Agujeros de gusano en libros chinos antiguos
Después de que Schwarzschild descubriera el agujero negro de Schwarzschild, los físicos teóricos estudiaron la ecuación constante de Schwarzschild.
Las soluciones occidentales se han explorado durante casi medio siglo. Incluyendo la solución de Kerr mencionada anteriormente, Resler-Nostrang.
La solución de Ham y más tarde la solución de Newman son resultados de la investigación en torno a la solución de Schwarzenegger. Lo presentaré aquí.
El agujero de gusano de todos es también descendiente de Schwarzenegger.
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Los agujeros de gusano aparecieron por primera vez en la solución de Schwarzschild cuando los físicos pensaron en agujeros blancos. Me resultan familiares
Después de uno de los experimentos mentales de Einstein, descubrí que el espacio-tiempo puede ser curvo, no plano. En ese caso
En ese caso, encontraremos que si una estrella forma un agujero negro, entonces el tiempo y el espacio están dentro del radio de Schwarzschild, es decir,
Pero el horizonte está completamente perpendicular al espacio-tiempo original. En un espacio-tiempo cósmico no uniforme, esta estructura
Se cree que parte del horizonte de sucesos del agujero negro se fusionará con otra parte del universo, y luego habrá un
agujero. Este agujero puede ser un agujero negro o un agujero blanco. Este horizonte curvo se llama Garganta de Schwarzschild, también
Este es un agujero de gusano especial.
Los físicos han sentido curiosidad por la naturaleza de los agujeros de gusano desde su descubrimiento en la solución de Schwarzschild.
Echemos primero un vistazo a la función clásica de un agujero de gusano: conectar un agujero negro y un agujero blanco para convertirse en un puente Einstein-Rosen, donde la materia se desintegra por completo en El elemental. Luego, las partículas se transportan a través del agujero de gusano (es decir, el puente Einstein-Rosen) hasta la ubicación del agujero blanco y se irradian.
Por supuesto, los agujeros de gusano mencionados anteriormente son solo una forma de transferir materia entre los agujeros negros y los agujeros blancos, pero
El papel de los agujeros de gusano es mucho más que eso.
Los agujeros negros y los agujeros negros también pueden conectarse a través de agujeros de gusano. Por supuesto, la conexión sería fuerte de todos modos.
Sigue siendo sólo una "prisión cósmica" conectada.
Los agujeros de gusano no solo pueden usarse como herramientas para conectar agujeros, sino que también pueden aparecer en el espacio y tiempo normales del universo, convirtiéndose
tuberías hiperespaciales que aparecen repentinamente en el universo.
Un agujero de gusano no tiene horizonte, sólo un plano de descomposición con el mundo exterior. Los agujeros de gusano pasan a través de esta superficie descompuesta
conexión hiperespacial, pero aquí la curvatura del espacio-tiempo no es infinita. Así como una curva en un plano es tangente a otra curva, en un problema de agujero de gusano es como una tubería de cuatro dimensiones y un vacío tridimensional.
Línea tangente, la curvatura del espacio-tiempo aquí no es infinita. Así que ahora podemos atravesar con seguridad el agujero de gusano.
Ser destruidos por la enorme gravedad.
¿Cuáles son entonces las propiedades de los agujeros de gusano?
Utilizando la teoría de la relatividad, sin considerar algunos efectos cuánticos ni ninguna energía distinta de la gravedad, debemos
obtener algunas descripciones muy simples y básicas de los agujeros de gusano. Estas descripciones son muy importantes, pero debido a que lo que es importante para nosotros es estudiar los agujeros negros, no los agujeros en el universo, aquí solo presentaré brevemente las propiedades de los agujeros de gusano.
Calidad, pero algunas teorías relacionadas y descripciones de estas teorías no se cubrirán aquí.
¿Cuáles son las propiedades de los agujeros de gusano? El más importante descrito en la teoría de la relatividad se utiliza como el más importante del universo.
Díselo al tren. Sin embargo, la segunda propiedad importante de los agujeros de gusano es lo que nos dice la teoría cuántica.
También nos dice claramente que los agujeros de gusano no pueden convertirse en trenes de narración cósmica. La existencia de los agujeros de gusano depende de una propiedad extraña y la materia, y esta extraña propiedad es la energía negativa. Sólo la energía negativa puede ser dimensional.
La existencia de agujeros de gusano abre constantemente la superficie de descomposición entre los agujeros de gusano y el espacio-tiempo externo. Por supuesto, Dirac estaba en Finkel.
A partir del marco de referencia de Stein, se descubrió que la elección del marco de referencia puede ayudarnos a analizarlo con mayor facilidad o con mayor dificultad.
Problemas físicos. De manera similar, la energía negativa también se percibe fácilmente en el otro sistema de referencia de Dirac, porque la expresión de la energía está relacionada con la velocidad del objeto que se observa. Esta conclusión también juega un papel importante en la teoría de la especificación de membranas.
Un papel muy importante. Dependiendo del marco de referencia, la energía negativa es fácil de lograr. Cuando un objeto está en condiciones de poca luz
Cuando la velocidad se acerca al agujero de gusano, la energía alrededor del agujero de gusano naturalmente se vuelve negativa. Por lo tanto, es posible entrar en un agujero de gusano a una velocidad cercana a la velocidad de la luz
y la velocidad está demasiado lejos de la velocidad de la luz, por lo que es imposible que un objeto entre en un agujero de gusano de todos modos. .
Sí. Ésta es una de las propiedades especiales de los agujeros de gusano.
Pero el agujero de gusano no es tan pacífico. De lo que hablé antes fue del agujero de gusano en la tranquila teoría de la relatividad, pero no en la violenta teoría de la relatividad.
En la teoría cuántica, las propiedades de los agujeros de gusano han cambiado mucho.
Queremos observar primero los agujeros de gusano dentro de los agujeros negros, los subuniversos que se forman alrededor de la garganta y la singularidad de Schwarzenegger.
Las fluctuaciones del vacío cuántico alrededor del agujero negro serán "alimentadas" por la energía gravitacional del agujero negro bajo la influencia de la enorme gravedad del agujero negro.
Se vuelve muy grande e irradia energía. Esta energía destruirá sin piedad todas las formas de agujeros de gusano.
En un agujero de gusano sin agujero negro, dado que tampoco hay "alimentación" por la enorme gravedad del agujero negro, el agujero de gusano
no puede permanecer abierto por mucho tiempo. La posibilidad de que un agujero de gusano se abra aleatoriamente es alta, pero la posibilidad de que desaparezca repentinamente es aún mayor.
Perdido. El agujero de gusano está abierto por muy poco tiempo, sólo unos pocos Plancks. En una "vida útil" tan corta, ni siquiera la luz puede llegar a la mitad del agujero de gusano, pero en el medio, debido a la desaparición del agujero de gusano, está en todo el espacio-tiempo.
Desaparece y conviértete en un auténtico viajero del espacio-tiempo en cuatro dimensiones.
Y cuando ningún objeto pasa a través del agujero de gusano, el agujero de gusano es relativamente "de larga duración". Una vez que un objeto entra,
al entrar en el agujero de gusano, si el objeto tiene energía negativa, entonces. Afortunadamente, el agujero de gusano se abrirá; pero si el objeto es energía positiva, entonces el agujero de gusano "morirá" antes de la "muerte natural". En el universo,
hay radiación energética que pasa por todos los rincones del universo casi todo el tiempo, y esta radiación es energía positiva.
Por tanto, es casi seguro que los agujeros de gusano no existen en la naturaleza.
Entonces, ¿cómo se forman los agujeros de gusano?
Existen dos mecanismos de generación natural de los agujeros de gusano:
El primero es la poderosa energía gravitacional del agujero negro; el segundo es la rápida rotación del agujero negro de Kerr, su Wren- El efecto mosaico abrirá unos pequeños agujeros en la capa de energía que rodea el agujero negro
Espacio-tiempo. Bajo la acción de la energía gravitacional y la energía rotacional, estos pequeños agujeros se descomponen en unos agujeros de gusano muy pequeños. Estos agujeros de gusano pueden determinar dónde están sus salidas bajo la influencia de la energía gravitacional del agujero negro.
Pero ya no es posible porque la teoría cuántica y la relatividad aún no se han integrado completamente.
Hay algunos artículos, puede hacer clic para verlos:
La dirección de este artículo es /04/1101/17/144 aini009rt.html.
Poesía sobre agujeros de gusano;
/BBS/665199/12/18242.html
Punto de vista científico:
/bbs/ ReadFile? what file = 35114 & typeid=43
El "agujero negro" se puede imaginar fácilmente como un "gran agujero negro", pero no lo es. El llamado "agujero negro" es un cuerpo celeste cuyo campo gravitacional es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar.
Según la relatividad general, los campos gravitacionales curvan el espacio-tiempo. Cuando una estrella es grande, su campo gravitacional tiene poco impacto en el espacio-tiempo, y la luz emitida desde un determinado punto de la superficie de la estrella puede emitirse en cualquier dirección en línea recta. Cuanto menor sea el radio de la estrella, mayor será el efecto de curvatura en el espacio-tiempo circundante, y la luz emitida en ciertos ángulos regresará a la superficie de la estrella a lo largo del espacio curvo.
Cuando el radio de la estrella es pequeño hasta un valor específico (llamado "radio de Schwarzschild" en astronomía), incluso la luz emitida desde el plano vertical es capturada. En este punto, la estrella se convierte en un agujero negro. Decir que es "negro" significa que es como un pozo sin fondo en el universo. Una vez que se deja caer cualquier sustancia, parece imposible escapar. De hecho, los agujeros negros son realmente "invisibles", de lo que hablaremos más adelante.
Entonces, ¿cómo se forman los agujeros negros? De hecho, al igual que las enanas blancas y las estrellas de neutrones, es probable que los agujeros negros evolucionen a partir de estrellas.
Hemos introducido en detalle el proceso de formación de enanas blancas y estrellas de neutrones. A medida que una estrella envejece, sus reacciones termonucleares han agotado el combustible (hidrógeno) del centro y la energía generada en el centro se está agotando. De esta manera ya no es lo suficientemente fuerte para soportar el enorme peso de la maleta. Por lo tanto, bajo la fuerte presión de la capa exterior, el núcleo comienza a colapsar hasta que finalmente se forma una estrella pequeña y densa, que es capaz de equilibrar la presión nuevamente.
Las estrellas con masas más pequeñas evolucionan principalmente hacia enanas blancas, mientras que las estrellas con masas más grandes pueden formar estrellas de neutrones. Según los cálculos de los científicos, la masa total de una estrella de neutrones no puede ser superior a tres veces la masa del sol. Si excede este valor, no habrá fuerza para competir con su propia gravedad y se producirá otro gran colapso.
Esta vez, según las especulaciones de los científicos, la materia marchará inexorablemente hacia el punto central hasta convertirse en un “punto” con volumen cero y densidad infinita. Y cuando su radio se reduce hasta cierto punto (radio de Schwarzschild), como mencionamos anteriormente, la enorme gravedad impide incluso la emisión de luz, cortando así todas las conexiones entre la estrella y el mundo exterior: nace un "agujero negro".
En comparación con otros cuerpos celestes, los agujeros negros son demasiado especiales. Por ejemplo, los agujeros negros son invisibles y no pueden observarse directamente. Incluso los científicos sólo pueden hacer varias conjeturas sobre su estructura interna. Entonces, ¿cómo se esconden los agujeros negros? La respuesta es: espacio curvo. Como todos sabemos, la luz viaja en línea recta. Esto es sentido común básico. Pero según la relatividad general, el espacio se curvará bajo la influencia del campo gravitacional. En este momento, aunque la luz todavía viaja a lo largo de la distancia más corta entre dos puntos cualesquiera, no es una línea recta, sino una curva. En sentido figurado, parece que la luz debería viajar en línea recta, pero la fuerte gravedad la aleja de su dirección original.
En la Tierra, esta curvatura es pequeña porque el campo gravitacional es pequeño. Alrededor de un agujero negro, esta deformación espacial es muy grande. De esta manera, incluso si la luz emitida por la estrella es bloqueada por el agujero negro, aunque parte de ella caerá en el agujero negro y desaparecerá, la otra parte de la luz evitará el agujero negro en el espacio curvo y alcanzará el tierra. Así podemos observar fácilmente el cielo estrellado detrás del agujero negro, como si el agujero negro no existiera. Ésta es la invisibilidad de los agujeros negros.
Lo que es aún más interesante es que algunas estrellas no sólo envían energía luminosa directamente a la Tierra, sino que también envían luz en otras direcciones. Esta luz puede ser refractada por la fuerte gravedad de los agujeros negros cercanos y llegar a la Tierra. . De esta forma, no sólo podremos ver la “cara” de la estrella, sino también su costado e incluso su espalda!
Los "agujeros negros" son sin duda una de las teorías astronómicas más desafiantes y apasionantes de este siglo. Muchos científicos están trabajando arduamente para desentrañar su misterio y constantemente se proponen nuevas teorías. Sin embargo, estos últimos resultados de la astrofísica contemporánea no se pueden explicar aquí claramente en pocas palabras. Los amigos interesados pueden consultar los trabajos especiales.
Agujero negro
Un agujero negro es un lugar con una gravedad tan fuerte que nada puede escapar de él, ni siquiera la luz. Los agujeros negros pueden surgir de la "muerte" de estrellas masivas. Cuando una estrella masiva agota su combustible nuclear y alcanza su estado final de evolución, la estrella se vuelve inestable y colapsa bajo la fuerza de la gravedad, con el peso de la Estrella de la Muerte siendo violentamente comprimido hacia adentro en todas direcciones. Cuando la fuerza gravitacional es tan fuerte que no hay otra fuerza repulsiva que se le oponga, la estrella quedará aplastada hasta formar un punto aislado, llamado "singularidad".
Los detalles sobre la estructura de un agujero negro se pueden calcular utilizando la teoría de la relatividad general de Einstein, que explica que la gravedad curva el espacio y ralentiza los relojes. La singularidad es el centro de un agujero negro, alrededor del cual existe una fuerte atracción gravitacional. Normalmente, la superficie de un agujero negro se denomina horizonte de sucesos, horizonte de sucesos o "radio de Schwarzschild de un agujero negro esférico estático". Es el límite entre aquellos eventos espacio-temporales que pueden comunicarse con eventos distantes y aquellos que no pueden transmitirse porque las señales son capturadas por fuertes campos gravitacionales. Debajo del horizonte de sucesos, la velocidad de escape es mayor que la velocidad de la luz. Se trata de un fenómeno celeste que no ha sido observado ni confirmado por humanos, pero que ha sido bien estudiado en modelos matemáticos por algunos astrónomos teóricos como Hawking.
¿Qué es un agujero blanco?
En pocas palabras, se puede decir que un agujero blanco es un agujero negro en el que el tiempo se invierte. La materia que entra en un agujero negro debería eventualmente salir de un agujero blanco y aparecer en otro universo. Debido a que tiene propiedades completamente opuestas a las de un "agujero negro", se le llama "agujero blanco". Actualmente, los astrónomos han descubierto agujeros negros, pero los agujeros blancos en realidad no se han descubierto, es sólo un término teórico.
(1) Introducción a los agujeros blancos:
Como desarrollo último, los agujeros negros conducirán inevitablemente a otro último, es decir, los agujeros blancos. De hecho, en la creciente cosmología del Big Bang, el problema de la singularidad de la bola de fuego primordial se ha encontrado desde hace mucho tiempo y siempre ha preocupado a los científicos. La masa y densidad máxima de esta singularidad son similares a las de un agujero negro, pero su mecanismo de acción es exactamente el contrario. El descubrimiento de materia ultradensa y de alta energía apunta a la posibilidad de que existan agujeros negros. La naturaleza también indica la posibilidad de que existan agujeros blancos. Si la materia en el universo llega al punto final según diferentes caminos y tiempos, también puede comenzar desde el origen según diferentes tiempos y caminos, es decir, después del gran agujero blanco al comienzo del Big Bang, un pequeño blanco. Es posible que aún aparezca un agujero. ¿Y cuál es el destino del material que fluye hacia el agujero negro? ¿Se acumulará para siempre en una singularidad infinitesimal hasta la destrucción del universo, o escupirá en otro universo?
Si los agujeros negros provienen de la nada, entonces los agujeros blancos deberían surgir de la nada. En la década de 1960, los científicos soviéticos comenzaron a proponer el concepto de agujeros blancos. Los científicos han trabajado mucho, pero el concepto no es tan popular como el de los agujeros negros. Parece que el agujero blanco es aún más ilusorio. El problema es que ya estamos familiarizados con los campos gravitacionales. Existen reglas matemáticas para que las estrellas y galaxias evolucionen hasta convertirse en agujeros negros, pero la causa de los agujeros blancos aún no está clara. De todos modos, el universo lo desencadenó al menos una vez. Por lo tanto, el estudio de los agujeros blancos está obviamente más estrechamente relacionado con el estudio del origen del universo, por lo que la teoría de los agujeros blancos a menudo se combina con la cosmología. La dirección de los esfuerzos de la gente no es el debate filosófico entre agujeros negros y agujeros blancos, sino su mecanismo físico. Siempre es más fácil inferir el resultado a partir del estado existente. Por el contrario, es inevitable explorar la situación original a partir del estado existente.
(2) El origen de los agujeros blancos:
La teoría de los agujeros blancos existe desde hace mucho tiempo. En 1970, Germing propuso la posibilidad de su existencia en quásares y galaxias violentamente activas. Los estudiosos de la relatividad y la cosmología han comprendido desde hace mucho tiempo la posibilidad de esta teoría, pero es diferente de la visión ortodoxa general del universo y es difícil de reconocer. Algunas teorías sugieren que siguen órbitas keplerianas debido a movimientos violentos de objetos cósmicos o pequeños objetos energéticos expulsados de una galaxia. Esta es una especulación muy idealizada, es decir, hay varios agujeros blancos en un lugar, que giran entre sí en el núcleo de la galaxia y, ocasionalmente, expulsan estrellas por todo el cielo. Los agujeros blancos expulsados evolucionan hacia nuevas galaxias. Las fotografías de cúmulos de galaxias muestran una serie de galaxias conectadas entre sí por material, lo que sugiere que se formaron por una serie de chorros violentos. Según esto, los agujeros blancos pueden dividirse y reproducirse como amebas, formando galaxias mediante división.
Desde esta perspectiva, existen diferentes visiones sobre la formación de las galaxias. Algunos astrónomos han propuesto y aceptado que el universo comenzó con una condensación de materia heterogénea, incluidos los agujeros blancos.
El universo se contrae hasta su singularidad original, donde las galaxias y los grupos de galaxias se comportan todos de la misma manera, lo que por supuesto es similar a la singularidad de un agujero negro. Diferentes regiones del universo tienen diferentes densidades. Al contraerse, primero alcanzan la densidad crítica de un agujero negro de alta densidad, luego desaparecen del mundo de eventos y el universo continúa contrayéndose. Siguen apareciendo singularidades de alta densidad. El universo se convirtió en una colección de agujeros negros masivos y materia circundante. Sin embargo, el universo en realidad se está expandiendo en lugar de contraerse, por lo que es un agujero blanco en lugar de un agujero negro. Hay densidades muy altas de pequeñas partículas en las grandes singularidades que se originan en la totalidad del universo. Se propagan en todas direcciones a medida que se expanden y se producen una gran cantidad de objetos no homogéneos, como pequeños agujeros blancos y galaxias. La razón por la que los objetos no homogéneos se asocian fácilmente con los agujeros negros es que se trata de un proceso de contracción local del universo, que es simétrico a la expansión actual. En la actualidad, los agujeros negros y los agujeros blancos existen en paralelo en el universo y son sólo dos puntos finales del proceso. La singularidad de un agujero negro es el final del colapso de la materia al final de un ciclo, y la singularidad de un agujero blanco es el comienzo de una galaxia. Sin embargo, estos procesos no ocurren simultáneamente, sino que ocurren uno tras otro.
(3) Erupción de agujeros blancos:
No hay mucha información sobre los agujeros blancos en la actualidad, por lo que no sabemos mucho sobre la erupción de los agujeros blancos. El origen de las toberas de la Cueva Blanca no está claro, al igual que se desconoce la causa del Big Bang. Nerika analiza muchos de los problemas que han preocupado a los astrónomos desde 1975, así como las conexiones matemáticas con las cuevas blancas. Esto es relevante e importante. Bajo la premisa de que existe un agujero blanco en la explosión, los observadores externos pueden detectar los espectros de diferentes fuentes de radiación causadas por el desplazamiento hacia el azul. Las ecuaciones cosmológicas de Einstein seguidas en el estado inicial del Big Bang también se pueden aplicar para explorar el estado nuclear no expandido de sistemas en expansión a escala de galaxias, pero Nerika usa esta ecuación para incorporar los términos físicos de este proceso. El tiempo que tarda el agujero blanco en explotar es extremadamente corto. Este proceso instantáneo es, por supuesto, difícil de explicar, pero la radiación electromagnética producida por el agujero blanco se puede calcular. Espectros de explosión observados.
Si la radiación es producida por un agujero blanco, naturalmente cuanto mayor es la energía de la radiación, mayor es el desplazamiento hacia el azul, por lo que la luz visible se desplaza inicialmente a la región ultravioleta. También calculó las explosiones ocasionales a pequeña escala en la Vía Láctea, lo que indica la posibilidad de que pequeños agujeros blancos en la Vía Láctea entren en erupción en cualquier momento. Por ejemplo, los rayos X que están activos en un corto período de tiempo en la Vía Láctea alcanzan primero la energía de mayor intensidad y luego la energía disminuye. El espectro muestra una disminución general según la función de la cortina, lo que concuerda con el cálculo teórico de los agujeros blancos. El espectro de cada tipo de rayos X es diferente, pero esta diferencia se puede explicar por la distorsión de la radiación electromagnética producida por el propio agujero blanco, debido a que la radiación producida por el agujero blanco puede tomar diferentes formas, como la radiación de cuerpo negro ( ruido debajo de las microondas), radiación libre (interacción entre partículas cargadas), radiación sincrotrón (partículas cargadas generadas por fuertes campos magnéticos), etc. La producción de partículas de alta energía en el fondo de los rayos cósmicos también puede identificarse como objetos expulsados de agujeros blancos.
¿Existen realmente agujeros blancos en el universo?
Hasta ahora, "agujero blanco" es sólo un término teórico y los científicos no lo han descubierto. Técnicamente hablando, es mucho más fácil encontrar un agujero negro, incluso un agujero negro supermasivo, que un agujero blanco. ¡Quizás cada agujero negro tenga su correspondiente agujero blanco! Pero hasta donde yo sé, no estamos seguros de si todos los "agujeros" supermasivos son "agujeros negros" o si se supone que los agujeros blancos y los agujeros negros vienen en pares. Pero desde una perspectiva gravitacional, sus propiedades son las mismas cuando se ven desde la distancia.
Sabemos que debido a la fuerte gravedad de un agujero negro, puede aspirar cualquier objeto cercano y sólo puede entrar en él. Si consideramos el agujero negro como una entrada, entonces debería haber una salida a la que sólo se pueda entrar, que es el llamado "agujero blanco".
El paso entre un agujero negro y un agujero blanco también tiene un nombre propio, llamado "túnel gris" (es decir, "agujero de gusano")