Txawm hais tias muaj qhov nyuaj ntawm lub ncauj lus, Princeton University tus xibfwb Stephen Gubser muab cov lus qhia meej, nkag mus tau, thiab lom zem rau ib qho ntawm cov kev sib cav sib ceg ntawm physics niaj hnub no. Cov qhov dub yog cov khoom tiag tiag, tsis yog kev sim xav xwb! Cov qhov dub yog qhov yooj yim heev los ntawm qhov kev xav ntawm qhov pom, vim lawv yog lej yooj yim dua li cov khoom siv astrophysical feem ntau, xws li hnub qub. Tej yam txawv txawv thaum nws hloov tawm tias qhov dub tsis yog qhov dub tom qab tag nrho.
Dab tsi yog tiag tiag hauv lawv? Yuav ua li cas koj xav tias poob rau hauv lub qhov dub? Los yog tej zaum peb twb poob rau hauv nws thiab tsuas yog tsis paub txog nws tseem?
Nyob rau hauv Kerr geometry, muaj geodesic orbits, tag nrho nyob rau hauv lub ergosphere, nrog rau cov nram qab no cov cuab yeej: particles tsiv raws lawv muaj tsis zoo muaj peev xwm energies uas outweigh nyob rau hauv tag nrho cov nqi ntawm tag nrho cov masses thiab kinetic energies ntawm cov particles coj ua ke. Qhov no txhais tau tias tag nrho lub zog ntawm cov khoom no yog qhov tsis zoo. Nws yog qhov xwm txheej no uas tau siv hauv cov txheej txheem Penrose. Thaum nyob rau hauv lub ergosphere, lub nkoj rho tawm lub zog hluav taws xob projectile nyob rau hauv xws li ib txoj kev uas nws txav raws ib qho ntawm cov orbits nrog lub zog tsis zoo. Raws li txoj cai lij choj ntawm kev txuag hluav taws xob, lub nkoj tau txais lub zog kinetic txaus los them rau cov khoom seem uas ploj lawm sib npaug rau lub zog ntawm qhov projectile, thiab ntxiv rau kom tau txais qhov zoo sib npaug ntawm lub zog tsis zoo ntawm qhov projectile. Txij li thaum lub projectile yuav tsum ploj mus rau hauv lub qhov dub tom qab raug rho tawm haujlwm, nws yuav zoo ua kom nws los ntawm qee yam pov tseg. Ntawm ib sab, lub qhov dub tseem yuav noj dab tsi, tab sis ntawm qhov tod tes, nws yuav rov qab los rau peb lub zog ntau dua li peb tau nqis peev. Yog li, ntxiv rau, lub zog peb yuav yuav yog "ntsuab"!
Qhov siab tshaj plaws ntawm lub zog uas tuaj yeem muab rho tawm los ntawm Kerr lub qhov dub nyob ntawm seb lub qhov nrawm nrawm npaum li cas. Hauv qhov xwm txheej loj tshaj plaws (ntawm qhov siab tshaj plaws kev sib hloov ceev), lub zog sib hloov ntawm lub sijhawm muaj kwv yees li 29% ntawm tag nrho lub zog ntawm lub qhov dub. Qhov no yuav tsis zoo li ntau, tab sis nco ntsoov tias nws yog ib feem ntawm tag nrho cov khoom seem! Rau kev sib piv, nco ntsoov tias nuclear reactors powered los ntawm radioactive decay zog siv tsawg tshaj li ib feem kaum ntawm ib feem pua ββntawm lub zog sib npaug rau so mass.
Lub geometry ntawm spacetime nyob rau hauv lub qab ntug ntawm ib tug spinning dub qhov yog heev txawv ntawm Schwarzschild spacetime. Cia peb ua raws li peb qhov kev soj ntsuam thiab pom tias muaj dab tsi tshwm sim. Thaum xub thawj, txhua yam zoo ib yam li Schwarzschild rooj plaub. Raws li ua ntej, lub sij hawm spacetime pib vau, rub txhua yam nrog rau nws mus rau qhov chaw ntawm lub qhov dub, thiab tidal rog pib loj hlob. Tab sis nyob rau hauv Kerr rooj plaub, ua ntej lub vojvoog mus rau xoom, lub cev qhuav dej qeeb thiab pib thim rov qab. Nyob rau hauv lub qhov ceev ceev tig, qhov no yuav tshwm sim ntev ua ntej tidal rog muaj zog txaus los hem qhov kev ncaj ncees ntawm kev sojntsuam. Txhawm rau nkag siab tias yog vim li cas qhov no tshwm sim, cia peb nco ntsoov tias hauv Newtonian mechanics, thaum lub sij hawm tig, lub zog centrifugal tshwm sim. Qhov kev quab yuam no tsis yog ib qho ntawm lub cev tseem ceeb ntawm lub cev: nws tshwm sim los ntawm kev sib koom ua ke ntawm lub hauv paus rog, uas yog tsim nyog los xyuas kom meej lub xeev ntawm kev sib hloov. Qhov tshwm sim tuaj yeem xav tias yog ib qho kev quab yuam zoo tshaj tawm sab nraud - centrifugal quab yuam. Koj xav tias nws nyob ntawm qhov tig ntse hauv lub tsheb nrawm. Thiab yog tias koj tau nyob hauv lub carousel, koj paub tias qhov nrawm dua, qhov nruj dua koj yuav tsum tuav cov ntsia hlau vim yog tias koj tso tawm, koj yuav raug pov tawm. Qhov kev sib piv no rau qhov chaw-lub sij hawm tsis zoo tagnrho, tab sis nws tau txais cov ntsiab lus hla kom raug. Lub angular momentum nyob rau hauv lub spacetime ntawm ib tug Kerr dub qhov muab ib tug zoo centrifugal quab yuam uas counteracts lub gravitational rub. Raws li lub cev qhuav dej nyob rau hauv lub qab ntug rub lub spacetime mus rau me me radii, lub centrifugal quab yuam nce thiab nws thiaj li ua tau thawj counteract lub cev qhuav dej thiab ces thim rov qab.
Nyob rau lub sijhawm thaum lub cev qhuav dej nres, qhov kev sojntsuam nce mus txog qib hu ua lub qab ntug sab hauv ntawm lub qhov dub. Lub sijhawm no, tidal rog me me, thiab qhov kev sojntsuam, thaum nws tau hla qhov xwm txheej ntawm lub qab ntug, tsuas yog siv sijhawm tsawg kawg nkaus kom ncav cuag nws. Txawm li cas los xij, tsuas yog vim lub sijhawm lub sijhawm tau nres nres tsis tau txhais hais tias peb cov teeb meem dhau mus thiab qhov kev sib hloov tau ua li cas tshem tawm cov kev sib txawv hauv lub qhov dub Schwarzschild. Qhov no tseem yog txoj kev deb! Tom qab tag nrho, rov qab rau hauv nruab nrab-1960s, Roger Penrose thiab Stephen Hawking tau ua pov thawj ib qho kev qhia txog kev sib txawv, los ntawm qhov uas nws ua raws li yog tias muaj kev sib tsoo, txawm tias luv luv, ces qee qhov kev sib txawv yuav tsum tsim los ntawm qhov tshwm sim. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv Schwarzschild, qhov no yog tag nrho-encompassing thiab tag nrho-crushing singularity uas subjugates tag nrho cov chaw nyob rau hauv lub qab ntug. Hauv Kerr txoj kev daws teeb meem, qhov sib txawv ntawm kev coj cwj pwm txawv thiab, kuv yuav tsum hais, tsis tau xav txog. Thaum qhov kev sojntsuam mus txog lub qab ntug sab hauv, Kerr singularity nthuav tawm nws lub xub ntiag-tab sis nws hloov tawm mus rau qhov ua rau yav dhau los ntawm kev sojntsuam lub ntiaj teb. Nws zoo li yog qhov kev sib txawv ib txwm nyob ntawd, tab sis tam sim no tsuas yog qhov kev sojntsuam xav tias nws lub zog ncav cuag nws. Koj yuav hais tias qhov no suab zoo heev, thiab nws yog qhov tseeb. Thiab muaj ntau qhov tsis sib xws hauv daim duab ntawm qhov chaw-sijhawm, los ntawm qhov nws tseem pom tseeb tias cov lus teb no tsis tuaj yeem suav tias yog qhov kawg.
Thawj qhov teeb meem nrog qhov sib txawv uas tshwm sim yav dhau los ntawm tus neeg soj ntsuam uas mus txog lub qab ntug sab hauv yog tias lub sijhawm ntawd Einstein cov kev sib npaug tsis tuaj yeem kwv yees tias yuav muaj dab tsi tshwm sim rau lub sijhawm nyob sab nraum lub qab ntug. Qhov ntawd yog, nyob rau hauv ib qho kev nkag siab, qhov muaj qhov sib txawv tuaj yeem ua rau txhua yam. Tej zaum qhov yuav tshwm sim tiag tiag tuaj yeem piav qhia rau peb los ntawm txoj kev xav ntawm quantum gravity, tab sis Einstein qhov sib npaug ua rau peb tsis muaj sijhawm paub. Tsuas yog tawm ntawm kev txaus siab, peb piav qhia hauv qab no yuav ua li cas yog tias peb xav kom txoj kev sib tshuam ntawm lub caij ntuj sov lub qab ntug yuav luag zoo li kev ua lej ua tau (yog tias cov haujlwm metric tau, raws li cov lej hais, "analytic"), tab sis tsis muaj lub hauv paus meej meej. rau qhov kev xav No. Hauv cov ntsiab lus, qhov teeb meem thib ob nrog lub qab ntug sab hauv qhia qhov txawv ntawm qhov txawv: nyob rau hauv lub ntiaj teb tiag tiag, nyob rau hauv qhov teeb meem thiab lub zog muaj nyob sab nraum qhov dub, lub sij hawm nyob rau hauv lub qab ntug sab hauv yuav ntxhib heev, thiab lub voj-zoo li singularity tsim muaj. Nws tsis yog kev puas tsuaj raws li lub zog tidal infinite ntawm singularity nyob rau hauv lub Schwarzschild tov, tab sis nyob rau hauv txhua rooj plaub nws muaj pov thawj tsis txaus ntseeg ntawm qhov tshwm sim los ntawm lub tswv yim ntawm smooth analytic functions. Tej zaum qhov no yog qhov zoo tshaj plaws - qhov kev xav ntawm kev tsom xam nthuav dav suav nrog ntau yam txawv txawv.
Nyob rau hauv qhov tseeb, lub sij hawm tshuab ua hauj lwm nyob rau hauv cheeb tsam ntawm kaw timelike curves. Nyob deb ntawm qhov singularity, tsis muaj lub sijhawm kaw zoo li nkhaus, thiab sib nrug los ntawm lub zog tsis txaus ntseeg hauv thaj tsam ntawm qhov sib txawv, lub sijhawm zoo li qub. Txawm li cas los xij, muaj cov trajectories (lawv tsis yog geodesic, yog li koj xav tau lub tshuab foob pob hluav taws) uas yuav coj koj mus rau thaj tsam ntawm lub sijhawm kaw. Thaum koj nyob ntawd, koj tuaj yeem txav mus rau txhua qhov kev taw qhia raws li kev sib koom ua ke t, uas yog lub sijhawm ntawm tus neeg soj ntsuam nyob deb, tab sis nyob rau hauv koj tus kheej lub sijhawm koj tseem yuav mus tom ntej. Qhov no txhais tau hais tias koj tuaj yeem mus rau txhua lub sijhawm koj xav tau, thiab rov qab mus rau qhov chaw nyob deb ntawm lub sijhawm - thiab txawm tuaj txog ntawd ua ntej koj mus. Ntawm chav kawm, tam sim no tag nrho cov paradoxes txuam nrog lub tswv yim ntawm lub sij hawm mus rau lub neej: piv txwv li, yuav ua li cas yog hais tias, los ntawm kev siv sij hawm taug kev, koj ntseeg koj tus kheej yav dhau los muab nws? Tab sis txawm tias tej yam ntawm qhov chaw-lub sij hawm tuaj yeem muaj nyob thiab yuav ua li cas cov kev tsis sib haum xeeb cuam tshuam nrog nws tuaj yeem daws tau yog cov lus nug dhau ntawm qhov ntawm phau ntawv no. Txawm li cas los xij, ib yam li qhov teeb meem ntawm "xiav singularity" ntawm lub qab ntug sab hauv, kev sib txheeb dav dav muaj qhov qhia tias thaj tsam ntawm qhov chaw-lub sij hawm nrog kaw lub sij hawm zoo li nkhaus tsis ruaj khov: sai li sai tau thaum koj sim ua ke qee yam ntawm qhov loj lossis lub zog. , cov cheeb tsam no tuaj yeem dhau los ua cov lus. Ntxiv mus, nyob rau hauv lub rotating dub qhov uas tsim nyob rau hauv peb lub ntiaj teb no, nws yog "xiav singularity" nws tus kheej uas muaj peev xwm tiv thaiv kev tsim ntawm ib cheeb tsam ntawm qhov tsis zoo (thiab tag nrho Kerr lub ntiaj teb no nyob rau hauv uas dawb qhov lead). Txawm li cas los xij, qhov tseeb tias kev sib raug zoo dav dav tso cai rau cov kev daws teeb meem txawv txawv no yog qhov xav tsis thoob. Tau kawg, nws yooj yim tshaj tawm lawv cov kab mob, tab sis cia peb tsis txhob hnov ββββqab tias Einstein nws tus kheej thiab ntau ntawm nws cov neeg kawm tau hais tib yam txog qhov dub.
Β» Xav paub ntau ntxiv txog phau ntawv tuaj yeem nrhiav tau ntawm
Rau Khabrozhiteley 25% luv nqi siv daim coupon - Qhov dub
Thaum them nyiaj rau daim ntawv version ntawm phau ntawv, ib qho hluav taws xob ntawm phau ntawv yuav raug xa los ntawm e-mail.
Tau qhov twg los: www.hab.com