Informatika és tudomány

Hunter

Minden fekete lyukban egy külön univerzum rejtőzik?

Elképzelhető, hogy egy fekete lyuk belsejében élünk, állítja egy kozmológus, aki Einstein általános relativitáselméletének egy módosítása alapján jutott erre a felettébb rendhagyó következtetésre.

Nikodem Poplawski, az Indiana Egyetem kutatója egy márciusi publikációjában a fekete lyukakba belépő részecskék mozgásának elemzésére alapozva vetette fel először, hogy minden egyes fekete lyuk belsejében egy-egy külön univerzum létezhet. "Talán a Tejút és más galaxisok közepén elhelyezkedő hatalmas fekete lyukak más univerzumok átjárói" - fejtegette Poplawski. Amennyiben ez helytálló, akkor semmi sem zárhatná ki, hogy saját univerzumunk is egy fekete lyukban helyezkedik el.

Einstein általános relativitáselméletében a fekete lyukak belseje egy gravitációs szingularitás, olyan terület ahol az anyag sűrűsége végtelenbe hajlik. Az azonban koránt sem egyértelmű, hogy a szingularitás valóban egy végtelen sűrűséget takar, vagy pusztán az általános relativitás egy matematikai hiányossága, mivel az általános relativitás egyenletei lebomlanak a fekete lyukak belsejében. Akárhogy is, Einstein egyenleteinek módosított változata, ami megváltoztatja a fekete lyukak magjában végbemenő folyamatokról alkotott képet, és amit Poplawski is alkalmazott, egészen jól megvan a szingularitás nélkül.

Elemzéséhez Poplawski az úgynevezett Einstein-Cartan-Kibble-Sciama (ECKS) gravitációs elméletet vette alapul. Einstein egyenleteivel szemben az ECKS számításba veszi az elemi részecskék forgását vagy perdületét, amivel lehetővé válik a téridő geometriájának egyik tulajdonságának, a torziónak a kiszámítása. Amikor az anyag sűrűsége a fekete lyukban hatalmas méreteket ölt (több mint 1050 kilogrammot köbcentiméterenként) a torzió egy gravitációt ellentételező erőként nyilvánul meg, ami meggátolja az anyag korlátlan sűrűsödését, így az nem éri el a végtelen sűrűséget. Tehát eltűnik a szingularitás, ehelyett az anyag visszapattan és elkezd tágulni, fejtegette Poplawski.

Sok vitát kiváltó tanulmányában az indianai kutató a fenti elméletek alapján modellezte a tér-idő viselkedését egy fekete lyukban attól a pillanattól, hogy az elkezdi a visszapattanását. A kapott kép arra hasonlít amikor összenyomunk egy rugót. Poplawski kiszámította, hogy a gravitáció eleinte felülkerekedik a torzió taszító erején és összenyomja az anyagot, végül azonban a taszító erő annyira megnő, hogy megállítja az anyag összeomlását és megindítja a tágulását. Poplawski számításai azt bizonyítják, hogy a téridő a fekete lyukban mindössze 10-46 másodperc alatt legkisebb méretének körülbelül 1,4-szeresére tágul. Ez a döbbenetesen gyors visszapattanás vezethetett el a ma észlelhető táguló univerzumhoz, véli Poplawski.

Honnan tudhatjuk, hogy egy fekete lyuk belsejében élünk? Egy forgó fekete lyuk átadhatja perdületének egy részét a benne elhelyezkedő tér-időnek ami egy "preferált irányként" jelenik meg univerzumunkban, taglalta Poplawski. Egy ilyen preferált irány sérülést eredményezhet a teret és az időt összekötő Lorentz szimmetriában. Egy ilyen sérülés felelhet a neutrínóknál észlelhető rezgésért. Sajnos a fekete lyukakban nincs módunk újabb univerzumok felkutatására. Ahogy közeledünk egy ilyen galaktikus szörnyeteghez, a növekvő gravitációs mező egyre jobban lelassítja az időt, így egy külső szemlélő számára bármely fekete lyukban elhelyezkedő új univerzum csak végtelen idő eltelte után alakulhat ki.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • Sir Ny #181
    " A dimenziók esetében nem beszélünk negatív számokról, sem pedig félegyenesekről. A dimenzió a térben nem egy számegyenes."

    "A wikipedia dimenzió szócikke azt írja, hogy a pontok megadásához hány FÜGGETLEN adatra van szükség."


    Erről beszélek, kérem. Ha a számokat nem számegyenesen, hanem számfélegyenesen, számsíkon, neadjisten számtérben helyezzük el, akkor már másmennyi független adat kell.
  • NKing #180
    Esetleg még ajánlom figyelmedbe ezt is:
    http://hu.wikipedia.org/wiki/Dimenzi%C3%B3t%C3%A9tel
    "A dimenziótétel azt állítja, hogy tetszőleges lineáris leképezés képterében illetve magterében lévő bármely lineáris független generátorrendszer összelemszáma a kiindulási vektortér dimenziójával egyenlő."
    Tehát esetedben az általad felírt számok képteret alkotnak, de a kiindulási vektortér (a generátorrendszer) attól még 3 dimenziós marad mindvégig.
  • NKing #179
    Nana. Azért itt keversz valamit. A dimenziók esetében nem beszélünk negatív számokról, sem pedig félegyenesekről. A dimenzió a térben nem egy számegyenes. A dimenzió egy végtelen egyenes, és emellett persze vonatkoznak rá azok a "vektortulajdonságok" amikről már korábban is írtak/írtam (pl. a függetlenség, az adott irányok, stb.). De csak egyszerűen gondolj bele: ha van egy félegyenesed, amit te dimenziónak hívsz, akkor egy másik félegyenes, ami ennek a folytatása a negatív irányba (ahogy te mondod), akkor az még mindig egy és ugyanazon dimenzióban van, nem csináltál semmit. Ha nem annak a folytatása, tehát a te fogalmaid szerint ÚJ dimenzió... nos akkor pedig az érvényes, amit korábban is írtam: nem lehet új dimenzió az, amit az addigi dimenziók segítségével meg lehet határozni. Márpedig ha tanultál vektorokról, akkor ez nem lesz annyira nehéz kérdés számodra. Esetleg ez segíthet:
    http://hu.wikipedia.org/wiki/Line%C3%A1ris_f%C3%BCggetlens%C3%A9g
    Szerintem ennél kezdd, síkban. Ha ezt megérted, akkor tudni fogod, hogy miért nem helyes térben és sok dimenzióban sem, amit mondasz.

    A wikipedia dimenzió szócikke azt írja, hogy a pontok megadásához hány FÜGGETLEN adatra van szükség. A te elméletedben a független adatok nem azok a számok, amiknek megfelelteted a pontokat a térben, hanem azok az adatok, amikből a számokat előbb képezted (a képleted számai, a hatványszám, a kitevő, stb. - gondolom tudod, hogy ezeket ismerned kell, hogy képezhess számokat). Tehát esetedben a dimenziók száma ugyanúgy 3. Csak te a 3 dimenziót megfelelteted egy számnak egy viszonyítási rendszer (a te saját koordináta rendszered) szerint. Ezért mondom, hogy nem csinálsz semmi mást, csak a korábban is ismert 3 dimenziós térelméletből csináltál egy egyértelmű leképezést, vagyis FÜGGVÉNY-t. Szép meg jó, de valójában semmi újítás nincs benne.

    Ha már a több dimenziós dolgokról is szó esik, akkor gondolom tudod, hogy a térnek csak 3 dimenziója van jelenlegi tudásunk/látásunk/stb. szerint. Ennél több térdimenziót !egyelőre! csak elméletben tudunk megjeleníteni. Jó példák erre a sokdimenziós mátrixok. Egyszerű példa: 1 dimenziós mátrix = számsor, 2 dimenziós mátrix = táblázat, 3 dimenziós mátrix = "egymás mellé állított táblázatokból álló kocka". 4 dimenziós mátrix = az előbbi 3 dimenziós mátrixokból képezett újabb sorozat... és így tovább. Jól láthatod itt is, hogy a matematikai dimenziófogalom mit jelent. Egy 2 dimenziós táblázatban a függetlenséget az jelenti, hogy minden adatot csak úgy tudsz megadni, ha megadod a sorát és oszlopát. Enélkül nem lesz egyértelmű, viszont ha bevezetsz egy harmadik adatot, pl a sorok és oszlopok számából képzett új számot - elméleted szerint - akkor csak egyel több adatod van, de a megadáshoz az már nem szükséges, tehát nem független adat. Ez 800 dimenzióban is fennáll = minden adatot/pontot/akármit csak úgy tudsz megadni ha megadod azt a 800 független adatot VAGY alkalmazod a függvényedet, és a 800 független adatból képezel egyetlen számot minden egyes pontra. De attól még a korábbi független dimenzióadatokkal rendelkezned kell, mivel az anélkül felírt számaid nem lesznek egyértelmű megfeleltetések, tehát nem fognak leírni semmit, se viszonyítási pontot, se mást. Remélem érthető voltam:)
  • Sir Ny #178
    "Azért nem független, mert meghatározható a másik 3 dimenzióval. Ezért van az, hogy a matematikában akkor független egy dimenzió, ha minden irányban 90 fokot zár be a többi dimenzióval."

    Csak akkor határozható meg egy másik dimenzióval, ha áttérünk a negatív számokra. Ha meg áttérünk a negatív számokra, kibővítjük a számegyenest, akkor miért ne csinálhatnánk belőle akár számsíkot? Egy pontból egy számsík beli számmal meghatározhatjuk a sík minden pontját. Ha meg számteret csinálunk, akkor akár egy pontból ( 0. dimenzió ) egy számmal, meghatározhatjuk a tér bármely pontját.

    Tehát azt akarom mondani, hogy miért éppen szám-egyenessel határozzuk meg a dimenziók számát? Úgy tényleg három, azaz 3 a legkisebb felvehető dimenziók száma. De ha a számokat pl félegyenesen rendezzük, akkor pl 4 lesz a legkevesebb független irányok száma. Ha meg a számeyenesből számsíkot csinálunk, azaz minden számot egy egyenes helyett egy síkon rendezünk el, úgy, hogy minden szám négyszer szerepeljen, ne kétszer, csak más előjellel, akkor már nem három, hanem csak kettő független érték elég egy pont megadásához a térben.

    Tehát az, hogy a számokat önkényesen egy egyenesre rendeztünk, hogy minden érték kétszer szerepeljen, csak más előjellel, az vezetett el ahhoz, hogy három független dimenziót különböztetünk meg. Ha pl minden számot csak egyszer vennék, nem kétszer, akkor 4 lenne a legkevesebb független dimenziók száma. Ha pedig minden szám 4-szer szerepelne a számsíkunkon, csak más-más előjellel, akkor elég lenne két független dimenziót bevezetni.

    Ugye érted, mit akarok mondani. A három független dimenzió megkülönböztetésének oka az csakis és csupán annyi, hogy minden szám kétszer van, csak más előjellel. Ha minden szám egyszer szerepelne, akkor 4, ha meg többször, pl 4-szer, vagy 8-szor, akkor 2, vagy 1 független adat is elég lenne.
  • Sir Ny #177
    "Öregem! :D Öröm volt olvasni ezt a sok sületlenséget, amit írtál. A feltételezésed, hogy ugyanannyi két végtelen mennyiség, csak mert végtelenek... hááát. Egyszerűen elmondva: ragadj ki egy intervallumot a végtelen összességből. 1-10-ig a számok pl -> Ebben az intervallumban van 10 természetes szám, és mennyi valós? 10+végtelen. Tehát te azt állítod, hogy a teljes összességben ugyanannyi lesz a természetes szám, mint a valós??? Ezt te se gondolhatod komolyan."

    Egyrészt komolyan gondolom, másrész bizonyítani is tudom, harmadrészt nem kell, mert már mások bebizonyították előttem, negyedrészt a #162-ben linkelt bizonyítást meg tudom cáfolni.


    "A másik dolog amit állítasz: 1 számmal írsz le 1 pontot. Először is definiálni kéne a viszonyítási alapot, az origo-t. A semmiben 1 számmal nem írhatsz le semmit, mert nem tudjuk, hogy mit reprezentál. A másik probléma, hogy te minden pontnak meg akarsz feleltetni egy számot a végtelenből. Onnantól, hogy 1 számot készítesz minden ponthoz, még nem elimináltad a dimenziókat, csak éppenséggel az addigi - a pontot leíró - dimenziókból, a pont helyzetét meghatározó alapvektorokból képeztél egy megfeleltetést. Tehát a te elméleted a 3 alap dimenzió egyértelmű megfeleltetése 1 számnak egy kötött koordináta-rendszerben, amiben így semmi újdonság nem keletkezett, csak bonyolítottad a helyzetet."

    Ezt nem én állítom, hanem a wikipedia. Azt írja, hogy azér van 3 térbeli dimenzió, mert három szám kell egy pont megadásához. Én erre írtam, hogy nem, elég egy szám is.
  • NKing #176
    Már előttem is leírták, de talán így érthetőbb: dimenzió csak akkor határozható meg, ha az minden tulajdonságában független a többitől. A dimenzió sose vektor, így irányát és nagyságát sem kell ismerned. Ha te 4 dimenziót veszel úgy, ahogy leírtad, akkor abból legalább 1 nem lehet dimenzió, mert nem független a másik 3-tól. Azért nem független, mert meghatározható a másik 3 dimenzióval. Ezért van az, hogy a matematikában akkor független egy dimenzió, ha minden irányban 90 fokot zár be a többi dimenzióval. Azt pedig erősen kétlem, hogy geometriailag (térdimenzió) le tudsz nekem írni egy 4. dimenziót így. Számokkal már igen, de éppen ezt írták neked, hogy gondban vagy a dimenzió definiálásával. A dimenziók száma függ a viszonyítási rendszertől, amelyben definiálod őket.
  • NKing #175
    Öregem! :D Öröm volt olvasni ezt a sok sületlenséget, amit írtál. A feltételezésed, hogy ugyanannyi két végtelen mennyiség, csak mert végtelenek... hááát. Egyszerűen elmondva: ragadj ki egy intervallumot a végtelen összességből. 1-10-ig a számok pl -> Ebben az intervallumban van 10 természetes szám, és mennyi valós? 10+végtelen. Tehát te azt állítod, hogy a teljes összességben ugyanannyi lesz a természetes szám, mint a valós??? Ezt te se gondolhatod komolyan.

    A másik dolog amit állítasz: 1 számmal írsz le 1 pontot. Először is definiálni kéne a viszonyítási alapot, az origo-t. A semmiben 1 számmal nem írhatsz le semmit, mert nem tudjuk, hogy mit reprezentál. A másik probléma, hogy te minden pontnak meg akarsz feleltetni egy számot a végtelenből. Onnantól, hogy 1 számot készítesz minden ponthoz, még nem elimináltad a dimenziókat, csak éppenséggel az addigi - a pontot leíró - dimenziókból, a pont helyzetét meghatározó alapvektorokból képeztél egy megfeleltetést. Tehát a te elméleted a 3 alap dimenzió egyértelmű megfeleltetése 1 számnak egy kötött koordináta-rendszerben, amiben így semmi újdonság nem keletkezett, csak bonyolítottad a helyzetet.
  • Nos #174
    Bár a vita a végén már csak önmagáért volt gondolom :)
  • Nos #173
    Érdekes volt olvasgatni a matematikai eszmefuttatásokat, de a matematikából önmagában még nem lehet következtetéseket levonni a fizikai világról.
    Az a világ leírásához csak egy eszköz. Már meglévő fizikai képzeteket számolhatsz vele tovább, vagy bizonyíthatod az elméleted helyességét (legalábbis olyan értelemben, hogy legalább önmagában ne legyen ellentmondás).
    A matematika egy teljesen másfajta univerzumot leíró rendszert is ugyanúgy kiszolgálna, mint ezt.
    A sima klasszikus fizikai megközelítés például matematikailag rendben volt, csak kiderült, hogy nem úgy működik a világ.
    Fizikai elmélet mindig előfeltételezésből indul sajnos, soha nem lesz tiszta rendszer. Mindig lesz egy állítás, amit sehonnan sem vezettünk le, csak feltételezzük, hogy van és erre építjük a többit.
  • Baliquez #172
    Szerintem fekete lyukakkal csak akkor kezdjünk el érdemben foglalkozni ha a fehér lyukak természetét már tökéletesen ismerjük.
További bejegyzések a fórumban...