какую работу совершит воздух ню=0,029… – Учеба и наука Лучший ответ по мнению автора 09. 04.13 Лучший ответ по мнению автора
Михаил Александров
от 0 p.
Читать ответы
Андрей Андреевич
от 70 p.
Читать ответы
Владимир
от 50 p.
Читать ответы
Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Физика
Решено
Колесо радиусом 0,5м катится без скольжения по горизонтальной дороге со скоростью 1м/с. Определите линейные скорости и ускорения точек, лежащих на концах вертикального и горизонтального диаметров.
Решено
Кто раньше услышит голос оперного. ..
Автомобиль буксируют с помощью троса…
Решено
Действия с векторами
Система отчёта
Пользуйтесь нашим приложением
Ню (греческая буква) – frwiki.wiki Эта страница содержит специальные или нелатинские символы. Если некоторые символы в этой статье отображаются неправильно (пустые квадраты, вопросительные знаки и т. Д. ), См. Страницу справки Unicode .
Для одноименных статей см. NU .
Ню ( капитал Ν , нижний регистр ν , в греческой νι ) является 13 – е письмо от греческого алфавита, которому предшествует му и последующим XI . Полученный из письма монахини из финикийского алфавита, он является предком буквого N от латинского алфавита и буква Н на кириллице ,
Резюме 1 Использование 2 История2. 1 Происхождение 2.2 Архаические алфавиты 2.3 Эволюция 2.4 Имя 2.5 Деривативы 3 Кодирование 4 приложения4.1 Связанные статьи 4.2 Библиография 4.3 Ссылки Использовать В современном и древнегреческом языках буква ню представляет собой звонкую альвеолярную носовую согласную букву [ n ].
В греческой системе счисления ню равно 50; например ‹νʹ› представляет собой число 50.
В физике и только в некоторых случаях ν (nu) представляет частоту волны.
Он также может представлять кинематическую вязкость в механике жидкости.
История Источник Голые письмо берет свое начало из соответствующей буквы финикийского алфавита, . Возможно, это происходит от протосинайского алфавита, письма, использовавшегося на Синае более 3500 лет назад, которое, вероятно, происходит от некоторых египетских иероглифов ; иероглиф, на котором основана финикийская буква, означал бы «змей».
Финикийский алфавит достигает более или менее стандартной к
XI – м веке
до нашей эры. AD . Его
14- я буква – согласная (финикийский алфавит – абджад, в котором не используются гласные), вероятно, соответствует звуку [ n ].
Соответствующая буква южноарабского алфавита – m, соответствующая букве ነ, nä, алфавита геэзского алфавита . В семитских алфавитах, финикийское письмо привело к сирийскому ܢ, ивриту נ, арамейский ?, арабский ن и берберские ⵏ.
Архаические алфавиты На брюхе аттической чернофигурной чаши нарисован греческий алфавит.
Греческий алфавит происходит непосредственно от финикийского алфавита. Его 14 – е письмо становится 14 – го греческого алфавита (архаического письма дигамма, заброшенной с тех пор, будучи вставлен в 6 – й позиции). Она отмечает звук [ n ].
В различных архаических греческих алфавитах используются очень похожие формы обнаженной натуры (как правило , в мегаре ).
Эволюция Нынешняя форма буквы происходит от алфавита, используемого в Ионии, который постепенно принимается остальной частью древнегреческого мира ( Афины издают официальный указ о его официальном принятии в 403 г. до н.э.; его использование распространено в греческих городах до середины в IV – м веке до Р. Х. ). Однако форма обнаженного тела мало что изменилась. С отказом от дигаммы буква занимает 13- ю позицию в алфавите.
Греческий алфавит долгое время остается однопалатным . Эти крошечные формы являются производными от унциальных греческой, специальной графики, созданной из столицы и римского курсива в III – го века и адаптированной к письму с помощью пера, и созданы в IX – го века. В эпоху Возрождения, принтеры принять крошечную форму для шрифтов низкого до перерыва, и модель букв капители на формы древних надписей, ведущих греческий стать двухпалатным .
Фамилия Как и большинство названий других букв, «ню» не означает ничего особенного в греческом языке, а является прямым заимствованием названия буквы в финикийском языке . Предполагается, что название соответствующей финикийской буквы означало бы «змей».
По-гречески буква называется νι (ни), произносится / ˈni /. В древнегреческом языке буква называется νῦ (nû), произносится / ˈnŷː /.
Производные Этрусский алфавит происходит от греческого алфавита, используемого в Эвбея – алфавит, что этруски узнал в Pithecusses ( Ischia ), недалеко от Кумы . Латинский алфавит происходит непосредственно от этрусского алфавита; наги и привел к письму N .
В кириллице, голый рождает письмо, Н .
В коптском алфавите буква ведет к букве nē, Ⲛ .
Возможно, армянский алфавит произошел от греческого алфавита. В этом случае ню, Ն, будет происходить от ню.
Кодирование Заглавная буква Ν имеет следующие кодировки:
Юникод : U + x039D HTML-объект : & Nu; TeX : \ Nu;НЕТ{\ Displaystyle \ mathrm {N}} DOS Греческий: 140 DOS Греческий-2: 184 Окна-1253 : 205 Строчная ν имеет следующие кодировки:
Юникод: U + x03BD HTML-объект: & nu; TeX: \ nu; ν{\ displaystyle \ nu} DOS Греческий: 164 DOS Греческий-2: 231 Окна-1253: 237 В следующей таблице перечислены различные символы Юникода с использованием nu:
Персонаж Представление Закодировано Блок Unicode Юникод имя ν νU + 03BD U+03BD
Греческий и коптский Греческая строчная буква ню Ν ΝU + 039D U+039D
Греческий и коптский Греческая заглавная буква ню ? ?U + 1D6B4 U+1D6B4
Буквенно-цифровые математические символы Математическая жирная заглавная голая ? ?U + 1D6CE U+1D6CE
Буквенно-цифровые математические символы Математический Полужирный Маленький ? ?U + 1D6EE U+1D6EE
Буквенно-цифровые математические символы Математический курсив заглавная ню ? ?U + 1D708 U+1D708
Буквенно-цифровые математические символы Математический курсив, мелкий нюд ? ?U + 1D728 U+1D728
Буквенно-цифровые математические символы Математический жирный курсив заглавная нюд ? ?U + 1D742 U+1D742
Буквенно-цифровые математические символы Математический полужирный курсив Маленький телесный ? ?U + 1D762 U+1D762
Буквенно-цифровые математические символы Математический шрифт без засечек жирный, заглавный, голый ? ?U + 1D77C U+1D77C
Буквенно-цифровые математические символы Математический шрифт без засечек жирный, маленький, голый ? ?U + 1D79C U+1D79C
Буквенно-цифровые математические символы Математический шрифт без засечек, жирный, курсив, заглавная, голый ? ?U + 1D7B6 U+1D7B6
Буквенно-цифровые математические символы Математический шрифт без засечек, жирный, курсив, маленький, голый
Приложения Статьи по Теме Использование греческих букв в науке Библиография (ru) Лилиан Гамильтон Джеффри, Местные сценарии архаической Греции , Оксфорд, Кларендон,1961 г. Рекомендации ↑ « Просмотр по форме письма », Пойникастас ↑ [PDF] ” Греческий и коптский “, Unicode ↑ [PDF] « Буквенно-цифровые математические символы », Unicode <img src=”https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=”” title=””>
Nude Physics 3: Luminosity – nudescribe Автор:nudescribe
13 апреля 2013 г. Я не физик и не медик, поэтому в этой серии постов я исследую определенные физические свойства наших тел в обнаженном виде лишь с небольшой долей творческой свободы. В первых двух постах этой серии представлены концепции из физики, которые, возможно, более применимы к нашим телам: отношение площади поверхности к объему и крутящий момент. В последних двух постах я немного расширяю творческую применимость, не отказываясь от физических концепций.
Светимость — это способ измерения яркости или интенсивности света. Есть много факторов, влияющих на такое измерение, но один из способов его понимания — это «общий световой поток, падающий на поверхность», называемый освещенностью. Поверхность, которая меня здесь интересует, — это, конечно же, наша кожа, которую мы иногда называем «светящейся». Будь то в воздухе или в воде, и с учетом различных возможностей отражения и преломления света, наша кожа — во всех ее доступных цветах! — более тесно взаимодействует с солнцем, чем наша одежда.
Отражение, преломление, освещенность
По сравнению с другими млекопитающими относительная безволосость людей буквально подчеркивает прикосновение солнца. Например, мех или шкура медведя, лося или даже мокрой выдры не отражает свет так, как человеческая кожа. Наши кузены-обезьяны гораздо более волосатые, чем мы, с более тонкой кожей. У животных, таких как носороги или слоны, мало шерсти, но их шкуры настолько прочны и толсты, что не блестят на свету так, как человеческая кожа. Только у дельфинов и китов (в меньшей степени у тюленей и, возможно, у некоторых рептилий с более гладкой чешуей) поверхности тела кажутся похожими на человеческую кожу, но у этих поверхностей отсутствует такой уровень пигментации, как у человеческой кожи, которая реагирует на воздействие темным цветом.
Какой может быть эволюционная взаимосвязь между большей поверхностью открытой кожи, большим мозгом, уровнями выработки витамина D и нашей изменчивой пигментацией? Если мы думаем о своем теле как о продолжении нашего мозга, тогда имеет смысл только то, что многие из нас осознают, что самые творческие и проницательные мысли мы делаем, когда обнажены на открытом воздухе. Именно тогда мы вырабатываем витамин D повсюду, нас стимулируют естественный свет и тепло, и, надеюсь, мы развиваем солнечное сияние без ожогов – здоровое сияние, как мы говорим, – и все это при обнажении самых отдаленных уголков кожи. наше тело/мозг к свету.
Есть что-то особенно мощное во взаимодействии воздуха и воды в освещении нашей кожи. Будь то вода из моря, ручья или пота, вода на нашей коже усиливает поглощение солнечного света, вызывая мерцающий оптический эффект, усиливающий сияние или сияние. Для многих коренных народов тропиков гипнотический эффект мерцающего солнечного света на журчащей воде был частью трансовой связи с божественным. Телесное участие в эффекте, другими словами, добавление блеска поверхности обнаженной кожи к сияющему взаимодействию света и воды было идеальной практикой, которая породила ритуалы, подобные тому, который прославился легендой об Эльдорадо. В такого рода ритуале купания, похожем на трансцендентное купание нагишом, воспроизводится великолепное рождение творения Матери-Озера и Отца-Солнца: блестящего обнаженного человечества.
Нравится: Нравится Загрузка…
Posted bynudescribe 13 апреля 2013 Posted inUncategorizedTags:анатомия, купание, тело, здоровье, человечество, нагота, кожа, купание нагишом Нарушают ли голые сингулярности законы физики? Современная наука познакомила мир со множеством странных идей, но, безусловно, одной из самых странных является судьба массивной звезды, которая достигла конца своей жизни. Исчерпав топливо, поддерживавшее ее миллионы лет, звезда уже не в состоянии удержаться под собственным весом и начинает катастрофически разрушаться. Скромные звезды, такие как Солнце, также коллапсируют, но снова стабилизируются в меньшем размере. Тогда как, если звезда достаточно массивна, ее гравитация подавляет все силы, которые могут остановить коллапс. Звезда размером в миллионы километров в поперечнике сминается в булавочный укол меньше, чем точка в букве «i».
Большинство физиков и астрономов считают, что в результате образовалась черная дыра, тело с такой мощной гравитацией, что ничто не может покинуть его в непосредственной близости. Черная дыра состоит из двух частей. В его основе лежит сингулярность, бесконечно малая точка, в которую вдавливается вся материя звезды. Вокруг сингулярности находится область пространства, из которой невозможно выбраться, периметр которой называется горизонтом событий. Как только что-то входит в горизонт событий, оно теряет всякую надежду выйти. Какой бы свет ни испускал падающее тело, он тоже попадает в ловушку, поэтому сторонний наблюдатель никогда больше его не увидит. В конечном итоге он врезается в сингулярность.
Но так ли это на самом деле? Известные законы физики ясно говорят о формировании сингулярности, но они туманны в отношении горизонта событий. Большинство физиков исходят из предположения, что горизонт действительно должен образоваться, хотя бы потому, что горизонт очень привлекателен в качестве научного фигового листка. Физикам еще предстоит выяснить, что именно происходит в сингулярности: материя дробится, но что с ней потом? Горизонт событий, скрывая сингулярность, изолирует этот пробел в наших знаниях. В сингулярности могут происходить всевозможные неизвестные науке процессы, но они не влияют на внешний мир. Астрономы, строящие орбиты планет и звезд, могут спокойно игнорировать неопределенности, вносимые сингулярностями, и с уверенностью применять стандартные законы физики. Все, что происходит в черной дыре, остается в черной дыре.
Однако растущее количество исследований ставит это рабочее предположение под сомнение. Исследователи обнаружили множество сценариев звездного коллапса, в которых горизонт событий на самом деле не формируется, так что сингулярность остается открытой для нашего взгляда. Физики называют это голой сингулярностью. Материя и излучение могут как входить, так и выходить. В то время как посещение сингулярности внутри черной дыры было бы путешествием в один конец, вы, в принципе, могли бы подойти как можно ближе к обнаженной сингулярности и вернуться, чтобы рассказать историю.
Если бы голые сингулярности существовали, последствия были бы огромными и коснулись бы почти всех аспектов астрофизики и фундаментальной физики. Отсутствие горизонтов может означать, что таинственные процессы, происходящие вблизи сингулярностей, будут воздействовать на внешний мир. Обнаженные сингулярности могут объяснить необъяснимые высокоэнергетические явления, которые наблюдали астрономы, и они могут стать лабораторией для исследования ткани пространства-времени в ее мельчайших масштабах.
Горизонт событий должен был быть легкой частью черных дыр. Сингулярности явно загадочны. Это места, где сила гравитации становится бесконечной, а известные законы физики нарушаются. Согласно современному пониманию физиками гравитации, заключенному в общей теории относительности Эйнштейна, во время коллапса гигантской звезды неизбежно возникают сингулярности. Общая теория относительности не учитывает квантовые эффекты, которые становятся важными для микроскопических объектов, и эти эффекты, по-видимому, вмешиваются, чтобы не допустить, чтобы сила гравитации стала поистине бесконечной. Но физики все еще пытаются разработать квантовую теорию гравитации, необходимую им для объяснения сингулярностей.
Для сравнения, то, что происходит с областью пространства-времени вокруг сингулярности, кажется довольно простым. Звездные горизонты событий имеют размер в несколько километров, что намного больше, чем типичный масштаб квантовых эффектов. Предполагая, что никакие новые силы природы не вмешиваются, горизонты должны управляться исключительно общей теорией относительности, которая основана на хорошо понятных принципах и прошла 90-летнюю проверку наблюдениями.
Тем не менее, применение этой теории к звездному коллапсу по-прежнему является сложной задачей. Уравнения гравитации Эйнштейна общеизвестно сложны, и их решение требует от физиков принятия упрощающих предположений. Американские физики Дж. Роберт Оппенгеймер и Хартланд С. Снайдер и независимо друг от друга индийский физик Б. Датт в конце 1930 с. Для упрощения уравнений они рассматривали только идеально сферические звезды, предполагали, что звезды состоят из газа однородной (однородной) плотности, и пренебрегали давлением газа. Они обнаружили, что по мере коллапса этой идеализированной звезды гравитация на ее поверхности усиливается и в конечном итоге становится достаточно сильной, чтобы уловить весь свет и материю, тем самым образуя горизонт событий. Звезда становится невидимой для внешних наблюдателей и вскоре после этого коллапсирует вплоть до сингулярности.
Настоящие звезды, конечно, сложнее. Их плотность неоднородна, газ в них давит, и они могут принимать другие формы. Каждая ли достаточно массивная коллапсирующая звезда превращается в черную дыру? В 1969 Физик из Оксфордского университета Роджер Пенроуз предположил, что да. Он предположил, что образование сингулярности во время звездного коллапса обязательно влечет за собой образование горизонта событий. Таким образом, природа запрещает нам когда-либо видеть сингулярность, потому что ее всегда скрывает горизонт. Гипотезу Пенроуза называют гипотезой космической цензуры. Это всего лишь предположение, но оно лежит в основе современного изучения черных дыр. Физики надеялись, что мы сможем доказать это с той же математической строгостью, с которой мы доказывали неизбежность сингулярностей.
Этого не произошло. Вместо того, чтобы придумать прямое доказательство цензуры, применимой при любых условиях, нам пришлось встать на более длинный путь анализа примеров гравитационного коллапса один за другим, постепенно украшая наши теоретические модели теми характеристиками, которых не хватало в первоначальных попытках. В 1973 году немецкий физик Ханс Юрген Зайферт и его коллеги рассмотрели неоднородность. Интересно, что они обнаружили, что слои падающей материи могут пересекаться, создавая мгновенные сингулярности, не закрытые горизонтами. Но сингулярности бывают разных типов, и эти были довольно безобидными. Хотя плотность в одном месте стала бесконечной, сила гравитации — нет, поэтому сингулярность не раздавила материю и падающие объекты на бесконечно малый укол. Таким образом, общая теория относительности никогда не нарушалась, и материя продолжала двигаться через это место, а не встречала своего конца.
В 1979 году Дуглас М. Эрдли из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Ларри Смарр из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне пошли еще дальше и выполнили численное моделирование звезды с реалистичным профилем плотности: максимальное значение плотности центр и медленно уменьшается к поверхности. Точное описание той же ситуации на бумаге и карандаше, предпринятое Деметриосом Христодулу из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе, последовало в 1984 году. Оба исследования показали, что звезда уменьшилась до нулевого размера и в результате образовалась голая сингулярность. Но модель по-прежнему пренебрегала давлением, и Ричард П.А.К. Ньюман, работавший в то время в Йоркском университете в Англии, показал, что сингулярность снова была гравитационно слабой.
Вдохновленные этими открытиями, многие исследователи, в том числе и я, пытались сформулировать строгую теорему о том, что голые сингулярности всегда будут слабыми. Мы потерпели неудачу. Причина вскоре стала ясна: голые сингулярности не всегда слабы. Мы нашли сценарии неоднородного коллапса, которые приводили к сингулярностям с сильной гравитацией, то есть к подлинным сингулярностям, которые могли стереть материю в небытие, но оставались видимыми для внешних наблюдателей. Общий анализ звездного коллапса в отсутствие давления газа, разработанный в 1993 Индреша Двиведи, тогда работавшего в Университете Агры, и я прояснили и урегулировали эти вопросы.
В начале 1990-х годов физики рассматривали влияние давления газа. Амос Ори из Израильского технологического института Технион и Цви Пиран из Еврейского университета в Иерусалиме провели численное моделирование, и моя группа точно решила соответствующие уравнения. Звезды с полностью реалистичным соотношением между плотностью и давлением могут коллапсировать в голые сингулярности. Примерно в то же время группы под руководством Джулио Магли из Политехнического университета Милана и Кеничи Накао из Городского университета Осаки рассмотрели форму давления, создаваемого вращением частиц внутри коллапсирующей звезды. Они также показали, что в самых разных ситуациях коллапс все-таки заканчивается голой сингулярностью.
В этих исследованиях анализировались идеально сферические звезды, что не является таким серьезным ограничением, как может показаться, поскольку большинство звезд в природе очень близки к этой форме. Более того, сферические звезды имеют, пожалуй, более благоприятные условия для образования горизонта, чем звезды других форм, так что если даже для них космическая цензура не сработает, ее перспективы выглядят сомнительными. Тем не менее, физики исследуют несферический коллапс. В 1991 году Стюарт Л. Шапиро из Университета Иллинойса и Сол А. Теукольски из Корнельского университета представили численное моделирование, в котором продолговатые звезды могут коллапсировать в голую сингулярность. Несколько лет спустя Анджей Крлак из Польской академии наук и я изучили несферический коллапс и также обнаружили голые сингулярности. Разумеется, в обоих этих исследованиях давление газа не учитывалось.
Скептики задаются вопросом, не надуманы ли эти ситуации. Не приведет ли небольшое изменение начальной конфигурации звезды к резкому закрытию сингулярности горизонтом событий? Если это так, то голая сингулярность может быть артефактом приближений, используемых в расчетах, и на самом деле не возникает в природе. Некоторые сценарии, связанные с необычными формами материи, действительно очень чувствительны. Но наши результаты до сих пор также показывают, что большинство «голых» сингулярностей устойчивы к небольшим вариациям исходной установки. Таким образом, эти ситуации кажутся тем, что физики называют общими, то есть они не надуманные.
Эти контрпримеры к гипотезе Пенроуза предполагают, что космическая цензура не является общим правилом. Физики не могут сказать: «Коллапс любой массивной звезды создает только черную дыру» или «Любой физически реалистичный коллапс заканчивается черной дырой». Некоторые сценарии ведут к черной дыре, а другие — к голой сингулярности. В некоторых моделях сингулярность видна лишь временно, и со временем формируется горизонт событий, скрывающий ее. В других сингулярность остается видимой навсегда. Обычно голая сингулярность развивается в геометрическом центре коллапса, но это происходит не всегда, и даже когда это происходит, она также может распространяться на другие области. Нагота также имеет степень: горизонт событий может скрывать сингулярность от посторонних глаз дальних наблюдателей, в то время как наблюдатели, попавшие за горизонт событий, могут увидеть сингулярность до того, как столкнутся с ней. Разнообразие результатов сбивает с толку.
Мои коллеги и я выделили различные особенности этих сценариев, которые вызывают или не создают горизонт событий. В частности, мы рассмотрели роль неоднородностей и давления газа. Согласно теории Эйнштейна, гравитация представляет собой сложное явление, включающее не только силу притяжения, но и такие эффекты, как сдвиг, при котором различные слои материала смещаются в противоположных направлениях. Если плотность коллапсирующей звезды настолько высока, что по всем правилам она должна улавливать свет, но при этом неоднородна, эти другие эффекты могут создать пути отступления. Сдвиг материала вблизи сингулярности, например, может вызвать мощные ударные волны, которые выбрасывают материю и свет, по сути, гравитационный тайфун, нарушающий формирование горизонта событий.
Для конкретности рассмотрим однородную звезду, пренебрегая давлением газа. (Давление меняет детали, но не общие очертания того, что происходит.) По мере коллапса звезды сила гравитации возрастает и все сильнее искривляет пути движущихся объектов. Лучи света тоже искривляются, и наступает время, когда искривление становится настолько сильным, что свет больше не может распространяться от звезды. Область, в которой задерживается свет, сначала мала, затем растет и в конце концов достигает стабильного размера, пропорционального массе звезды. Между тем, поскольку плотность звезды однородна в пространстве и меняется только во времени, вся звезда сжимается в точку одновременно. Захват света происходит задолго до этого момента, поэтому сингулярность остается скрытой.
Теперь рассмотрим ту же ситуацию, за исключением того, что плотность уменьшается по мере удаления от центра. По сути, звезда имеет луковицу структуры концентрических оболочек материи. Сила гравитации, действующая на каждую оболочку, зависит от средней плотности вещества внутри этой оболочки. Поскольку более плотные внутренние оболочки испытывают более сильное притяжение, они разрушаются быстрее, чем внешние. Вся звезда не коллапсирует в сингулярность одновременно. Сначала разрушаются самые внутренние оболочки, а затем одна за другой накапливаются внешние оболочки.
В результате задержка может отсрочить формирование горизонта событий. Если горизонт может образоваться где угодно, то он будет формироваться в плотных внутренних оболочках. Но если плотность уменьшается с расстоянием слишком быстро, эти оболочки могут не иметь достаточной массы, чтобы улавливать свет. Сингулярность, когда она сформируется, будет голой. Поэтому существует порог: если степень неоднородности очень мала, ниже критического предела, то образуется черная дыра; при достаточной неоднородности возникает голая особенность.
В других сценариях основной проблемой является быстрота разрушения. Этот эффект очень четко проявляется в моделях, в которых звездный газ полностью преобразуется в излучение, и, по сути, звезда становится гигантским огненным шаром. Этот сценарий впервые рассмотрел индийский физик П. К. Вайдья в 1940-х годах в контексте моделирования излучающей звезды. Снова существует порог: медленно схлопывающиеся огненные шары становятся черными дырами, но если огненный шар схлопывается достаточно быстро, свет не оказывается в ловушке, и сингулярность становится обнаженной.
Одна из причин того, что физикам потребовалось так много времени, чтобы признать возможность голых сингулярностей, заключается в том, что они поднимают ряд концептуальных загадок. Часто упоминается опасение, что такие сингулярности сделают природу непредсказуемой по своей природе. Поскольку общая теория относительности не работает в сингулярностях, она не может предсказать, что эти сингулярности будут делать. Джон Эрман из Университета Питтсбурга примечательно предположил, что из них может появиться зеленая слизь и потерянные носки. Это места магии, где наука терпит неудачу.
Пока сингулярности остаются надежно укрытыми в пределах горизонта событий, эта случайность остается ограниченной, а общая теория относительности является полностью предсказательной теорией, по крайней мере, за пределами горизонта. Но если сингулярности могут быть обнажены, их непредсказуемость заразит всю остальную вселенную. Например, когда физики применяли общую теорию относительности к орбите Земли вокруг Солнца, им, по сути, приходилось учитывать возможность того, что сингулярность где-то во Вселенной может излучать случайный гравитационный импульс и отправить нашу планету в глубокий космос.
И все же это беспокойство неуместно. Непредсказуемость на самом деле распространена в общей теории относительности и не всегда напрямую связана с нарушением цензуры. Теория допускает путешествия во времени, которые могут создавать причинно-следственные связи с непредсказуемыми последствиями, и даже обычные черные дыры могут стать непредсказуемыми. Например, если мы поместим электрический заряд в незаряженную черную дыру, форма пространства-времени вокруг дыры радикально изменится и станет непредсказуемой. Аналогичная ситуация имеет место, когда черная дыра вращается. В частности, происходит то, что пространство-время больше не разделяется четко на пространство и время, поэтому физики не могут понять, как черная дыра эволюционирует из какого-то начального времени в будущее. Только самая чистая из чистых черных дыр, вообще без заряда или вращения, полностью предсказуема.
Потеря предсказуемости и другие проблемы с черными дырами на самом деле связаны с возникновением сингулярностей; неважно, скрыты они или нет. Решение этих проблем, вероятно, лежит в квантовой теории гравитации, которая выйдет за рамки общей теории относительности и предложит полное объяснение сингулярностей. В рамках этой теории окажется, что каждая сингулярность имеет высокую, но конечную плотность. Голая сингулярность была бы «квантовой звездой», сверхплотным телом, управляемым законами квантовой гравитации. То, что кажется случайным, имело бы логическое объяснение.
Другая возможность состоит в том, что сингулярности действительно могут иметь бесконечную плотность, в конце концов, они не являются вещами, которые можно объяснить квантовой гравитацией, а нужно принимать такими, какие они есть. Нарушение общей теории относительности в таком месте может быть не провалом теории как таковой, а признаком того, что пространство и время имеют преимущество. Сингулярность отмечает место, где заканчивается физический мир. Мы должны думать об этом как о событии, а не как об объекте, моменте, когда схлопывающаяся материя достигает края и перестает существовать, как большой взрыв наоборот.
В таком случае вопросы вроде того, что выйдет из голой сингулярности, не имеют особого смысла; не из чего выйти, потому что сингулярность — это всего лишь момент времени. То, что мы видим издалека, — это не сама сингулярность, а процессы, происходящие в экстремальных состояниях материи вблизи этого события, такие как ударные волны, вызванные неоднородностями в этой сверхплотной среде, или квантово-гравитационные эффекты в ее окрестностях.
Помимо непредсказуемости, многих физиков беспокоит вторая проблема. Предварительно предположив, что гипотеза о цензуре верна, они потратили последние несколько десятилетий на формулирование различных законов, которым должны подчиняться черные дыры, и эти законы звучат как глубокая истина. Но законы не свободны от серьезных парадоксов. Например, они считают, что черная дыра поглощает и уничтожает информацию, которая кажется противоречащей основным принципам квантовой теории [см. “Черные дыры и информационный парадокс” Леонарда Сасскинда; Научный американец, 19 апреля.97]. Этот парадокс и другие затруднения проистекают из наличия горизонта событий. Если горизонт исчезнет, эти проблемы тоже могут исчезнуть. Например, если бы звезда могла излучать большую часть своей массы на поздних стадиях коллапса, она не уничтожила бы никакой информации и не оставила после себя сингулярности. В этом случае для объяснения сингулярностей не понадобилась бы квантовая теория гравитации; общая теория относительности могла бы сама добиться цели.
Физики не рассматривают голые сингулярности как проблему, а как преимущество. Если сингулярности, образовавшиеся при гравитационном коллапсе массивной звезды, будут видны внешним наблюдателям, они могут стать лабораторией для изучения квантово-гравитационных эффектов. Создаваемые теории квантовой гравитации, такие как теория струн и петлевая квантовая гравитация, остро нуждаются в какой-то наблюдательной информации, без которой почти невозможно ограничить множество возможностей. Физики обычно ищут эту информацию в ранней Вселенной, когда условия были настолько экстремальными, что доминировали квантово-гравитационные эффекты. Но Большой взрыв был уникальным событием. Если бы сингулярности могли быть обнаженными, они позволили бы астрономам наблюдать эквивалент большого взрыва каждый раз, когда массивная звезда во Вселенной заканчивает свою жизнь.
Чтобы изучить, как голые сингулярности могут дать возможность заглянуть в другие ненаблюдаемые явления, мы недавно смоделировали коллапс звезды в голую сингулярность, принимая во внимание эффекты, предсказанные петлевой квантовой гравитацией. Согласно этой теории, пространство состоит из крошечных атомов, которые становятся заметными, когда материя становится достаточно плотной; результатом является чрезвычайно мощная сила отталкивания, которая препятствует тому, чтобы плотность когда-либо становилась бесконечной [см. «Следуй за скачущей Вселенной» Мартина Бойовальда; Scientific American, октябрь 2008 г.]. В нашей модели такая сила отталкивания разогнала звезду и растворила сингулярность. Почти четверть массы звезды была выброшена за последнюю долю микросекунды. Непосредственно перед этим далекий наблюдатель заметил бы внезапное падение интенсивности излучения коллапсирующей звезды, прямое следствие квантово-гравитационных эффектов.
Взрыв должен был высвободить гамма-лучи высокой энергии, космические лучи и другие частицы, такие как нейтрино. Предстоящие эксперименты, такие как космическая обсерватория Extreme Universe, модуль Международной космической станции, запуск которого ожидается в 2013 году, могут обладать необходимой чувствительностью, чтобы увидеть это излучение.