Земля. Хроники Жизни.
Главная | Прогулки в Квантовом Мире - Страница 86 - Форум | Регистрация | Вход
 
Воскресенье, 16.12.2018, 09:26
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Форум » Самое обсуждаемое » Горячие темы » Прогулки в Квантовом Мире (открытия, гипотезы, мнения, просто о сложном)
Прогулки в Квантовом Мире
kvanticДата: Суббота, 17.11.2018, 22:29 | Сообщение # 1276
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off
Все что мы видим, слышим, ощущаем - всего лишь иллюзия действительности, созданная нашим мозгом на основе сигналов полученных от наших органов чувств.
В реальности нет цветов, есть лишь радиоволны разной длинны.
Нет звуков, есть лишь колебания среды.
Нет времени, нет чувств и нет смысла.
Каждый из нас живёт в своей собственной Вселенной которую сам создаёт и сам наполняет смыслом.
kvanticДата: Суббота, 17.11.2018, 22:41 | Сообщение # 1277
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off
Хватит развлекаться. Статья объемная, но написано очень доходчиво и интересно. Советую почитать. Позже дам продолжение.

ВДекогеренция — процесс потери системой квантовых свойств и перехода из суперпозиционного квантового состояния в смешанное, который происходит в результате взаимодействия системы с окружающей средой.
В ходе этого взаимодействия исходное квантовое состояние запутывается с таким большим числом степеней свободы окружения, что при усреднении по ним вклад интерференционных членов оказывается случайным и в сумме стремится к нулю


Явление интерференции возникает в силу сложения колебаний с различной фазой, что математически похоже на суммирование смещенных друг относительно друга синусоид. Описание процесса декогеренции сходно с суммированием огромного числа случайным образом смещенных друг относительно друга синусоид и делением этой суммы на их полное число. Каждая из подобных синусоид отвечает вкладу в интерференцию какой-либо степени свободы окружения, и чем их больше, тем ближе к нулю итоговый результат.


Суть процесса декогеренции хорошо сформулировал С. И. Доронин :

«Это процесс, при котором подсистемы начинают обосабливаться, отделяться друг от друга, вплоть до полного отделения и независимости (сепарабельности). При этом происходит их локализация: подсистемы приобретают видимые формы и „плотные тела“, которые разделяют их друг от друга.

Следствием декогеренции является то, что предсказания квантовой теории для макроскопических состояний невозможно отличить от предсказаний классической теории, если только не контролировать все степени свободы. Если ограничиться только „проявленными“ плотными телами, мы не найдем запутанности».

Декогеренция происходит тогда, когда в ходе взаимодействия состояния системы «перепутываются» с таким большим количеством состояний окружающей среды, что при усреднении исходного состояния по состояниям окружения эффекты квантовой запутанности становятся пренебрежимо малыми. Результат оказывается в точности таким же [63] , как и в копенгагенской интерпретации, однако никакой «редукции» волновой функции не происходит: в совокупной системе, содержащей и измерительный прибор, и наблюдателя, суперпозиция состояний сохраняется. Иначе говоря, в этой системе сохраняются альтернативные варианты развития событий, и только для самого наблюдателя реализуется один из них.
См., например: Менский М. Б . УФН 168, 1017 (1998); Менский М. Б . Квантовые измерения и декогеренция. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001.


Таким образом, «редукция» может рассматриваться как математический прием, компенсирующий переход от описания системы в целом к описанию ее частей. При этом за счет «редукции» можно учесть как раз те связи с окружением, которыми мы пренебрегаем при рассмотрении подсистемы.

Вероятностное описание классического мира возникает в КМ не потому, что мы чего-то не знаем о системе, а потому, что до измерения у нее нет каких-либо определенных характеристик. В целостной системе продолжает существовать суперпозиция возможных состояний, и только одно из них, для некоторой конкретной подсистемы, реализуется в ходе «эксперимента», проводимого всеми участниками процесса друг над другом.

[/b]Парадоксы квантовой механики исчезают при таком подходе, так как они — следствие попытки описать локальными понятиями (точка, пространство, время, частица и так далее) нелокальный мир. Как только мы отказываемся от этих попыток, исчезают и парадоксы.

В настоящее время можно утверждать, что декогеренция и есть тот универсальный механизм, который переводит суперпозиционное квантовое состояние в смешанное, проявленное, наблюдаемое, классическое. Именно она задает «стрелу времени»: направление изменений, необратимых в рамках данной подсистемы. Этот механизм при взаимодействии с окружением «проявляет» частицы и их локальные характеристики из множества потенциально возможных квантовых состояний.

Отметим, что даже в том виде, в котором она существует сейчас, теория декогеренции весьма последовательна и не включает в себя каких-либо допущений, выходящих за рамки КМ. Однако, несмотря на ее последовательность и красоту, не будем забывать, что теория декогеренции, как и любая физическая теория, является лишь средством описания реальности, а не самой реальностью.

Прежде чем рассмотреть процессы декогеренции на конкретных примерах, хочется сказать более подробно об открытых и замкнутых системах. Как уже говорилось, вектор состояния можно сопоставить только замкнутой системе, не взаимодействующей со своим окружением. Состояния таких систем называются в квантовой механике чисто-квантовыми, или чистыми, состояниями.

В обыденной жизни мы имеем дело с открытыми системами , когда есть какой-то объект, за которым мы наблюдаем (например, камень), и есть что-то внешнее по отношению к нему (например, песок, мы сами, и вся Вселенная вокруг камня). Очевидно, что окружение может взаимодействовать с объектом и тем самым влиять на его состояние. Кроме того, в окружении так или иначе записывается информация о состоянии объекта. И объект, конечно, тоже в какой-то форме записывает информацию о состоянии окружения. Под «записью информации» мы имеем в виду любое изменение состояния подсистем под влиянием взаимодействия между ними.

Пример замкнутой (изолированной, целостной) системы — Вселенная. В ней есть все, что есть, все, что может быть. Вне ее нет ничего, что могло бы на нее повлиять, и нет ничего, где могла бы записаться информация о ее состоянии. Ведь если что-то подобное есть, это по определению является частью Вселенной и входит в нее. В любом случае замкнутая система будет оставаться в чистом состоянии, независимо от того, что происходит во внутренней структуре на уровне подсистем. Подобие замкнутых систем можно создать и в лабораторных условиях, для этого надо исключить влияние окружения на систему и проследить, чтобы состояние системы никак не сказывалось на состоянии окружения.

Теория декогеренции утверждает, что суперпозиция состояний в какой-либо системе возможна лишь в том случае, если в окружении не записывается информации, достаточной для разделения компонент суперпозиции .
Эти слова имеют в теории четкую математическую формулировку: необходимо, чтобы интеграл перекрытия векторов различных состояний окружения, соответствующих различным компонентам суперпозиции рассматриваемой системы, был много меньше единицы.


Для существования суперпозиции важно, чтобы состояния системы не слишком «запутывались» с состоянием окружения. То есть чтобы система не взаимодействовала с окружением с интенсивностью, достаточной для записи в окружении информации, позволяющей разделить компоненты вектора состояния этой системы.

Таким образом, суперпозиционные состояния могут существовать лишь в замкнутых системах, когда нет взаимодействий, переводящих суперпозицию в смесь. По крайней мере, если, не затрагивая окружения, ограничиться лишь самой системой, суперпозицию в открытых системах наблюдать невозможно.


Что же происходит в открытых системах? Очень просто: в них суперпозиционные состояния переходят в смешанные — из-за записи в окружении информации о состоянии системы, происходящей в ходе взаимодействия. Возможны и обратные переходы, от смешанных (классических) состояний к чисто-квантовым. Этот процесс обретения системой квантовых свойств при прекращении или ослаблении взаимодействия с окружением называется рекогеренцией. Для рекогеренции системы в квантовое состояние ничего « особенного» не нужно — необходимо лишь прекращение или ослабление обмена информацией с окружением. Эти процессы в настоящее время интенсивно изучаются исследователями, стремящимися к созданию квантового компьютера.

Ситуация, когда наряду с квантовыми корреляциями присутствуют классические (то есть связи между наблюдаемыми величинами, возникшими в ходе тех или иных взаимодействий), характерна для всех окружающих нас тел и называется смешанным запутанным состоянием . Смешанно-запутанные состояния возникают при взаимодействии объектов друг с другом, что приводит к частичной потере когерентности. Эти состояния можно охарактеризовать соотношением классических и квантовых корреляций, или, иначе говоря, выраженностью и классических, и квантовых свойств.

В теории можно ввести непрерывную меру запутанности , показывающую степень выраженности квантовых свойств системы. Для классической системы, в которой все состояния независимы друг от друга и наличествуют лишь классические корреляции между ними, она равна 0. А в случае, когда в системе присутствуют только квантовые корреляции и отсутствуют классические, мера запутанности равна 1.

Мера запутанности, равная 0, соответствует наличию в системе только сепарабельных состояний с одной компонентой в векторе состояния. В этом случае между суперпозицией и смесью исчезают какие-либо отличия, что означает переход квантовой теории в классическую.


Теперь обсудим вопрос о степени «объективности» окружающего нас мира.

Как известно, любой опыт, основанный на разделении субъекта и объекта, древние индусы называли майей, иллюзией. Дело не в том, иллюзия все вокруг или нет. Вопрос в том, что при разделении на субъект и объект невозможно отличить реальность от иллюзии, ведь невозможно узнать что-либо об объекте, не взаимодействуя с ним. А в результате взаимодействия состояния субъекта и объекта «запутываются», становятся взаимосвязанными. Какие-то части от каждой из двух подсистем оказываются перемешанными, и нет никакой возможности выделить в этой «перепутанной» части, что относится к объекту, а что — к субъекту. Как при впадении реки в море: на некотором расстоянии от берега уже нельзя сказать, где речная вода, а где морская, — они перемешались!

Однако в той части, которая еще «не перемешалась», мы по-прежнему можем разделить систему на составляющие, то есть сказать: вот эта часть относится к первой подсистеме, а эта — ко второй. Такое состояние характерно для всех окружающих нас объектов (поскольку все они взаимодействуют между собой) и называется, как уже говорилось, смешанным запутанным состоянием.

Может возникнуть вопрос: если я не смотрю на Солнце, оно, что, перестает существовать?

Да, если никто-никто не будет «смотреть» на Солнце, и ни один объект вокруг (включая астероиды, другие звезды, пыль, атомы и так далее) не будет с ним взаимодействовать и записывать в своей структуре информацию о нем, Солнце перестанет существовать как локальный классический объект и перейдет в чисто квантовое нелокальное состояние. Однако, поскольку наблюдающих подсистем вокруг великое множество, Солнце предстает перед нами как локальный, классический объект. Другие объекты внешнего мира уже осуществили декогеренцию и перевели объект под названием «Солнце» в локальное состояние. При этом каждый из объектов «видит» в другом лишь те компоненты волновой функции, взаимодействие с которыми было достаточным для определения их состояния, то есть для перевода этих компонент из суперпозиции в смесь.

Можно сказать, каждый из существующих объектов вносит свой вклад в формирование реальности. И если таких объектов достаточно много, реальность вокруг предстает как «объективная» и независящая от нас. В этом случае возникает иллюзия объективности мира и существования у него Истории, то есть последовательности независимых от наблюдателя событий, приведшей к настоящему состоянию. Разумеется, такая «объективность» возникает преимущественно в «плотных» пластах реальности, характеризуемых высокой энергией взаимодействий и низкой степенью запутанности, когда множество объектов уже осуществили декогеренцию исходной нелокальной структуры. А в целом можно сказать, что ни Истории, ни «объективного» (то есть не зависящего от нас) мира не существует.

Тут есть важный и тонкий момент. Как уже говорилось, уровень «классичности» объекта определяется записываемой в окружении информацией о его состоянии, получаемой в ходе взаимодействия. А количество этой информации, в свою очередь, напрямую зависит от силы взаимодействия: чем выше энергия взаимодействия, тем сильнее изменяется состояние окружения, тем больше в нем записывается информации об объекте.

Вспомним теперь, что любое материальное тело состоит из структур, сильно различающихся типичными энергиями взаимодействия. Ядра атомов характеризуются одним порядком энергии взаимодействия, химические связи — другим, возбуждения в электронном газе — третьим, межспиновое взаимодействие — четвертым. И так далее, то есть любой объект предстает как цепочка взаимодействующих квантовых полей, отличающихся энергией взаимодействия.

Таким образом, энергетический спектр системы можно разбить на участки, каждый из которых характеризуется собственной «силой» взаимодействия с окружением. Нетрудно сделать вывод, что та часть полей, которая наиболее сильно взаимодействует с окружением, переходит в проявленное, локальное, классическое состояние. А та часть полей, которая взаимодействует с окружением слабо, остается в нелокальном, суперпозиционном, запутанном состоянии. Точнее, в обоих случаях поля и соответствующие им частицы будут находиться в смешанном запутанном состоянии, только в первом случае степень запутанности будет много меньше, чем во втором.

Например, если мы сейчас смотрим на стену и фиксируем ее форму, цвет, материал и т. д., она предстает как классический объект. Но состояние поляризации атомов в стене мы не фиксируем, и соответствующая им «часть» полей стены продолжает находиться в нелокальном запутанном состоянии. То есть стена как бы присутствует сразу в двух ипостасях — и как локальный объект, находящийся перед нами, и как нелокальный, находящийся «везде и нигде».

Похожее явление известно в научной литературе под названием quantum halo (квантовое гало, квантовый ореол). Квантовое гало определяется как окружение, обволакивающее локальную совокупность частиц, при этом размеры этого окружения далеко выходят за границы «центрального объекта» и соответствующих ему полей. В настоящее время это явление интенсивно изучается — как теоретически, так и экспериментально, в основном на системах с небольшим количеством частиц.

kvanticДата: Воскресенье, 18.11.2018, 10:27 | Сообщение # 1278
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off
СТАТЬЯ, КОТОРУЮ Я РАЗМЕСТИЛА ВЫШЕ, ДЛЯ ТЕХ, КТО СЕРЬЕЗНО ОТНОСИТСЯ К КВАНТОВОЙ ФИЗИКЕ И РЕАЛЬНО ПЫТАЕТСЯ ПОНЯТЬ КАК ВСЁ УСТРОЕНО. ЕСЛИ ВЫ ЕЕ НЕ ПРОЧИТАЕТЕ, ТО И НЕ РАЗБЕРЕТЕСЬ В ПРОБЛЕМАХ КВАНТОВОЙ ЗАПУТАННОСТИ И ПОЧЕМУ ТАК СЛОЖНО СОЗДАТЬ ЭТУ ЗАПУТАННОСТЬ ИСКУССТВЕННО В НАШЕМ МИРЕ.

А теперь представьте, что наша Вселенная ВСЯ КВАНТОВО ЗАПУТАННА, как запутанны внутри себя ДРУГИЕ ВСЕЛЕННЫЕ, И мы просто не можем с ними взаимодействовать иначе это приведет к ДЕКОГЕРЕНЦИИ, И всё превратится в ХАОС.
kvanticДата: Воскресенье, 18.11.2018, 10:43 | Сообщение # 1279
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off
ПРОДОЛЖЕНИЕ...здесь немного не совсем научно, попытка разобраться с точки зрения квантовой физики...чуть отдаёт солипсизмом. Тем не менее и такая точка зрения где-то совпадает с моими мыслями. Подчеркну: не полностью!

Идея использования представления о «цепочке» взаимодействующих между собой квантовых полей, отличающихся энергией взаимодействия и соответствующей ей степенью запутанности, в том числе для описания таинственных и паранормальных феноменов, принадлежит Сергею Доронину.

С психическими явлениями дело обстоит несколько иначе, чем с физическими телами. Каждый из нас выявляет в другом лишь те структуры, с которыми интенсивно взаимодействует.
Поскольку «наблюдателей», способных различать тонкие психические состояния, неизмеримо меньше, чем способных «видеть» Солнце, то и степень влияния каждого из наблюдателей на наше состояние может быть достаточно высокой. Если наблюдатель будет один, именно при взаимодействии с ним и произойдет декогеренция, которая и определит наблюдаемое состояние объекта.

Соответственно, выше становится субъективность восприятия, проще говоря, сколько людей, столько и мнений о характере другого человека.
Напрашивается вполне обоснованный вывод: когда речь идет о качествах другого человека, мы не столько их наблюдаем, сколько создаем в ходе своего взаимодействия с ним. Видимый нами мир вторичен, он отражает наши собственные качества. Наверное, вы и сами сталкивались с людьми, для которых «все бабы — дуры», или «все мужики — сволочи», и которые имеют этому столько «объективных» доказательств, что и других убедить могут!

Следует добавить, что любые способы жесткой манипуляции начинаются с того, что человека кнутом или пряником (то есть через усиление энергии взаимодействия с ним) приводят в определенное, фиксированное состояние. Тогда его поведение предсказуемо и подчиняется детерминистским законам, так как его психика становится классическим объектом. Так что, если хотите быть непредсказуемыми, свободными и способными проявляться как угодно, уменьшайте вовлеченность в происходящее, уменьшайте силу взаимодействия со значимыми объектами и соответствующий уровень классических корреляций! У нас всегда есть в наличии уровни сознания, где мы нелокальны и находимся «везде и нигде».

Существует ли Вселенная без наблюдателя?

Любая замкнутая система находится в чистом запутанном состоянии, в ней нет никаких локальных, классических объектов. Локальные объекты существуют только для подсистем (наблюдателей), обменивающихся между собой энергией.

Мы всегда можем формально выделить в мире какой-то объект (подсистему), и этот объект вместе с оставшейся частью Вселенной и образуют замкнутую систему, в которой сохраняется когерентность состояний. Этот объект и является наблюдателем, он способен разделять компоненты вектора состояния в оставшейся части Вселенной. Этих наблюдателей бесконечное множество. И в то же время, автономного существования у них нет, они существуют лишь друг для друга и благодаря друг другу.

Таким образом, каждый наблюдатель в сотворчестве с Единым и другими объектами принимает участие в создании Мира. Вселенная существует и благодаря нам с вами! Мы не существуем без Бога, но и Бог не существует без нас!

На самом деле, по утверждению многих мистиков, существует только Единое, для которого нет ни пространства, ни времени. Это тысячи лет назад было сформулировано в одном из великих ведических изречений «Тат твам аси», подчеркивающем божественную природу всего вокруг, включая нас. В переводе с санскрита оно означает «Ты — тот», или «Ты един с Всевышним», или «Все есть Ты». Единое называют по-разному, его можно называть Сознанием. В дальнейшем мы иногда будем называть Единое чистым запутанным состоянием Универсума (ЧЗСУ).

Однако утверждение мистиков о том, что существует только Единое, следует понимать с оговоркой: только Единое имеет независимое существование. В рамках взаимозависимого существования в отдельных подсистемах имеется и множественное, и уникальное. Также существует сверхсистема (или метасистема), представляющая собой систему вместе со всей совокупностью входящих в нее подсистем. В рамках метасистемы происходит выход из всех оппозиций — единого и множественного, личного и безличного, различаемого и неразличаемого, целого и разделенного, и так далее.

А почему люди воспринимают мир примерно одинаково, если мир каждого наблюдателя субъективен?
Действительно, каждый из нас имеет дело только с объектами в своем сознании . Однако органы восприятия у людей примерно одинаковы и имеют дело с объектами с высоким уровнем классических корреляций. Взаимодействие с окружением уже сделало их локальными и классическими. И таким образом независимыми от отдельного наблюдателя. Именно поэтому имеется общая, почти одинаково воспринимаемая всеми реальность.


Однако мистики и представители оккультных дисциплин сходятся в том, что существует и множество других миров , обитатели которых коллективно поддерживают существование своего мира, точно так же, как мы своим восприятием создаем общую реальность нашего мира.
С точки зрения физики, правильнее было бы сказать — пространств событий.
wacko

Возникает вопрос: почему же большинство из нас не может видеть другие миры?

Дело в том, что каждый из миров тем реальнее, чем больше обитателей поддерживают его своей энергией. Попадая в какой-либо мир, не можешь из него легко вырваться, ведь остальные его обитатели «заставляют» тебя с ними взаимодействовать и тем самым декогерируют тебя именно в своем мире! Человеку нелегко покинуть мир, где он родился, пока он не освоит умение избирательно взаимодействовать с окружением, осознанно осуществляя процессы декогеренции и рекогеренции . То есть пока он не овладеет своим вниманием. Это умение и дает возможность осознанно управлять движением точки сборки , Перемещаться по различным мирам или собирать различные миры вокруг себя.
(СПОРНО, НО ИЗ СТАТЬИ НЕ ВЫКИДЫВАЮ.)

Применительно к человеческой психике, декогеренция означает сужение внимания на объекте влечения, желания, пристрастия, зависимости, в результате чего человек оказывается в суженном пространстве восприятия. Наоборот, рекогеренция означает осознание, то есть переход к пониманию происходящего из более широкого восприятия мира.

Точка сборки ( montage point ) — один их основных терминов учения дона Хуана, описанного в романах К. Кастанеды. « Montage point » можно перевести и как «точка монтирования», что обозначает правила монтажа доступных восприятий в видимый человеком (или другим существом) «фильм». Управляемое движение точки сборки основано на овладении вниманием, то есть на осознанном управлении процессами рекогеренции и декогеренции.
kvanticДата: Воскресенье, 18.11.2018, 17:21 | Сообщение # 1280
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off


Прежде чем начать что-то опровергать, задумайтесь. smile
AlmorДата: Понедельник, 19.11.2018, 15:26 | Сообщение # 1281
Группа: Проверенные
Сообщений: 3430
Репутация: off
Цитата kvantic ()
Прежде чем начать что-то опровергать, задумайтесь.

Этот совет можно не только к опровержению теории Эйнштейна применить. biggrin
kvanticДата: Понедельник, 19.11.2018, 17:57 | Сообщение # 1282
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off
Almor, именно так. smile
kvanticДата: Вторник, 20.11.2018, 16:15 | Сообщение # 1283
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off
[b]Физики встали у порога открытия Теории всего



Ученые расширили Стандартную модель физики частиц, включив в нее гравитацию. Новое теоретическое построение, которое может оказаться окончательной Теорией всего, предсказывает существование частиц с необычными свойствами. Об этом сообщает Phys.org.

Новая физика и с чем её будут есть
Свойства известных элементарных частиц описываются Стандартной моделью, которая подтверждается экспериментально, но не может объяснить ряд физических явлений (вроде происхождения массы, нейтринных осцилляций или происхождения темной массы). Кроме того, Стандартная модель описывает электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие, но не включает гравитацию. Иными словами, она не согласуется с общей теорией относительности (ОТО) при рассмотрении таких явлений, как Большой взрыв или существование горизонта-событий черной дыры.

Для решения проблемы ученые предложили принципы, относящиеся к так называемой Новой физике. Согласно одному из них — суперсимметрии — каждой известной элементарной частице соответствует более тяжелый по массе суперпартнер. Так, известным бозонам соответствуют гипотетические фермионы, а известным фермионам — бозоны.

При объединении принципов ОТО и суперсимметрии исчезают некоторые противоречия, возникающие при попытке включения гравитации в квантовую механику. Такую физическую теорию называют супергравитацией. По мнению некоторых ученых, супергравитация является Теорией всего, которая описывает все известные фундаментальные взаимодействия.

Но не все так гладко!
Однако при попытке объединения супергравитации со Стандартной моделью возникла проблема. Предсказанные значения заряда элементарных частиц сместились на 1/6 по сравнению с наблюдаемыми значениями (теория предсказывала, что у электрона заряд должен быть не -1, а - 5/6).

Для решения проблемы ученые модифицировали группу симметрий U(1), благодаря которым электромагнитное взаимодействие удается вписать в суперсимметрию. Это позволило получить симметрии для электромагнитного U(1) и сильного взаимодействия SU(3), известные из Стандартной модели. Но эта модификация не учитывала симметрию SU(2) для слабого взаимодействия.

Что будущее нам готовит

В новой работе ученые показали, что слабое взаимодействие можно вписать в теорию через бесконечную группу симметрий E10. Использование этого математического инструмента вместо симметрии SU(2) точно предсказывает число фермионов в Стандартной модели и электрические заряды частиц.

Она объясняет, почему поиск частиц Новой физики на Большом адронном коллайдере не был успешным. Кроме того, она предсказывает существование частиц с совершенно новыми свойствами, некоторые из которых можно обнаружить с помощью современного оборудования.
[/b]

Сообщение отредактировал kvantic - Вторник, 20.11.2018, 16:15
kvanticДата: Четверг, 22.11.2018, 08:37 | Сообщение # 1284
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off
LOGДата: Четверг, 22.11.2018, 21:09 | Сообщение # 1285
Группа: Искатель
Сообщений: 618
Репутация: off
kvantic! Чёрные дыры - Хрустальная мечта. Через Липецкую и Тульскую области протекает речушка под именем Красивая Меча. Как то по ней и вдоль неё курсировал ... эта речушка точно похожа на Чёрную дыру ... Удивительная гармония берегов, растений, движущейся воды и Дух витает над нею.
smile
kvanticДата: Четверг, 22.11.2018, 21:30 | Сообщение # 1286
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off
LOG, да...пока к Чёрным дырам можно подходить лишь лирически мягко. А то обидятся, и где тогда будет отдыхать сознание Вселенной? Свернувшись клубочком в Чёрной дыре сознанье Вселенной спит обо мне.... smile
sprint22Дата: Пятница, 23.11.2018, 13:15 | Сообщение # 1287
Группа: Проверенные
Сообщений: 8783
Репутация: off
...как легко вы рассуждаете о чёрных дырах...!!! cool
kvanticДата: Пятница, 23.11.2018, 22:57 | Сообщение # 1288
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off
sprint22, и о времени... smile

НЕИЗВЕСТНОЕ ВРЕМЯ

sprint22Дата: Понедельник, 26.11.2018, 01:35 | Сообщение # 1289
Группа: Проверенные
Сообщений: 8783
Репутация: off
kvantic, ...спасибо... интересно..
kvanticДата: Понедельник, 26.11.2018, 10:31 | Сообщение # 1290
Группа: Проверенные
Сообщений: 8951
Репутация: off
Длинно, но интересно, просто так. smile
Что будет, если на Земле появится черная дыра размером в один миллиметр

Черные дыры представляются нам чем-то далеким, о чем иногда снимают фильмы или пишут в книгах. Мы редко задумываемся, что бы произошло, если бы на поверхности нашей планеты возникла миниатюрная черная дыра диаметром в один миллиметр. Об этом — в нашем материале.

С черными дырами связано популярное заблуждение: они своего рода космические пылесосы, поглощающие все в своих окрестностях. Конечно, они «питаются», но желудки у них небольшие. Проблема появляется не тогда, когда они «едят», а когда их «рвет» после слишком обильного обеда. Вот что на самом деле страшно.

На самом деле все немного сложнее. Исходя из того, что радиус черной дыры пропорционален ее массе, можно провести некоторые расчеты. Для начала давайте освежим в памяти некоторые основы.

Черная дыра — область пространства, в которой гравитация настолько сильна, что даже свет не может ее покинуть. Сила гравитации там заставляет саму ткань пространства-времени искривляться и замыкаться на самой себе. Все это происходит из-за сжатия вещества — чаще всего, это остатки массивной звезды — в пределах экстремально малого региона.



Строение черной дыры: сингулярность, горизонт событий и шварцшильдовский радиус (область от сингулярности до горизонта событий) / © SubstituteR, CC BY-SA
По сути, мы не можем видеть черные дыры из-за того, что из них не может выбраться свет. Получается, чтобы покинуть черную дыру, какой-либо объект должен развить скорость выше скорости света, который, в свою очередь, движется на скорости 299 792 458 метров в секунду. Для сравнения: скорость убегания для преодоления земной гравитации составляет всего 11,2 километра в секунду. Однако, если бы мы запускали ракету с планеты, которая весит как Земля, но вдвое меньшим диаметром, то скорость убегания составила бы 15,8 километра в секунду. Даже если объект имел бы ту же массу, скорость убегания была бы выше из-за его меньшего размера, а значит, большей плотности.

А если мы уменьшим объект еще больше? Если мы сожмем массу Земли в сферу с радиусом в девять миллиметров, скорость убегания достигнет скорости света. Если сжать эту массу в еще меньшую сферу, то скорость убегания превысит скорость света. Но так как скорость света — космический предел скорости, эту сферу не сможет покинуть уже ничего.

Радиус, при котором масса имеет скорость убегания, равную скорости света, называется радиусом Шварцшильда. Любой объект, который меньше своего радиуса Шварцшильда, — черная дыра. Другими словами, любой объект со скоростью убегания выше скорости света — черная дыра. Чтобы сделать такой объект из Солнца, его придется сжать до радиуса около трех километров.

Черная дыра состоит из двух основных частей: сингулярности и горизонта событий. Размер горизонта событий черной дыры считается ее размером, так как его можно вычислить и измерить.

Горизонт также считается «точкой невозврата» в окрестностях черной дыры. Это не физическая поверхность, а сфера, окружающая сингулярность, отмечающая границу, скорость убегания из которой равна скорости света. Радиус этой области и есть тот самый радиус Шварцшильда.

Как только вещество оказывается за горизонтом событий, оно начинает падать к центру черной дыры. При такой сильной гравитации вещество сжимается в точку — невероятно мелкий объем сумасшедшей плотности. Эта точка — сингулярность. Она ничтожно мала и, согласно современным теоретическим моделям, обладает бесконечной плотностью. Вполне возможно, что известные нам законы физики нарушаются в сингулярности. Ученые активно исследуют этот вопрос, чтобы понять, что происходит в сингулярностях, а также для разработки полной теории, описывающей происходящее в центре черной дыры.

Проведем некоторые расчеты

Посмотрим, что мы можем узнать о черной дыре в один миллиметр. По расчетам, такая черная дыра со шварцшильдовским радиусом будет иметь массу 7 x 10^23 килограммов — больше, чем пять масс Луны (по формуле R=2MG/c^2, где R — шварцшильдовский радиус, M — масса объекта, G — гравитационная постоянная, а c — скорость света).

Отношение Земли к Солнцу составляет три части к одному миллиону. Таким образом, если бы Земля стала черной дырой, ее радиус составил бы всего девять миллиметров. Следовательно, черная дыра в один миллиметр имела бы массу в 11% от массы Земли. У нас определенно бы возникли проблемы с 11% дополнительной массы на планете.

Достаточно даже того, что общая гравитация Земли заметно бы возросла. Этой дополнительной гравитации хватило бы, чтобы изменить орбиту Луны, в итоге она могла бы попросту улететь со своей нынешней орбиты и начать двигаться по эллиптической орбите.



Параболоид Фламма, представляющий пространство-время за пределами гроизонта событий шварцшильдовской черной дыры / © AllenMcC/WIkimedia Commons
Где же находится эта мнимая черная дыра — на поверхности, в центре Земли или обращается вокруг нее? Предположим, что она находится на поверхности планеты. Область ее гравитационного воздействия составила бы примерно треть земного радиуса — 6371 километр.

Все вещество в непосредственной близости с этой микроскопической черной дырой тут же почувствовало бы от нее сильную гравитацию, а дыра, в свою очередь, поглотила бы все на пути к центру Земли, которого она достигла бы примерно за 42 минуты с момента появления. Она прошла бы сквозь земное ядро и достигла другой стороны поверхности Земли примерно за то же время.

Если бы черная дыра возникла на поверхности с относительной скоростью менее 12 км/ч, она вращалась бы вокруг Голубой планеты вместе со своей областью гравитационного воздействия. Проще говоря, это уничтожение земной коры и большей части ее мантии. А если еще проще — это означает смерть всего живого на поверхности Земли.

Степень аккреции и предел Эддингтона

Большая часть массы Земли вокруг черной дыры станет пищей и аккрецируется ею. Однако прежде чем просто упасть в черную дыру, всему этому материалу понадобится потерять свой угловой момент — именно поэтому он начнет вращаться вокруг нее, формируя аккреционный диск.

Этот материал производит много тепла, которое в итоге будет излучаться. Излучение обладает давлением, которое замедлит дальнейшую аккрецию. Оба этих эффекта сбалансируют друг друга — это называется пределом Эддингтона.



Аккрецирующая черная дыра в представлении художника / © Robert Nemiroff/Jerry Bonnell/Swift/NASA
Предел Эддингтона также накладывает жесткое ограничение на степень аккреции черной дыры. Небольшой аккреционный диск, скорее всего, имел бы температуру около шести тысяч Кельвинов — примерно, как земное ядро или поверхность Солнца.

Между аккреционным диском и массой Земли возникли бы некоторые фрикционные процессы, вследствие которых микроскопическая черная дыра обосновалась бы в ядре планеты.

Смерть в черной дыре

В целом, чтобы такая черная дыра поглотила Землю, понадобилось бы пять миллиардов лет. Она бы ощутимо увеличила массу Земли. И, безусловно, тут же бы создала полнейший беспорядок на планете, которая всего за несколько часов превратилась бы в необитаемый космический клочок коллапсирующей коры, лавы, горячих газов и всего остального.

Жизнь стала бы невозможной, а высокая масса черной дыры могла бы разрушить и пояс астероидов. Это, в свою очередь, могло бы привести к частым столкновениям в Солнечной системе на ближайший миллион лет. Луна продолжила бы вращаться вокруг Новой Земли (черной дыры), но по очень вытянутой эллиптической орбите.

Черная дыра не сразу бы переместилась в центр Земли, а скорее, вращалась бы вокруг него некоторое время, но в итоге добралась бы до него. Чтобы понять, как эта микроскопическая черная дыра наращивала бы массу, необходимо провести сложные вычисления и симуляции.

Все это можно обобщить словами всемирно известного астрофизика и популяризатора науки Нила Деграсса Тайсона:

«Самая зрелищная смерть во Вселенной — это, конечно, падение в черную дыру. Где еще во Вселенной можно лишиться жизни из-за того, что тебя разорвало на атомы?»
Форум » Самое обсуждаемое » Горячие темы » Прогулки в Квантовом Мире (открытия, гипотезы, мнения, просто о сложном)
Поиск:
При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования