ia ka "blue singularity" ponoʻī e hiki ke pale i ka hoʻokumu ʻana o kahi ʻāpana o nā nui maikaʻi ʻole (a me nā universe āpau o Kerr e alakaʻi ai nā lua keʻokeʻo). Eia nō naʻe, ʻo ka ʻoiaʻiʻo o ka relativity maʻamau e ʻae i ia mau ʻano hoʻonā ʻē aʻe. ʻOiaʻiʻo, maʻalahi ka haʻi ʻana iā lākou he pathology, akā mai poina iā Einstein ponoʻī a me nā mea he nui o kona mau hoa i ʻōlelo i ka mea like e pili ana i nā lua ʻeleʻele.
» Hiki ke loaʻa nā kikoʻī hou aku e pili ana i ka puke ma
No Khabrozhiteley 25% ho'ēmi me ka hoʻohana coupon - ʻEleʻele
Ma ka uku ʻana i ka mana pepa o ka puke, e hoʻouna ʻia kahi mana uila o ka puke ma ka leka uila.
Source: www.habr.com