会让我们已知的物理定律崩溃 科学家在黑洞中心发现的奇点 (让我们知道)

admin 2024-12-06 39 0

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科学家在黑洞中心发现的奇点,会让我们已知的物理定律崩溃

科学家们在黑洞中心和宇宙大爆炸开始的时候,发现了一些奇点,它们在物理学上不代表任何东西,同时也告诉人们我们已知的物理定律正在崩溃。

会让我们已知的物理定律崩溃 科学家在黑洞中心发现的奇点 (让我们知道)

我们大家想象一下,假说说重力把我们压缩成一个无限小的点,那我们就小到不会占据任何体积了,这个听起来似乎是不可能的事情。

但是科学家们却在黑洞中心和大爆炸开始的时候,发现了一些“奇点”。

当这些奇点出现在数学中时,他们在物理学上不代表任何东西,同时他们也告诉人们,我们的物理理论正在崩溃,未来我们还需要用更好的解释来代替它们。

什么是奇点?

奇点可以出现在宇宙的任何一个地方,物理学家普遍用它们来理解宇宙中的数学。

所谓奇点,就是存在于黑洞中的一个非常奇特的点,他也是大爆炸的起点,以及大塌缩的终点。

在数学中,奇点通常是在数学对象上称为未定义点的点,或是在特殊情况下不能完全排序时,出现在异常集中的点。

它是数学中“行为不端”的地方。

因为当一个分数的分子是一个有限值而分母变为零时,结果通常会生成一个无限值。

这些奇点中的大多数通常可以通过指出方程缺少某些因素,或者指出永远不会达到奇点的物理可能性来解决。

换句话说,它们有可能不是“真实的”。

但在物理学中存在着没有简单解决方案的奇点。

最著名的是引力奇点,引力奇点是大爆炸宇宙学中提到的一个“点”。

该理论认为,宇宙是在这个“点”的“大爆炸”后形成的。

这是我们目前关于引力如何运作的最好理论。

奇点的分类?

奇点是具有无限密度、无限高时空曲率、无限高热量和无限小体积的“点”。

所有已知的物理定律都在奇点失效。

在众所周知的物理定律失效的地方,奇点通常被认为是一个点,但原则上它们可以采取一维线甚至二维膜的形式。

奇点在广义相对论中被分成了坐标奇点和真奇点两种类型。

当无穷大在一个坐标系中出现,而在另一个坐标系中消失时,就会出现坐标奇点。

物理学家卡尔·史瓦西在把广义相对论应用于一个简单的球形质量系统中的时候,他发现解有两个奇点,一个在精确的中心,而另一个在离中心一定距离处。

多年来,物理学家认为这两个奇点预示着理论的崩溃,但只要球体的半径大于施瓦西的半径就没有关系了。

根据圣何塞州立大学的说法,物理学家所需要的只是广义相对论来预测引力对质量的影响。

如果一个物体被挤压到它自己的史瓦西半径以下,那奇点就会在质量之外了,同时这也意味着广义相对论会在它不应该存在的区域里崩溃。

于是人们很快就发现了史瓦西半径处的奇点就是坐标奇点。

天体物理学家伊森·西格尔在《福布斯》中写道,虽然坐标系的变化消除了奇点,但他保留了广义相对论,可以使其仍然能够做出有效的预测。

所以根据广义相对论的方程,只要形成一个不旋转的史瓦西黑洞,那么在黑洞视界内的物质,在引力作用下必定能坍缩出一个密度无穷大的奇点。

宇宙从大爆炸开始的均匀膨胀是这个黑洞坍缩的镜像反转,这意味着宇宙诞生于一个奇点。

爱因斯坦说,时间和空间是人们感知的幻觉。

时间是因为宇宙万物的变化,才使人们有了时间的概念。

在奇点,随着宇宙的诞生,开始发生变化,这就是宇宙的开始。

根据国家地理杂志的一个说法来看,如果你准备挤压的这个物体低于它的史瓦西半径,那它自身的引力就会变得非常强大,以至于大到它可以自己继续挤压自己,直到它成为一个无限小的点。

几十年来,物理学家一直都在争辩,他是否会坍缩成一个无限小的点,或者他是否有可以阻止他完全坍缩的其他力量。

虽然白矮星和中子星可以无限地支撑自己,但任何大于太阳质量六倍的物体,都会有足够的引力去压倒所有其他力,并在最终坍缩成一个无限小的点。

美国宇航局说,这才是一个真正的奇点。

其他奇点?

我们称之为黑洞的是一个裸奇点,一个密度无限的点,被施瓦西半径内的事件视界所包围。

物理学家长期以来一直认为,在广义相对论中,所有这些奇点都被事件视界所包围。

这个概念被称为宇宙审查假说。

根据Quanta杂志来看,事件视界“保护”奇点不受外部观察者的影响,除非他们越过事件视界。

所以计算机模拟和理论工作提出了裸奇点的可能性。

之所以给它命名,是因为一些人推测宇宙中的某些过程会阻止(或“审查”)奇点的出现。

裸奇点是一个没有事件视界的奇点,他可以从外部宇宙观察到的,但这个暴露的奇点是否存在,现在仍是一个有争议的话题。

因为它们是数学奇点,所以没有人知道黑洞的中心是什么。

要想理解它,我们还需要一个超越广义相对论的引力理论。

具体来说,我们需要一个量子引力理论去理解他。

根据宇宙物理学来看,量子引力理论可以在很小的尺度上描述强引力的行为。

不然在我们处理小于普朗克长度或时间的物体时,包括广义相对论在内的已知物理定律似乎真的失败了。

意思是,在这样的尺度上,一个合理的假设是,在量子过程的影响下,坍缩到奇点的物质可能会“反弹”并向外扩展到另一组维度。

有些人认为,大爆炸的“奇点”实际上就是这样一种反弹。

量子引力理论

修改或替代广义相对论,以替代包括普朗克星、引力星和暗能量星在内的黑洞奇点假设,但这些想法都是假设,真正的答案必须等待量子引力理论。

加州理工学院的理论物理学教授,把量子奇点定义为引力将空间和时间彼此分开的地方,从而破坏了时间的概念和空间的确定性。

剩下的是一个任何东西都可能从中出现的‘量子泡沫’。

奇点,尤其是那些与旋转黑洞和裸奇点相关的奇点,甚至可能允许时间旅行。

假设广义相对论的大爆炸理论是宇宙 历史 的现代宇宙学模型,因此它也包含一个奇点。

根据大爆炸理论,大约在137.7亿年前,整个宇宙被压缩成了一个无限小的点。

虽然物理学家知道这个结论是错误的,但是大爆炸理论从那一刻起,在描述宇宙 历史 方面就像黑洞一样取得了巨大的成功。

大爆炸奇点的存在告诉科学家,广义相对论是不完整的,还需要更新。

还有一种可能解决方案是因果集理论。

在因果集理论下,时空是由称为“时空原子”的离散块组成的,他不像广义相对论那样是光滑的连续体。

在英国利物浦大学研究这一课题的物理学家、物理学家布鲁诺·本托告诉LiveScience,没有什么会比这些“原子”中的其中一个更小了,所以奇点是不可能的。

在这些初始时刻之后,“在远处的某个地方,宇宙变得足够大并且‘表现良好’,以至于连续时空近似成为一个很好的描述,广义相对论也可以接管我们所看到的事物。

”。

虽然大爆炸奇点问题没有普遍接受的解决方案,但物理学家们希望他们能尽快找到解决方案,并且他们喜欢自己的工作。

正如本托所说,“我一直对宇宙着迷,现实中有很多东西,大多数人将它与科幻小说甚至幻想联系起来。”

量子引力量子引力

量子力学与引力的描述在理论层面上面临着不兼容的问题,特别是在广义相对论中,时空曲率在某些极端情况下会变得无限大,形成微观尺度的奇点。

这就迫切需要一个统一的量子引力理论,它能解释黑洞内部及宇宙早期的复杂现象,其中引力的量子化表达与时空几何的描述必须相互兼容。

尽管物理学家们在寻找这样的理论上付出了巨大努力,已经有诸如弦论等候选理论出现。

弦论试图通过将引力纳入弦的振动来实现这一目标,但它在将额外维度紧凑化以解决引力问题时,遇到了困扰,低能区域的理论可以接受,但在高能区域则表现出不可重整化的特性。

另一个尝试是圈量子引力,它以自旋网络为基础,试图从不同的角度解决量子引力的问题。

然而,这种方法也存在挑战,如在三维空间引入额外维度,这导致了一些异常特性。

弦论的一个扩展,即超弦理论和超引力的统一(M理论),被认为是解决这些问题的一个可能途径。

它设想在十一维空间中融合广义相对论和超对称性,这有望构建一个完整且自洽的量子引力理论。

然而,这个理论还处于猜想阶段,其有效性仍有待进一步验证。

扩展资料

量子引力,又称量子重力,是描述对重力场进行量子化的理论,属于万有理论之一隅;主要尝试结合广义相对论与量子力学,为当前的物理学尚未解决的问题。

当前主流尝试理论有:超弦理论、循环量子引力理论、声学类比模型。

我们怎么知道黑洞是密度无穷大的奇点呢?

我们知道他们不是!

如果引力可以产生黑洞,那么电磁也可以。

我们知道氢原子不是黑洞,正因为如此,我们寻找一种叫做量子引力的东西。

量子引力被认为对库仑势有同样的魔力,也就是说,在保持测地线形式的同时,允许薛定谔方程的产生

换句话说,量子引力的唯一目标就是排除奇点——没有别的。

当然,物质变形时空与物质不相容的范式是通过一个波函数来描述的,它在空间上传播并随时间变化。

从逻辑上讲,不可能将两种范式统一为一种。

我创立了一个理论,我从量子拉格朗日原理(QLP)中推导出了自然法则:

当绝对速度为c或者晶格长度等于氢原子的康普顿波长时力会变成0。

因此,HU(超几何宇宙理论)提供了避免奇点的逻辑手段,它是由量子原理导出的——换句话说,HU包含量子引力,以及其他一切——它是万物之论。

问答:

哈菲兹·凯普尔问道:当绝对速度为c时,或者当晶格长度等于氢原子的康普顿波长时,力刚好为零。

(请再多解释一下。

)

让我们从阅读上面的自然法则开始。

分子中的ατ与空间结构的扭转角有关。

就像我在《银影侠》中解释的那样。

你可以在上面右边的面板上看到这个角度。

银影冲浪者范式映射切线运动(在我们的3D超表面宇宙内的运动)作为冲浪4D冲击波。

这篇文章包含了对HU基础知识的一个很好的回顾:

马尔科·佩雷拉对(截至2019年)暗物质搜索的现状的回答是什么?

取代F = M。A由空间应力应变关系

要理解这个,你必须明白我改变了牛顿关于F=m的范例。

a到一个使用应力=面积的范例。

压力。

你可以看到映射tanh(ατ)=vc

我们可以重写牛顿的F=m。

一个方程式。

(69 - 70)。

有两个方程,因为我们在两个截面上观察空间变形。

重音是一样的。

实时间或虚时间的选择导致了笛卡尔空间或双曲空间。

因此,有使用正切和双曲正切的公式取决于使用时间作为实数或虚数。

所以,现在你知道了扭转角和速度是由tanh(α)=vc映射的,我们可以提醒你,当α=45度时,切向速度等于光速。

在这个角度下,所有的力都趋于0因为tanh(α)=1。

对于最大密度,类似的解释是有效的。

力(不同于目前的观点,它们是由“玻色子”传递的)是由膨胀场传递的。

所有的力在本质上都是“电磁”的。

万有引力是一个范德华力松弛时间为1E-24秒。

快速弛豫意味着较弱的相互作用。

核内相互作用也是如此。

不仅力的载体是不同的和更简单的(一个单一的载体为所有的力),而且量子拉格朗日原理为力的作用(加速度)提供了简单的机制。

QLP表明扩张器将与局域扩张场相移动以扩张空间。

当速度接近c(加速器中的粒子)时:

这些是连续的图片描述了加速度(在两次之间的FS方向的变化)。

这种变化将持续到饱和(排斥力为45度)。

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