Космология черной дыры
| Часть серии о |
| Физическая космология |
|---|
 |
Космология черной дыры (также называемая космологией Шварцшильда или космологической моделью черной дыры ) — это космологическая модель , в которой наблюдаемая Вселенная является внутренней частью черной дыры . Такие модели изначально были предложены физиком-теоретиком Раджем Кумаром Патриа , [1] и по совместительству математиком И. Дж. Гудом . [2]
Любая такая модель требует, чтобы хаббловский радиус наблюдаемой Вселенной был равен ее радиусу Шварцшильда , то есть произведению ее массы и константы пропорциональности Шварцшильда . Действительно, известно, что это почти так; однако по крайней мере один космолог считает это близкое совпадение совпадением. [3]
В версии, первоначально предложенной Патрией и Гудом и изученной совсем недавно, среди других, Никодемом Поплавским , [4] наблюдаемая вселенная — это внутренняя часть черной дыры, существующей как одна из многих, возможно, внутри более крупной родительской вселенной , или мультивселенной .
Согласно общей теории относительности , гравитационный коллапс достаточно компактной массы образует сингулярную черную дыру Шварцшильда. Однако в Эйнштейна-Картана теории гравитации -Скиамы-Киббл она образует правильный мост Эйнштейна-Розена , или червоточину . Червоточины Шварцшильда и черные дыры Шварцшильда представляют собой различные математические решения общей теории относительности и теории Эйнштейна-Картана . Однако для наблюдателя внешний вид обоих решений одинаковой массы неразличим. Теория Эйнштейна-Картана расширяет общую теорию относительности, снимая ограничение симметрии аффинной связности и рассматривая ее антисимметричную часть, тензор кручения , как динамическую переменную. Кручение естественным образом объясняет квантово-механический собственный угловой момент ( спин ) материи. Минимальная связь между кручением и спинорами Дирака порождает отталкивающее спин-спиновое взаимодействие, которое существенно в фермионной материи при чрезвычайно высоких плотностях. Такое взаимодействие предотвращает образование гравитационная сингулярность . Вместо этого коллапсирующая материя достигает огромной, но конечной плотности и отскакивает, образуя другую сторону моста Эйнштейна-Розена , который растет как новая Вселенная. [5] Соответственно, Большой взрыв был несингулярным Большим отскоком , при котором Вселенная имела конечный минимальный масштабный фактор. [6] Или Большой Взрыв был сверхмассивной белой дырой , возникшей в результате появления сверхмассивной черной дыры в центре галактики в нашей родительской Вселенной.
Космология ударной волны , предложенная Джоэлом Смоллером и Блейком Темплом в 2003 году, [7] имеет «большой взрыв» как взрыв внутри черной дыры, создающий расширяющийся объем пространства и материи, включая наблюдаемую Вселенную. Эта черная дыра в конечном итоге становится белой дырой, поскольку плотность материи уменьшается по мере расширения. [7] Связанная теория предполагает, что ускорение расширения наблюдаемой Вселенной, обычно приписываемое темной энергии, может быть вызвано эффектом ударной волны. [8]
См. также
[ редактировать ]- Список самых массивных черных дыр
- Белая дыра /большой взрыв/сверхмассивная черная дыра
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Патрия, РК (1972). «Вселенная как черная дыра». Природа . 240 (5379): 298–299. Бибкод : 1972Natur.240..298P . дои : 10.1038/240298a0 . S2CID 4282253 .
- ^ Хорошо, IJ (июль 1972 г.). «Китайские вселенные». Физика сегодня . 25 (7): 15. Бибкод : 1972ФТ....25г..15Г . дои : 10.1063/1.3070923 .
- ^ Ландсберг, PT (1984). «Массовые масштабы и космологические совпадения». Аннален дер Физик . 496 (2): 88–92. Бибкод : 1984АнП...496...88Л . дои : 10.1002/andp.19844960203 .
- ^ Поплавски, Нью-Джерси (2010). «Радиальное движение в мост Эйнштейна-Розена». Буквы по физике Б. 687 (2–3): 110–113. arXiv : 0902.1994 . Бибкод : 2010PhLB..687..110P . дои : 10.1016/j.physletb.2010.03.029 . S2CID 5947253 .
- ^ Поплавски, Нью-Джерси (2010). «Космология с кручением: альтернатива космической инфляции». Буквы по физике Б. 694 (3): 181–185. arXiv : 1007.0587 . Бибкод : 2010PhLB..694..181P . дои : 10.1016/j.physletb.2010.09.056 .
- ^ Поплавский, Н. (2012). «Несингулярная космология большого отскока от спинорно-торсионной связи». Физический обзор D . 85 (10): 107502. arXiv : 1111.4595 . Бибкод : 2012PhRvD..85j7502P . дои : 10.1103/PhysRevD.85.107502 . S2CID 118434253 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Смоллер, Джоэл; Темпл, Блейк (30 сентября 2003 г.). «Ударно-волновая космология внутри черной дыры» . Труды Национальной академии наук . 100 (20): 11216–11218. arXiv : astro-ph/0210105 . Бибкод : 2003PNAS..10011216S . дои : 10.1073/pnas.1833875100 . ISSN 0027-8424 . ПМК 208737 . ПМИД 12972640 .
- ^ Клара Московиц (17 августа 2009 г.). « Теория «большой волны» предлагает альтернативу темной энергии» . Space.com . Проверено 23 марта 2024 г.
