Вопрос:
Хотел бы задать несколько вопросов. Первый вопрос: Может ли маленькая черная
дыра весить больше большой черной дыры? Второй вопрос: Может ли образоваться
наша Вселенная из маленькой точки, если логически можно утверждать, что мы
наблюдаем во Вселенной маленькие и большие черные дыры? А это означает факт
того, что сжатие материи и энергии имеет конечную точку. Не означает ли этот
факт, что Большой взрыв произошел не из маленькой точки, а из большой черной дыры?
Третий вопрос: Можно ли предположить, что Вселенная является живым организмом?
Спасибо за ответы.
Александр
Ответ:
1) Нет, не может. Меньшая по размерам черная дыра (ЧД) не может быть массивнее большей
по размерам ЧД. Размер (гравитационный радиус R - радиус Шварцшидьда, определяющий
границу - горизонт событий, из-под которого не может выйти свет) невращающейся ЧД
однозначно связан с ее массой M: R=2GM/c^2. Здесь G - гравитационная постоянная,
а c^2 - скорость света в квадрате.
2) Во втором вопросе сформулированы два вопроса.
2a) Достоверно об образовании Вселенных из черных дыр пока сказать нельзя, так как есть
сложности в постановке требуемого критического эксперимента. Тем не менее, существуют
теоретические работы, которые говорят о возможности появления новой вселенной при коллапсе
материи внутри черной дыры (без учета ее размера), если сингулярность (точка с бесконечной
плотностью в центре объекта) по каким-либо причинам не достигается. Другими словами,
происходит отскок и начинается расширение вселенной, например, по трем существующим,
и может быть новым, пространственным измерениям, как и произошло с нашей Вселенной.
Если для черных дыр трудно (а на настоящий момент кажется, что невозможно) поставить
эксперимент для изучения того, что же именно произойдет вблизи сингулярности ЧД, то
для нашей Вселенной есть шанс проверить, что было или чего не было в самом начале.
Для этого нужно найти признаки существования первичных гравитационных волн, которые
можно увидеть с помощью особых свойств электромагнитных волн - поляризации, т.е.
выделения плоскости колебания волн. Искривление пространства, которое могли создавать
первичные гравитационные волны, возникшие при очень быстром расширении Вселенной в самую
раннюю эпоху, находит отражение в изменении поляризационных свойств дошедшего до нас от
эпохи горячей Вселенной реликтового излучения (РИ), приводя к так называемой вихревой или
магнитной компоненте (или B-моде) поляризации РИ. Быстрое (экспоненциальное) расширение
Вселенной в самую раннюю эпоху называется инфляцией. При инфляции порождаются первичные
гравитационные волны вместе с растущими и превращающимися впоследствии в галактики и
скопления галактик неоднородностями вакуума.
Если первичные гравитационные волны будут найдены, идея отскока как начала нашей Вселенной
будет фактически закрыта (но для других вселенных, в принципе, может и работать).
Если измерения уровня B-моды поляризации покажут очень низкую верхнюю границу уровня
обнаружения относительно предсказанной, это, в общем, закроет гипотезу инфляции и позволит
рассматривать другие теории, в том числе и теорию отскока как рабочие модели для объяснения
возникновения нашей Вселенной. Эксперименты по измерению уровня (амплитуды) первичных
гравитационных волн сейчас готовятся и проводятся на различных телескопах миллиметрового и
субмиллиметрового диапазонов, например, уже работает телескоп в эксперименте BICEP3
(исследования Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, США) на Южном полюсе.
2b) В любом случае, в независимости от рождения Вселенной при сжатии материи на предыдущем
этапе существования и отскоке или в результате инфляции при действии особого поля - инфлатона,
во время одной из начальных стадий Вселенная была очень компактной, плотной и горячей.
3) В последнее время в нашей стране вопрос о том, является ли Вселенная живым организмом или
даже разумной, задается неоднократно. Следует сказать, что в рамках философских концепций
(пусть не всех) предположить можно, все что угодно. Если же мы будем рассматривать такой объект,
как Вселенная, в рамках современной физики, то важно понимать, что перенос информации со
скоростью света от одной наблюдаемой сейчас границы Вселенной до другой займет порядка 40
млрд. лет, да и то за время переноса информации Вселенная расширится еще. Тогда, если она
жива и/или разумна (при этом мы рассматриваем Вселенную как целое) и нам, например, надо с
ней пообщаться, время общения, как согласованного действия, будет соответствовать времени
передачи информации. При таком взгляде на реальность гипотеза о разумности Вселенной или о том,
что она живой организм, в целом выглядит непроверяемой (или неопровергаемой), то есть нефальсифицируемой.
Это означает, что рассуждения о ее живой организации/разумности лежат вне научного подхода,
как метода познания окружающего мира. Изменить же предельную скорость передачи информации, увеличив
ее, в нашей Вселенной невозможно, и это просто могло бы привести к ее нестабильности уже на
квантовом уровне. За время существования нашего Мира такая нестабильность не наблюдается.
ведущий н.с., д.ф.-м.н. О.В.Верходанов, 05.02.2018 г.
