Vad är en singularitet? Punkt av singularitet. Singularitet av ett svart hål

För tillfället är frågan om vad en singularitet är, inte bara personer som är intresserade av vetenskap, men också de bästa forskarna i världen. Denna term hittar vi i matematik, fysik, astronomi, kosmologi och andra exakta vetenskaper. Hans tolkning varierar lite, men principen förblir densamma. Därför betraktar vi nu successivt vad som är en singularitet ur olika synvinklar, och vi kommer att ta reda på vad som är så intressant för forskare detta mystiska fenomen.

Allmän tolkning av termen

Innan vi börjar gräva in i universums hemligheter, låt oss vända oss till universums historia. Den mest korrekta versionen av världen för tillfället är Big Bangs teori. Vid födelsen av allt som omger oss var det bara en singelpunkt av singularitet. Dess dimensioner är inte kända exakt, men forskare jämför det ofta med en ärt för förståelse. Tänk i det här fallet inte att denna mini-boll skulle kunna hållas i handen. Dess massa var lika med massan av alla stjärnor och galaxer som finns i rymden idag. Dessutom överskreds temperaturen på den här ärten, och tyngdkraften i den var högre än den för nuvarande svarta hålen. Med andra ord är singularitetspunkten en enhet för rymdtid, där allt materia som fyller vårt universum bestod.

Hur kom tiden fram?

Det är värt att nämna att termen "materia" inte bara betyder kosmiskt utrymme, som består av miljarder astronomiska enheter, men också alla tidsintervaller. Ja, det är svårt att föreställa sig, men för att förstå vad en singularitet är, måste du föreställa dig tid som en rumslig dimension där du kan gå framåt eller bakåt. Allt detta är oupplösligt kopplat till rymdkrökningen, som vi kommer att diskutera nedan. Vetenskapsmän vet inte hur länge den här ärten finns med markbundna normer. Paradoxalt sett, i ett sådant komprimerat tillstånd i vilken dimension som helst, är oändligheten noll. Senare började singularitetspunkten växa, temperaturen i den föll, partiklarna avstod från varandra. Så tiden skiljs från andra dimensioner och upphörde att vara en rumslig enhet. För idag kan det bara gå framåt.

Kosmologiska begrepp

Som du vet är vetenskapen om kosmologi engagerad i studien av universums evolution. Här betraktar vi alla så kallade epok som följde Big Bang. Det var i överensstämmelse med denna teori att forskarna framhöll hypotesen att universum härstammar från en singularitet. I det här fallet kan den senare inte existera. Utgående från detta undersöks två mest trovärdiga versioner noggrant. Det första är att vår värld är statisk. En stor explosion uppstod vid ett visst ögonblick, när alla partiklar, i ett oändligt kompressionstillstånd, plötsligt tryckte bort från varandra. Dessutom kännetecknades universets singularitet före explosionen av närvaro av materia och antimateriel. Idag har forskare inte hittat en enda antipartikel. Den andra versionen bygger på det faktum att Big Bang är en riktig kosmos. Det är uppenbart att galaxerna ständigt rör sig från varandra, därför fortsätter processen med att expandera världen fram till idag.

Singularitet i kosmologi

I kosmos utveckling, konstigt som det kan tyckas finns det ingen plats för fysiska formler och lagar som verkar på jorden. Detta fenomen visas visuellt för oss av den kosmologiska singulariteten. Naturligtvis är det i praktiken omöjligt att ta reda på i vilket tillstånd frågan var vid tidpunkten för världens ursprung, men teoretiskt beräknade forskarna de paradoxala regelbundenheten. Den första är krumning av rymdtid. Det betyder att det är omöjligt att plotta en jämn geodetisk linje eller vinkel i singularitetssfären. Den andra är, som sagt, en helt annan tid. Här kan du komma till vilken punkt som helst på ett tidsintervall. Kosmologiska singularitet, enligt forskare, är utgångspunkten, som kallas den stora explosionen. Under denna period närmade sig densitet och temperatur när den var oändlig. Samtidigt tenderade åtgärden av kaos att noll, multiplicera två tidigare enheter i sig. Ur jordfysikens synvinkel kan temperatur och densitet inte samtidigt utstå i ett oändligt tillstånd. Och detta är bara en av många paradoxer som forskare inte kan lösa.

Gamla och nya teorin

För många år sedan presenterade Albert Einstein världen med den berömda relativitetsteorin, som nu kallas gravitationsteori. Tack vare det beskriver vi idag alla fenomen i rymden och tiden som omger oss. I enlighet med teorin kan fysiska föremål inte ha en singularitet. Det är i praktiken ingen substans eller materia kan ha en massa, densitet eller temperatur lika med oändligheten. Men matematik är känd som en teoretisk vetenskap, därför finns det en plats för funktioner med oändliga meningar. Applicera ett område av kunskap till en annan, vi får en ungefärlig beräkning av vad som kan hända vid Big Bangs tid. Detta, som redan nämnts, pekar med oändliga fysiska kvantiteter. Detta fenomen kallades fysisk eller kosmisk singularitet. Men dess lagar är oföränderliga med relativitetsteorin. En ny teori om kvant gravitation kan förklara detta fenomen. Detta är en gren av fysiken, där ljusets beteende, dess egenskaper och betydelse i universum studeras. Teorin i sig finns ännu inte, men det finns vissa beräkningar och antaganden som kan bli grunden.

Unraveling gravitationens mysterier

I astrofysik finns det en sak som hastigheten att fly. Det används för att bestämma graden av acceleration med vilken ett visst objekt kan motstå gravitationskrafter. Till exempel bör en rakett med hänsyn till dess massa röra sig med en hastighet av cirka 12 km / s för att lämna jordens atmosfär. Men om vår planet hade en diameter på inte 12.742 kilometer, men en centimeter, då för att övervinna attraktiva fält skulle det vara nödvändigt att flytta med en hastighet som är större än ljusets hastighet. I detta fall skulle jorden vara omgiven av en gravitationssangularitet, inte den gravitationskraft som vanligt är för oss. Naturligtvis är allt detta en teori, eftersom om vår planet tar sådana dimensioner, blir det ett svart hål. Men sådan erfarenhet gör det möjligt att förstå vad gravitationens betydelse i universum är.

Vad bestämmer tyngdkraften?

Ju närmare atomerna är till varandra, desto tätare är ämnet. Om molekylerna på något sätt interagerar med varandra, uppstår värmeprocessen, därför stiger temperaturen på detta ämne. Under markbundna förhållanden förekommer sådana processer inom vissa gränser, därför har vi långa uppfunna formler som gör det möjligt för oss att beräkna beteendet hos något kemiskt element. Allt eftersom tyngdkraften inte tillåter partiklar att närma sig mindre än ett visst avstånd och flytta bort mer än en viss mängd. I yttre rymden, där det finns ödemarker mellan galaxer, är utrymmet speciellt urladdat, det här kallas vakuum. Det finns ingen gravitation i princip, eftersom en liten mängd materia är i kaos. Nära mycket täta föremål (jätteblå stjärnor, kvasar och svarta hål) ökar attraktionskraften till orealistiska värden för oss, jordbävningar. Partiklarna ligger så nära varandra att ett fenomen som kallas "gravitational singularitet" bildas. Detta är samma grund som påverkar snedvridningen av rymden och krökningsgraden.

Gravitation and Matter Behavior

I singularitetsområdet sugs inte. Endast kosmiska vind- och mikroskopiska partiklar lockas där. Men en person kan i teorin frivilligt gå till sådana områden. De ligger i kvasar och svarta hål och tyvärr, för levande varelser är dödliga i termer av biologi. Att komma in i området med stor tidvattenkraft kommer kroppen att börja sträcka både längs och över. Som ett resultat kolliderar en personens konturer kuggen och kommer att rotera i den. Teoretiskt sett, om ögonen fortfarande ser och överför en signal till hjärnan, kan en person samtidigt överväga alla sina kroppsdelar, inklusive ett ansikte som kommer att rotera framför sig och överskrida ljusets hastighet. Det är uppenbart att människokroppen inte kan existera i denna form, men detta gäller för jordfysik. Men det här exemplet tillåter oss att föreställa oss vad en singularitet är ur praktisk synvinkel. Det skulle vara intressant att anta att vi som biologiska arter kan acceptera dessa nya fysiska lagar och existera i sådana former och bilda nya världar för oss själva.

Tidens flöde

Om vilken tid är det kan du argumentera för alltid. Idag definieras det som processen för överföring av fysiologiska, fysiska och mentala processer för levande organismer och vår världs fråga. Men tidens egenskaper, dess dolda möjligheter har inte studerats. Vi uppfattar det som något subjektivt, och det här kan noggrant övervakas och återkallar de senaste åren. När vi levde det första året i livet var detta segment för oss lika med 100 procent. Han var det enda vi har, allt liv och erfarenhet. På hans andra födelsedag har ett år redan blivit 50 procent, den tredje - bara den tredje. Vid 80 års ålder var ett år redan endast en åttondel av en partikel av livet och ingenting spelade verkligen roll. Det hände för att under det första året allt vi såg var nytt. I framtiden kom vi över allt mer kända saker och fenomen. Därför verkade det som om barndomen sträcker sig under en oerhört lång tid, och mogna år flyger omedelbart. Detta är ett tydligt exempel på hur uppfattningen av en person snedvrider tidsflödet. Och vad händer om du tittar på denna term från en astronomisk synvinkel?

Tid i början av tiden

Det var en liten utpressning, som gjorde det möjligt att förstå allt som vi ser. Att vara låst inom ramen för fysiken och dessutom av vår egen uppfattning, är det svårt för oss att föreställa oss att världen var och kan vara helt annorlunda. Så hade tidens singularitet samma plats i kosmologi, liksom rymdens singularitet. Nu tar det 0,2 timmar att övervinna en 1 km sektion vid en hastighet av 5 km / h. Att flyga från jorden till Saturnus är det nödvändigt att spendera flera år. Men hur är det med tiden, om allt avstånd som finns i världen är 1 centimeter? Multiplicera sådana obetydliga parametrar med en oändligt stor densitet och massa, vi får krumning av rymdtid. Det betyder att när universum var singulärt kunde allt vi ser nu hända. Händelser kan ha blivit blandade, otroligt snedvridna och jämförda. Enkelt uttryckt kan något materiellt föremål se över jordens eller en annan planet, och i framtiden.

Teknik och inträde i en ny era

Det finns också den så kallade singularitetsteorin, enligt vilken vår planet snart kommer att bli en stor bioteknisk intelligens. Enligt forskare kommer i mitten av 2000-talet en dator att skapas, vars egenskaper kommer att överträffa hjärnans förmåga. Konstgjord intelligens kommer naturligtvis att råda över mindre utvecklade varelser. I det ögonblicket kommer en teknisk singularitet att komma . Detta namn uppfanns eftersom det inte är känt hur ett sådant progressivt steg i vetenskapen kommer att sluta och om mänskligheten kommer att överleva.

maskhål

Det svarta hålets singularitet, som faktiskt består av detta kosmiska föremål, är en av världens största mysterier. Maskhålet i sig ser inte riktigt ut som en grop med en tratt och en smal tunnel, utan som en sfär som bildas av en jätte tyngdkraft. Vi har redan talat om svarta hål och definierar dem som dödliga föremål i universum. Kraften i deras kompression är oerhört bra, eftersom utrymme i händelseförloppet är krökt och tiden stannar. Det svarta hålets singularitet kan jämföras med Big Bangs teori. Det studeras inte noggrant, men man tror att kompressionskraften i maskhålet är densamma som vid tidpunkten för världens födelse. Därför finns det en teori om att svarta hål är utvecklingen av nya universum som existerar parallellt med vårt.

En bilaga som förklarar en del av teorin

I allmänhet gör teorin om punkten ingen återvändo och oändlig densitet det klart spelet "Singularity". Genomgången av ett uppdrag involverar rörelsen i rymden och tiden, där de två begreppen är en. Hjälten flyttas mellan 1950 och 2010, korrigering av sovjetiska forskares misstag och räddning av de moderna fängslade fängslade på en ö omgiven av strålning. Om du fördjupa dig i den här världen kan du gradvis förstå vilken tid i den rumsliga dimensionen betyder.

Sammanfattning

Studien av alla världens hemligheter, som relaterar till gravitationen, gör det möjligt att förstå att relativitetsteorin begränsar oss till det yttersta. Det här är naturligtvis en otrolig upptäckt för markbundna förhållanden, men om det handlar om att studera andra utrymmen, ska alla stereotyper kasseras. Ett sådant begrepp som "singularitet" försvinner uppfattningen av ljud, ljuspulser, krumning av rymden och tidens längd. Men det förekommer fortfarande bara i matematisk teori, och i fysisk träning finns ingen förklaring. Det svarta hålets singularitet studeras i detalj, men det antas att denna region, även om den komprimeras till oändligheten, inte är universets mest kollapsade punkt.