Александр Розов (alex_rozoff) wrote,
Александр Розов
alex_rozoff

Categories:

Быстрее света. Черные дыры, похоже, все-таки вынудят уточнить специальную теорию относительности

Любое событие может оказывать влияние только на события, происходящие позже него, и не может оказывать влияние на события, произошедшие раньше него (постулат причинности).
Скорость света в вакууме одинакова во всех системах координат, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга (2-й постулат специальной теории относительности - СТО)
Из постулата причинности и независимости скорости света от выбора системы отсчёта следует, что скорость любого сигнала не может превышать скорость света
"Птолемей создал универсум, который просуществовал 1400 лет. Ньютон создал универсум, который просуществовал 300 лет. Эйнштейн создал еще один универсум, и я не могу сказать вам, как долго он будет существовать". (Бернард Шоу неофициальная речь на банкете в честь Альберта Эйнштейна - Лондон, 1930 год).
СТО, как основа релятивистской механики, замечательно работает уже 110 лет. Это, однако, не значит, что она безупречна. Несколько неразрешимых парадоксов релятивистской механики были сформулированы сразу после публикации базовых работ Эйнштейна. Какие-то из них оказались разрешимы в рамках расширенной (т.н. общей) теории относительности, иные же так и остались парадоксами в тылу теории.
Одним из таких нерешенных парадоксов являются черные дыры.

Будучи открыты Карлом Шварцшильдом "на кончике пера" в 1916-м, черные дыпры мыслились именно как черные дыры - воронкообразные проколы в метрике пространства времени, проекция которых в пространстве является сферой, полностью изолирующей свое содержимое от остальной вселенной. Так должно было получаться при гравитационном сжатии сверх-массивных объектов... Но лишь в случае, если у них нет вращения, нет электрического заряда, и если мы не учитываем их температуру.
Если отойти от этих физически нереалистичных допущений, то сразу получается конфликт теории относительности с электродинамикой и термодинамикой.
Следующие 100 лет математики и физики старались причесать этот конфликт, а в 2019 к теории пришла настоящая беда - причем из той части черной дыры, откуда ее не ждали
Обнаружение сверхсветового движения в рентгеновской струе M87.

Наблюдения Chandra HRC исследуются на предмет наличия признаков собственного движения и изменений яркости в рентгеновском джете близлежащей радиогалактики M87. Используя изображения за 5 лет, собственное движение измеряется в рентгеновском узле HST-1 со сверхсветовой видимой скоростью 6,3 ± 0,4c
(оригинал на английском 10 May 2019 https://arxiv.org/abs/1905.04330)

Почти 2 года к этому феномену, грубо попирающему ОТО искали внятное объяснение. но затем он попал в научно-популярные СМИ таким, как есть: непричесанным:

17.04.2021 Астрономы утверждают, что многолетние наблюдения сходятся в одном: вещество извергается из черной дыры со скоростью, значительно превышающей скорость света. Почему это происходит и как такое вообще возможно? Как известно, из-за колоссальной гравитации черная дыра притягивает к себе любую материю, которая попадает в ее поле. По мере приближения к горизонту событий это вещество ускоряется, что, вкупе с трением частиц друг о друга, формирует так называемый аккреционный диск. Однако не все вещество попадет внутрь черной дыры: на самом деле, там окажется лишь небольшая его часть, а все остальное отправится обратно в космос на огромной скорости.
https://www.popmech.ru/science/538424-chernaya-dyra-izvergaet-potoki-veshchestva-so-sverhsvetovoy-skorostyu/
Эти потоки вещества, выбрасываемые из полярных областей, т.е. вдоль оси вращения черной дыры, называются релятивистскими джетами.

В джетах случается сверхсветовое движение - по крайней мере, как отмечено в статье о наблюдениях Chandra HRC - орбитальной лаборатории NASA, представляющей собой высокоточный рентгеновский телескоп NASA.

Разумеется, теория относительности не опрокинется от этого факта. Но в нее придется внести существенные (и видимо уже ранее назревшие) поправки о механике движения в экзотических областях пространства с крайне высокими градиентами электромагнитных полей, и крайне высокой гравитацией (т.е. сильным искривлением пространства).

Какие из этого возникнут практические последствия?
Как минимум - warp drive (он же - варп-двигатель, или сверхсветовой привод) перестанут казаться лишь игрой артистического ума научных фантастов, у которых Ф сильно потеснило Н ради яркости сюжета.
На самом деле варп-двигатель не нарушает существующие положения ОТО, он лишь реализует - пока теоретически - некоторые решения систем уравнений ОТО.
Кое-что об этом можно прочесть тут:
24 марта 2021 OlegSivchenko Новая волна в исследованиях варп-двигателя. Решение Ленца и что из него следует


...Такие дела...
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 453 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →