Гравитационная сингулярность простыми словами


 
Со времен древних греков пространство казалось чем-то неизменным, постоянным, однородным, а время – не связанной с ним циклической спиралью вечного возвращения и повторения. К эпохе научно-технических революций эти представления лишь укрепились. Декартова система координат расчертила мир тремя взаимно перпендикулярными осями, время выпрямилось в отдельную, независимую от пространства (и вообще ни от чего) прямую стрелу. Во многом мы до сих пор живем в тех представлениях, возникших еще в XVIII веке. 
 
Революционность взглядов Эйнштейна во многом состояла в понимании двух важных фактов, переворачивающих взгляды и на время, и на пространство. Во-первых, они взаимосвязаны и представляют собой единый пространственно-временной континуум. А во-вторых, континуум этот вовсе не неизменен и не постоянен: он деформируется в присутствии любой формы энергии, в том числе – в виде массы. 
 
Классический способ представить этот обновленный Эйнштейном мир дает пример из геометрии.


едставьте себе двухмерное пространство – туго натянутую сетку, на которую положен тяжелый бильярдный шар. Запустите мимо него теннисный мяч: шар немного растянул сетку, и мяч в своем движении отклонится, словно притянутый им, а возможно, даже «упадет» на него. Гравитация в эйнштейновском понимании может рассматриваться как геометрическое свойство пространства-времени, его искажение, возникающее под действием энергии (массы). Даже просто вращающееся массивное тело увлекает за собой «сетку» пространства-времени. 
 
Мысленно расширьте этот пример на четыре измерения (три пространственных плюс одно временное) – и вы получите примерную геометрическую модель реального пространства-времени. Обратите внимание: где есть масса (энергия) – там нет прямых координатных осей, да и само время перестает быть прямолинейным и равномерным для всех наблюдателей. Представление о прямой оказывается просто математической абстракцией: самая прямая вещь, которую мы знаем из физики, – это траектория светового луча, движение фотона – но и оно искажается под действием гравитации. Притянутая материя локально движется по прямой, однако в глобальном рассмотрении эта прямая в гравитационном поле оказывается кривой.
 

Источник: naucaitechnika.mirtesen.ru

 
Со времен древних греков пространство казалось чем-то неизменным, постоянным, однородным, а время – не связанной с ним циклической спиралью вечного возвращения и повторения.
эпохе научно-технических революций эти представления лишь укрепились. Декартова система координат расчертила мир тремя взаимно перпендикулярными осями, время выпрямилось в отдельную, независимую от пространства (и вообще ни от чего) прямую стрелу. Во многом мы до сих пор живем в тех представлениях, возникших еще в XVIII веке. 
 
Революционность взглядов Эйнштейна во многом состояла в понимании двух важных фактов, переворачивающих взгляды и на время, и на пространство. Во-первых, они взаимосвязаны и представляют собой единый пространственно-временной континуум. А во-вторых, континуум этот вовсе не неизменен и не постоянен: он деформируется в присутствии любой формы энергии, в том числе – в виде массы. 
 
Классический способ представить этот обновленный Эйнштейном мир дает пример из геометрии. Представьте себе двухмерное пространство – туго натянутую сетку, на которую положен тяжелый бильярдный шар. Запустите мимо него теннисный мяч: шар немного растянул сетку, и мяч в своем движении отклонится, словно притянутый им, а возможно, даже «упадет» на него. Гравитация в эйнштейновском понимании может рассматриваться как геометрическое свойство пространства-времени, его искажение, возникающее под действием энергии (массы). Даже просто вращающееся массивное тело увлекает за собой «сетку» пространства-времени. 
 
Мысленно расширьте этот пример на четыре измерения (три пространственных плюс одно временное) – и вы получите примерную геометрическую модель реального пространства-времени.
ратите внимание: где есть масса (энергия) – там нет прямых координатных осей, да и само время перестает быть прямолинейным и равномерным для всех наблюдателей. Представление о прямой оказывается просто математической абстракцией: самая прямая вещь, которую мы знаем из физики, – это траектория светового луча, движение фотона – но и оно искажается под действием гравитации. Притянутая материя локально движется по прямой, однако в глобальном рассмотрении эта прямая в гравитационном поле оказывается кривой.
 

Источник: earth-chronicles.ru

Гравитационная сингулярность

Также называется «сингулярность пространства-времени». Это точка, которая располагается в пространстве-времени и через неё невозможно проложить ровно геодезическую линию (самая короткая линия, что соединяет две точки пространства).

Часто величины, которые описывают гравитационное поле, становятся бесконечными или неопределёнными из-за гравитационной сингулярности.

Космологическая сингулярность

Является состоянием Вселенной в момент Большого взрыва: это состояние нашей Вселенной в прошлом, когда плотность энергии материи и кривизна пространства-времени были очень велики или даже бесконечны.


Состояние, в котором эта плотность энергии материи оставалась высокой и последующий этап эволюции Вселенной.

Точка сингулярности и момент Большого взрыва

Точка сингулярности — это единица пространства-времени, где находилась вся материя, которая существует в нашей Вселенной.

Под словом «материя» имеется в виду и космическое пространство (миллиарды астрономических единиц), и время (как пространственное измерение).

Точка сингулярности начала расширяться, температура внутри неё падала, и частицы отталкивались друг от друга. Таким образом, время отсоединилось от остальных измерений и прекратило быть единицей пространства.

В момент, когда все частицы, которые до этого находились в состоянии сжатия, стремительно оттолкнулись друг от друга, и произошёл Большой взрыв.

Учёные отметили, что галактики непрерывно отдаляются друг от друга. Это означает, что на данный момент мир продолжает расширяться и процесс Большого взрыва ещё не закончен. Учёные объясняют это присутствием антитяготения; оно и определяет данную динамику расширения Вселенной.

Чёрные дыры

Строение Чёрной дыры

Чёрные дыры состоят из двух основных частей. Внешний слой чёрной дыры называется «горизонт событий».
Если какой-то объект не смог избежать гравитации чёрной дыры до того, как он попал в горизонт событий, то после этого ему уже не уйти.


В этом слое гравитация очень сильная и не отпускает ничего, что бы ни захватила. В этот момент объекты начинают падать к центру чёрной дыры. Как раз центр чёрной дыры и называется «сингулярность».

Это просто сложное слово, которое означает «раздавленная звезда». Сингулярность — это место в чёрной дыре с самой сильной гравитацией.

Фридманская сингулярность

Когда говорят про Фридманскую сингулярность, имеют в виду начальную сингулярность космологии Фридмана, также известную как Большой взрыв.

Фридманская сингулярность стала результатом работы Фридмана в 1922 г. Но в то время её узнали не как «сингулярность пространства-времени», а скорее как «уравнение Фридмана». И в течение нескольких последующих десятилетий её понимали как «масштабный коэффициент».

Только в начале шестидесятых годов прошлого века смогли сформулировать определение сингулярности пространства-времени как геодезической неполноты.

Она является не только самой известной сингулярностью в космологии, но вместе с сингулярностью Шварцшильда служит своеобразным прототипом всех сильных сингулярностей.

Карл Шварцшильд (немецкий физик и астроном) был одним из наиважнейших людей в развитии теоретической астрофизики, представил научному обществу открытия в общей теории относительности, в квантовой механике и не только.

Карл Шварцшильд открыл очень точное решение уравнений Эйнштейна (которое указывало на существование чёрных дыр, оно впоследствии стало именоваться решением Шварцшильда).

Технологическая сингулярность


Это теория о значительном технологическом развитии, которое будет таким стремительным, что искусственный интеллект превзойдёт человеческий и даже будет способен на самомодификацию (способность создавать или изменять часть своего программного кода, т. е. сам себя изменяет).

Сингулярность в философии

В философии трактовка этого термина означает единственность существа, явлений и событий.

Это всё мироздание, которое заключено в точку, и её размер стремится к нулю. Вся сущность Вселенной помещается в одном миниатюрном атоме (жизнь, сознание, эмоции).

Французский философ Жиль Делёз (1925–1995 гг.) сравнивает слово «сингулярность» в своих работах со словом «событие».

Математическая сингулярность

Сингулярность в математике — это точка, в которой функция не определяется и стремится к бесконечности или функция имеет какие-то нерегулярности в своём поведении.

Биологическая сингулярность

Зачастую это понятие употребляется для обобщения процесса эволюции. Биологическая сингулярность связана с биологической эволюцией и математической сингулярностью.

Для человеческого вида самым главным фактором эволюции стало познание. Причина, по которой познавательная способность стала наиболее важным фактором для ускорения эволюции, проста: прирост знаний линейно зависит от уже существующих знаний.

Сингулярность в психологии


Наука не стоит на месте и исследует наш разум и психику в постоянно меняющихся условиях. Предположения о будущем человечества, которые сделали психологи, выглядят немного фантастическими.

В психологии сингулярный разум — это единичный коллективный субъект, в которого, как предполагают некоторые психологи, в будущем эволюционирует человек.

Возможные этапы развития сингулярного разума:

  1. Появление технологии, которая позволит человеку телепатически обмениваться мыслями с другими людьми.
  2. Человек сможет отделить сознание от тела (тело останется в пользовании как марионетка, а сознание будет находиться как программа в компьютере).

Смотрите также, что такое Философия и Космология.

Источник: www.uznaychtotakoe.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.