[Andrew]

Существует версия о том что наша Вселенная целиком содержится внутри Черной Дыры.
Эта мысль далеко не нова - спекуляциям на эту тему уже несколько десятков лет.

Последние данные науки придают этой гипотезе дополнительный вес.

Первый аргумент в поддержку версии - так называемый голографический принцип.

Согласно последнему, физическая система внутри данного обьема целиком описывается процессами на поверхности, ограничивающей этот обьем.
Голографический принцип нашел свое подтверждение в формуле энтропии черных дыр, открытой Хоккингом и Виллером в 70-х.
Согласно этой формуле - энтропия (читай информация) черной дыры пропорциональна площади ее ПОВЕРХНОСТИ.
ВЕСЬ ОБЬЕМ информации, содержащейся в черной дыре - точь в точь помещается на поверхности ее горизонта событий, и хранится в ячейках размера длины Планка.

Что произойдет если в черную дыру попадет фотон с минимальной энергией (последний представляет единицу информации) ?
Согласно открытой Виллером и Хоккингом формуле (полученной независимо, разным способом), площадь горизонта черной дыры увеличится на одну планковскую ячейку. Каким то странным образом черная дыра как физический обьект полностью описывается информацией содержащейся на поверхности горизонта событий.

При этом нельзя сказать что в "центре" черной дыры ничего нет, и все ее содержимое лежит на поверхности.
Если пересечь горизонт событий - то ВНУТРИ черной дыры окажется вполне реальная масса.

Вообще, горизонт событий может возникнуть не только у черных дыр.
Пространство, плотно упакованное нейтронными звездами, также обладает горизонтом событий.
Сингулярность в центре черных дыр - что бы она из себя не представляла - не играет роли в наших рассуждениях.
Важен тот факт что горизонт событий - будь он сформирован черной дырой или нейтронными звездами - каким то образом содержит в себе ВСЮ информацию о физической системе внутри него.

Допустим незадачливый астронавт направился к горизонту событий черной дыры, находящейся в центре галактики.
При пересечении оного он не заметит ничего особенного. Первые 15 минут его падение к центру черной дыры продолжится без особых неудобств.

Однако для внешнего наблюдателя, ВСЯ содержащаяся в астронавте информация - будет находится не внутри черной дыры, а на поверхности ее горизонта событий.
Пересекший невидимую границу астронавт как бы раздваивается на две копии. Одна его копия продолжает полет к центру черной дыры. Другая - фрагментируется и записывается на поверхности, в ячейках размера длины Планка.
Как известно - квантовая информация не копируется. Астронавт летящий к центру черной дыры, и астронавт "размазанный" в ячейках поверхности горизонта событий - это в буквальном смысле одна и та же физическая система.

В этом суть голографического принципа.

продолжение следует

[Баядера]

Не... я такой версии еще не слышала ни разу.

сколько слышала всяких моделей - там астронавт, попадая в "горизонт событий" просто размазывается и растягивается почти до бесконечности.

Пересекший невидимую границу астронавт как бы раздваивается на две копии. Одна его копия продолжает полет к центру черной дыры. Другая - дефрагментируется и записывается на поверхности, в ячейках размера длины Планка.
Как известно - квантовая информация не копируется. Астронавт летящий к центру черной дыры, и астронавт "размазанный" в ячейках поверхности горизонта событий - это в буквальном смысле одна и та же физическая система.

А сможет ли он таки пересечь?... эту самую границу? Согласно постулатам нашего человечеьего бытия - НЕ.

[Баядера]

Каким то странным образом черная дыра как физический обьект полностью описывается информацией содержащейся на поверхности горизонта событий.

И что же это означает?

[Andrew]

сколько слышала всяких моделей - там астронавт, попадая в "горизонт событий" просто размазывается и растягивается почти до бесконечности.

Размазывается он по мере приближения к центру черной дыры. Если черная дыра очень большая (из разряда тех какие бывают в центрах галактик), то в месте пересечения горизонта событий астронавт не почувствует никаких неудобств. От горизонта событий до центра ему предстоит лететь еще примерно 30 минут. Разрывные приливные силы начнут действовать где-то на половине этого пути.

А сможет ли он таки пересечь?... эту самую границу? Согласно постулатам нашего человечеьего бытия - НЕ.

С точки зрения внешнего наблюдателя - астронавт никогда не пересечет горизонт событий. Поскольку время около последнего останавливается.
Тогда как с точки зрения падающего астронавта - он пересечет горизонт событий за считанные мгновения. И тем самым выпадет из нашего времени.

И что же это означает?

Забегая вперед - все что мы воспринимаем как окружающий нас 3D мир - можно описать как процессы происходящие на 2D поверхности.
Что является этой 2D поверхностью? Это горизонт событий черной дыры - внутри которой находится наша Вселенная.

[Баядера]

Размазывается он по мере приближения к центру черной дыры. Если черная дыра очень большая (из разряда тех какие бывают в центрах галактик), то в месте пересечения горизонта событий астронавт не почувствует никаких неудобств. От горизонта событий до центра ему предстоит лететь еще примерно 30 минут. Разрывные приливные силы начнут действовать где-то на половине этого пути.

Я о таких сроках не слышала ничего - слышала лишь о том, что "попадая в горизонт событий, там можно остаться навечно.

С точки зрения внешнего наблюдателя - астронавт никогда не пересечет горизонт событий. Поскольку время около последнего останавливается.
Тогда как с точки зрения падающего астронавта - он пересечет горизонт событий за считанные мгновения. И тем самым выпадет из нашего времени.

В этом и заковыка - этого же в принципе НИКТО НЕ ЗНАЕТ.
А теорий много.

Забегая вперед - все что мы воспринимаем как окружающий нас 3D мир - можно описать как процессы происходящие на 2D поверхности.
Что является этой 2D поверхностью? Это горизонт событий черной дыры - внутри которой находится наша Вселенная.

Не... про множество измерений мы говорить НЕ будем - там теорий еще больше - а практического обоснования нет ни у одной из них.

[Andrew]

Итак, голографический принцип утверждает что все происходящее внутри 3D мира – эквивалентно процессам происходящим на 2D поверхности, окружающей этот мир. При этом 3D мир обладает гравитацией, тогда как 2D поверхность лишена ее.

Если мы задумаемся о применении голографического принципа к нашей Вселенной, то логичным кандидатом на роль 2D поверхности будет горизонт событий черной дыры, содержащей наш мир.

Аргумент N2.

Это теория Поплавски (ранее упомянутая Сан Санычем) о том что наша Вселенная возникла в результате «отскока» (bounce) из состояния предыдущего коллапса.
Поплавски нашел способ как избежать сингулярности в Большом Взрыве, а также в Черных Дырах.

В общих чертах, его рассуждения заключаются в следующем.
Квантовым частицам свойственно вращение – т.н. спин. ОТО не учитывает вращение частиц, делая предположение что их вращения в противоположные стороны взаимно компенсируют друг друга. Поплавски математически доказал что это допущение неверно. В формулах вращения хитро складываются, и в результате остается остаточный момент вращения, которым можно пренебречь при низких плотностях энергии/вещества, но в условиях близких к сингулярности этот остаточный момент вращения начинает играть решающую роль.

Cжатая масса вращающихся частиц начинает закручивать само пространство. Которое можно представить как перекрученный жгут. Возникает обратное, раскручивающее напряжение. Математика показывает, что торсионная сила закрученного пространства настолько велика – что она препятствует дальнейшему сжатию массы, и таким образом позволяет избежать сингулярностей Большого Взрыва и внутри Черных Дыр.

После чего Поплавски сделал следующий вывод. В момент Большого Взрыва сингулярности не было. Значит мы вправе рассуждать о том что было ДО Большого Взрыва с точки зрения обычной физической теории – той же ОТО. И тогда единственный возможный вариант – Большому Взрыву предшествовал гравитационный коллапс материи (т.е. имел место "отскок").

Чем он был вызван?

Тут можно предположить бесконечный цикл расширения и сжатия Вселенной – что не дает настоящего ответа о ее происхождении (а также противоречит второму закону). Другой возможный вариант – наша Вселенная возникла в результате рождения Черной Дыры.

Возникает следующая картина: вначале каким то образом сформировалась черная дыра. Содержащаяся в ней масса устремилась к центру, сжимаясь в точку. В момент предельной плотности энергии/вещества вращение частиц закручивает пространство словно жгут. Возникает ответное торсионное напряжение. В один прекрасный момент пространство начинает раскручиваться назад – и так произошел Большой Взрыв.
Теория Поплавского примечательна тем, что она дает обьяснение наблюдаемой плотности и однородности Вселенной, без привлечения экзотических квантовых полей (как в стандартной теории инфляции).
Все следует из уравнений ОТО, дополненных вращением квантовых частиц.

Итак, второй аргумент в пользу черной дыры как контейнера для нашего мира – это теория Поплавски о том что Большому Взрыву предшествовал гравитационный коллапс массы.

продолжение следует

[Andrew]

Последняя важная новость теоретической физики - ученые сумели подтвердить верность голографического принципа в компьютерных симуляциях:

http://gigamir.net/techno/technology/pub452447

Статья корявая, но суть передает.

----------------------------------------------

Группа физиков-теоретиков из Университета Ибараки (остров Хонсю, Япония) опубликовала на научном портале arXiv две статьи, из которых следует, что наша Вселенная представляет собой голограмму, объемную проекцию более простой, одномерной Вселенной.
Что это означает и как оно может помочь народному хозяйству планеты, даже не спрашивайте. Автор этих самых строк в глубине души надеялся, что эпоха физического абсурда с его дуальностями, околосветовыми сюрпризами и прочим закончилась с началом нового века и снова в наших школьных уравнениях постепенно возобладает физический смысл. Но, похоже, с этой мечтой следует навсегда распрощаться.
На самом деле, все очень просто. Голографический принцип гласит: физические законы в комнате, где вы сейчас сидите, полностью описываются законами, существующими на стенах этой комнаты (то есть в двумерном мире). А законы, которые работают на стенах комнаты, описываются законами, работающими в одномерном пространстве – на прямой.

Если принять эту гипотезу, то находят объяснение многие несоответствия, существующие между квантовой механикой и теорией относительности. Объясняется даже гравитация, которую вообще невозможно понять: она, следует из голографического принципа, есть следствие вибрационного взаимодействия бесконечно тонких вибрирующих струн. Математически головоломный мир этих струн, который имеет девять пространственных и одно временное измерение, становится тогда просто голограммой, отображением реальных телодвижений в самом простейшем, одномерном пространстве, где ни о какой гравитации и не слыхивали.

Да сих пор вся эта математическая прелесть была лишь ничем не подтвержденным предположением, в которое многие верили, но которому не было доказательств. И вот, наконец, появилось что-то похожее на подтверждение. Японские теоретики пусть и не доказали строго справедливость голографической теории, но, по крайней мере, предоставили убедительные свидетельства в ее пользу.
Помогли черные дыры. Физики оценили их свойства – внутреннюю энергию, положение горизонта событий, энтропию и другие – с точки зрения теории струн, а потом посчитали их внутреннюю энергию для мира с низшим количеством измерений, где гравитации не существует. Оба расчета дали один и тот же результат.
Малдасена счастлив.
«Они численно подтвердили то, в чем мы были давно уверены, – радуется автор теории, но тут же добавляет пищи для раздумий. – Космос с черной дырой имеет десять измерений, и восемь из них образуют восьмимерную сферу. И это отображение одномерного мира, где зверинец квантовых частиц напоминает группу идеальных струн, или гармонических осцилляторов, каждая из которых связана с остальными».

[Andrew]

Еще один прорывной результат - полученный Сусскиндом и Малдаценой, первооткрывателями голографического принципа.

http://news.sciencemag.org/physics/2013 ... tanglement

Оказывается, что т.н. "квантовая запутанность" между квантовыми частицами на 2D поверхности - соответствует червоточинам в 3D мире.
Червоточина (wormhole) - тунель между двумя участками пространства-времени - это феномен ОТО (см. картинку ниже). Квантовая запутанность - мгновенная связь между двумя удаленными друг от друга квантовыми частицами - это феномен квантовой механики.
Получается, что впервые открыта связь между квантовым феноменом (в 2D мире), и гравитационным феноменом (в 3D мире).
Похоже что физики наконец то прорвали фронт квантовой гравитации, и в ближайшем будущем нас ждут удивительные открытия.

[Яник]

все что мы воспринимаем как окружающий нас 3D мир - можно описать как процессы происходящие на 2D поверхности.

голографический принцип утверждает что все происходящее внутри 3D мира – эквивалентно процессам происходящим на 2D поверхности, окружающей этот мир. При этом 3D мир обладает гравитацией, тогда как 2D поверхность лишена ее.

А как понимать слова "воспринимаем", "можно описать как", "эквивалентно"?
Вот если бы было написано:
"все что мы воспринимаем как окружающий нас 3D мир - НА САМОМ ДЕЛЕ происходит на 2D поверхности".
Т.е. 3D мира - не существует, а есть только 2D поверхность.

Или в реале существует только 1D прямая, в ней заключено ВСЁ. И эта 1D прямая может разбухать в 2D,3D,4D,..9D
Мы, в частности, живем в 3D, хлеб жуём. А игвы в 4D, демиурги 5-6D и т.д.

[Сан Саныч]

А как понимать слова "воспринимаем",

Это как одел на нос специальные очки и смотришь телевизор в 3Де

[Andrew]

А как понимать слова "воспринимаем", "можно описать как", "эквивалентно"?
Вот если бы было написано:
"все что мы воспринимаем как окружающий нас 3D мир - НА САМОМ ДЕЛЕ происходит на 2D поверхности".

Не совсем точно писать "на самом деле 2D", т.к. 2D и 3D описания - математически эквивалентны.
Т.е. это как излагать одну и ту же мысль на двух разных языках.
Хочешь - говоришь на английском, хочешь, все то же самое - на русском.

Однако эквивалентные 2D и 3D описания - это не просто математический трюк. Выше я приводил мысленный эксперимент:

Допустим незадачливый астронавт направился к горизонту событий черной дыры, находящейся в центре галактики.
При пересечении оного он не заметит ничего особенного. Первые 15 минут его падение к центру черной дыры продолжится без особых неудобств.

Однако для внешнего наблюдателя, ВСЯ содержащаяся в астронавте информация - будет находится не внутри черной дыры, а на поверхности ее горизонта событий.
Пересекший невидимую границу астронавт как бы раздваивается на две копии. Одна его копия продолжает полет к центру черной дыры. Другая - фрагментируется и записывается на поверхности, в ячейках размера длины Планка.
Как известно - квантовая информация не копируется. Астронавт летящий к центру черной дыры, и астронавт "размазанный" в ячейках поверхности горизонта событий - это в буквальном смысле одна и та же физическая система.

В этом суть голографического принципа.

Т.е. в экстремальных условиях черной дыры наступает момент истины - то что выглядит для падающего астронавта как знакомая 3D картинка - для ВНЕШНЕГО наблюдателя сменяется 2D поверхностью горизонта событий.
ВНЕШНИЙ наблюдатель видит как падающий астронавт НА САМОМ ДЕЛЕ РАЗМАЗЫВАЕТСЯ по 2D поверхности.
И отсюда он может догадаться, что он сам находится внутри такой же черной дыры, и описывается такой же 2D поверхностью для ВНЕШНЕГО, не-Энрофного наблюдателя.

[Ахтырский]

А откуда может быть известно, что именно содержится внутри черной дыры, чтобы утверждать этот голографический принцип?

[Яник]

А откуда может быть известно, что именно содержится внутри черной дыры, чтобы утверждать этот голографический принцип?

Из математики.
Если модель непротиворечиво подтверждается наблюдениями, то значит так оно и есть. Пока не появится другая модель еще непротиворечивее

[Яник]

Не совсем точно писать "на самом деле 2D", т.к. 2D и 3D описания - математически эквивалентны.
Т.е. это как излагать одну и ту же мысль на двух разных языках.
Хочешь - говоришь на английском, хочешь, все то же самое - на русском.

Однако эквивалентные 2D и 3D описания - это не просто математический трюк.

У меня вызывает доверие.
Т.е. все содержится в 1D жгуте. А из него размножается.
У Роджера Желязны это было в "Хрониках Амбера". Амбер - подлиный мир, а остальное отражения.
А самая суть в 0D мире т.е. в точке. Это Создатель, Творец, Абсолют.

[Andrew]

А откуда может быть известно, что именно содержится внутри черной дыры, чтобы утверждать этот голографический принцип?

Хороший вопрос.

Горизонт событий, в теории, может существовать не только у черных дыр, а также у системы нейтронных звезд - которые являются обычными обьектами, без всякой экзотики. Пройдя горизонт событий системы нейтронных звезд - ты увидишь эти самые звезды. Голографический принцип работает и в этом случае - вся информация о системе нейтронных звезд содержится на поверхности ee горизонта событий.

Существует следующий аргумент, почему горизонт событий не является "твердой" поверхностью.
Есть т.н. "принцип эквивалентности" ОТО. Если ты свободно падаешь в гравитационном поле - законы физики должны быть для тебя такими же как если бы ты летел с постоянной скоростью в отсутствии гравитационного поля.
Если ты подчиняешься силе тяжести черной дыры - ты не должен испытывать никаких необычных эффектов - ты равноправен наблюдателю, находящемуся вдали от гравитационных полей.

Также, в районе горизонта событий супермассивной черной дыры - кривизна пространства-времени ничтожна.
Поэтому там не должны действовать эффекты квантовой гравитации - и работает обычная ОТО. Т.к. ты добровольно подчиняешься силе тяжести - ОТО к тебе "благосклонна", и ты должен спокойно пролететь горизонт событий, даже не заметив пересечения точки невозврата.

Но для внешнего наблюдателя пересечение горизонта событий не случится никогда! Он, согласно той же ОТО, увидит как ты все больше и больше замедляешься по мере приближения к поверхности. Кроме того, в районе горизонта событий излучается радиация Хоккинга - и внешний наблюдатель вправе ожидать, что ты будешь испепелен ею, и твои остатки распылит по всему горизонту событий.

Настоящий парадокс: безмятежное путешествие к центру с точки зрения падающего астронавта, и его распыление у поверхности горизонта событий с точки зрения внешнего наблюдателя. Разрешить этот парадокс можно с помощью голографического принципа - и безмятежный полет к центру, и жестокое распыление у горизонта событий - это ОДИН И ТОТ ЖЕ физический процесс, ОДНА И ТА ЖЕ история, расказанная на двух разных языках.

[Andrew]

Т.е. все содержится в 1D жгуте. А из него размножается.
У Роджера Желязны это было в "Хрониках Амбера". Амбер - подлиный мир, а остальное отражения.
А самая суть в 0D мире т.е. в точке. Это Создатель, Творец, Абсолют.

Зададим вопрос - каким образом многомерное пространство оказывается эквивалентным пространству меньшей размерности? Откуда в последнем берутся степени свободы?

Для нас пространство ассоциируется со свободой перемещения. На самом деле - пространство накладывает ограничения на свободу. Пространство - это мера разделенности.

Находясь в некоей точке на оси Х, я могу иметь контакт только с двумя непосредственными соседями - слева и справа.
До дальних соседей предстоит еще добраться, преодолевая расстояние.

В вышеупомянутом примере, где одномерная прямая оказалась эквивалентной пространству с десятью размерностями - степень свободы одномерного мира достигается ПРЯМОЙ СВЯЗЬЮ всего со всем.
Частицы одномерного мира квантово соединены в одно целое. Им не нужно для взаимодействия внешнее, формальное пространство - они сами являются пространством ДРУГ для ДРУГА.

В пределе, можно свести все в одну точку, и получить Царство Небесное.

[gavrik]

В пределе, можно свести все в одну точку, и получить Царство Небесное.

Точно! Прям на дно Галактики

[Яник]

В пределе, можно свести все в одну точку, и получить Царство Небесное.

Точно! Прям на дно Галактики

Тебе сатанисту не понять В точку сводится ВСЁ пространство- время, ВСЯ Вселенная. Никакого дна или покрышки Галактики в этом случае быть не может.

[gavrik]

Никакого дна или покрышки Галактики в этом случае быть не может.

Совершенно верно.Ни дна ,ни покрышки,ни Вселенной.Одна маленькая точка,микроскопическая такая.

[Яник]

Одна маленькая точка,микроскопическая такая.

Причем это не маленькая точка в окружении пустого пространства.
Никакого окружающего точку пустого пространства не будет. Оно всё в точку стянулось.