wtorek, 19 maja 2020

14. Czarna dziura – po newtonowsku, czy po dzisiejszemu?

    Przetestujmy więc rzecz, nie bazując w zasadzie, może w naiwności ducha, na ogólnej teorii względności. Nie ma w tym krzty pretensji do ,,noszenia nowych prawd”, a reakcja spontaniczna znawców (odrzucanych tu koncepcji), nawet symptomatyczna i niezbyt przychylna, stanowić powinna tu nawet dopełnienie sprawy. Nie dziw. Naturalne mechanizmy obronne. Otóż, mówiąc o czarnej dziurze, wcale nie musimy mieć na myśli osobliwości, a obiekt, o którym mowa, jest po prostu na tyle masywny, że w całości zamknięty jest przez horyzont grawitacyjny. Pamiętamy przy tym, że w przypadku wielkiej koncentracji materii (w pewnej klasie gwiazd) grawitacja ulega osłabieniu, co oddala możliwość pojawienia się horyzontu. Ale dajmy na to, że się pojawia. Podejdźmy jednak do sprawy bardziej po newtonowskuKtoś mógłby to nazwać astrofizyką naiwną. Niech więc w jego oczach rozgrzeszy mnie moje nauczycielskie powołanie. Liczę na wyrozumiałość, a także na cierpliwośćDość często zresztą infantylność jest bardzo odkrywcza. Dla przykładu przypomnijmy sobie chłopca, który jako jedyny dostrzegł wspaniałe szaty pewnego króla (co za natrętne skojarzenie).
Często mówi się o istnieniu supermasywnych czarnych dziur w centrum galaktyk. Na przykład, masę supermasywnej czarnej dziury (Sagitarius A) w pobliżu centrum naszej Galaktyki, oszacowano na ok. 4 mln. mas Słońca. Z całą pewnością źródło to zawiera, pod swym horyzontem grawitacyjnym, znacznie więcej materii, niż by to wynikało z jego masy wyliczonej na podstawie obserwacji ruchu pobliskich obiektów. Jest to obiekt mocno ściśnięty. Można sądzić, że defekt jego masy jest stosunkowo duży – znów kłania się grawitacja dualna. Warto uwzględnić ją w badaniach (empirycznych) tego obiektu.
   W newtonowskiej wersji horyzont grawitacyjny, w każdym zresztą przypadku, nie stanowi nieprzebywalnej granicy (w obie strony...), przełomu, czy skorupy. Zatem „wyskoczyć” ponad horyzont może każde ciało, z tym, że w skończonym czasie powróci ono, jak wyrzucony do góry kamień (jeśli w pobliżu nie ma innego silnego źródła pola opóźniającego powrót). Chodzi o to, że prędkość ucieczki odpowiada energii kinetycznej jaką należy nadać ciału, by oddaliło się do nieskończoności. Nasze potrzeby, jeśli chodzi o zasięg erupcji materii, są jednak dużo skromniejsze. W dodatku, jak zaznaczyłem wcześniej, zgodnie z zastosowanym tu podejściem, nie ma mowy o zapaści ku osobliwości. Sądzi się, że przyczyną jest bardzo wydłużony czas (dla obserwatora niedoczekanie). Według mnie przyczyną jest jej brak. Wiąże się to też z ograniczonością wzrostu gęstości, z istnieniem granicznej koncentracji materii, postulowanym w związku z zakładanym istnieniem odpychania grawitacyjnego w odpowiednio krótkim zasięgu. [Tu warto zaznaczyć, że Einstein nie godził się z możliwością singularnego zapadania się materii. Wzbogacacze jego teorii kombinują do woli, nawet sądzą, że się mylił. W swej pracy z roku 1939 pisał: Osobliwość Schwarzschilda nie może się pojawić, ponieważ materii nie można dowolnie zgęścić. A nie można, ponieważ cząstki wchodzące w jej skład musiałyby osiągnąć prędkość światła. (Jerzy Kierul – „Einstein” (Wyd. PIW 2013)) To uzasadnienie sądu w ostatnim zdaniu podpowiadała mu wyłącznie intuicja – nie poparł żadnym obliczeniem. Ja na to patrzę inaczej, ale to nie umniejsza znaczenia intuicji, której nigdy nie odrzucał, wprost uważał za jedną z rzeczy podstawowych w naukowym myśleniu. Dziś okazuje się (dałem już temu wyraz), że warto iść za głosem intuicji.   My już wiemy, że rzeczywiście osobliwość nie jest możliwa, dzięki wprowadzonej w mych pracach, prawie sto lat po ogłoszeniu OTW, grawitacji dualnej. To znamienne, że Einstein nie akceptował istnienia fizycznej osobliwości. Mniejsza o intuicyjne wyjaśnienie jakie przedstawił.]
    Wspomniany wyżej warunek gęstości dotyczy szczególnie obiektów o małych masach (gwiazdy). W przypadku jąder galaktycznych, przypuszczać można, że skoncentrowana w granicznym stopniu materia zajmuje obszar (może nawet dużo) mniejszy, niż kula o promieniu grawitacyjnym odpowiadającym masie obiektu (sprzed jego zapaści). Chodzi o to, że gęstość średnia obiektu zamkniętego przez horyzont grawitacyjny jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu jego masy (stwierdziliśmy to już dawno.). To jedna z możliwych opcji. Omówię ją później. Złośliwie zastanawia to, że jeśli już dany obiekt zapadł się i stał się czarną dziurą, to (zgodnie z często przytaczanym mniemaniem) cała jego materia zbiera się w osobliwości, czyniąc próżnią prawie całą kulę ograniczoną przez horzyzont zdarzeń (tak by mogło wynikać). Wraz z tym, dla obserwatora zzewnątrz, to skupianie się w osobliwości trwa wieczność. Nawet częstotliwość najbardziej energetycznego fotonu (gamma) dąży więc do zera (ponoć w związku ze spowolnieniem czasu). A co z obserwatorem w środku, patrzącym na zewnątrz? Czy według niego czas na zewnątrz płynie szybciej, a w osobliwości wieczność jest punktem na skali czasu? A może nie ma sensu o tym mówić, gdyż przekroczyć horyzontu nie można. Uniemożliwia to hipoteza Firewall, czyli ściany energetycznej, poza którą nie istnieje czasoprzestrzeń. Każdy byt materialny przekraczając tę ścianę rozpada się zupełnie „na podstawowe składniki”, jak to stwierdził twórca hipotezy, Joseph Polchinski z Uniwerytetu Kalifornińskiego. Tak ode mnie: Czym są te składniki? Jeśli już, to on nie wie, a ja wiem. Cuda niewidaFizyka baśniowa. Opis czarnych dziur, szczególnie tam, gdzie ma działać mechanika kwantowa (w układach materii supergęstej), napotyka na trudności wprost nie do przebycia. Stąd hipoteza Firewall. Poważny problem na przykład sprawia kwestia entropii w związku z upływem czasu i informacją. O tym wszystkim nie mam zamiaru pisać. Pisali przede mną, więc co wniosę swym paplaniem? Zapewniam, że mam jeszcze o czym pisać (od siebie).
    Więc jak to jest w rzeczywistości? Mamy tu rażacy brak symetrii między relacjami obserwatorów – zzewnątrz i ze środka (nawet jeszcze zanim zbudowano ten fierwall). Co istotne, Tej asymetrii nie można pogodzić z istniejącym przecież samouzgodnieniem  Wszechświata jako całości. Zamiast kombinować jak koń pod górę... A może jednak lepiej obejrzeć się do tyłu i poszukać tego, co w tym szaleńczym wyścigu (po laury) wypadło z kieszeni? Newtonowska grawitacja (zmodyfikowana) ma jeszcze sporo do zaproponowania.  

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz