0. Wstęp.
Ponownie odsłonię przed Wami przepastne, nieprzebrane wręcz arkana astrofizycznych zjawisk, jakie wykraczają poza wyobraźnię niejednego Fizyka, a co dopiero nas, Laików. Dlaczego akurat Grawastary?
To bardzo ciekawe obiekty, ich właściwości wydają mi się daleko bardziej interesujące niż te, które cechują czarne dziury. Owszem, nie są tak te Grawastary obecne w świadomości masowej jak ich mroczne odpowiedniki. Na dodatek, Grawastaru jak dotąd nie zaobserwowano, dlatego nazywamy te obiekty hipotetycznymi gwiazdami. Z gatunku 'Kosmicznego Sci-Fi', jednak są o tyle fascynujące, że rozważane są jako alternatywne rozwiązania, z uwzględnieniem poprawek kwantowych oraz problemu paradoksu informacyjnego, równań dla czarnych dziur. A pochodzących oczywiście z Ogólnej Teorii Względności, którąśmy to już się dawno naumieli.
Alternatywa. To tak jakby powiedzieć: 'Dzień dobry, czy mogę poprosić nóż w plecy?', 'Niestety nie mamy noża, ale mogę Panu/Pani wbić w plecy widelec. Będzie boleć może nie tak samo, ale za to nie tak pospolicie'. Bo przecież czarna dziura to monstrum. Pożera i zakrzywia światło, samą czasoprzestrzeń tylko zakrzywia, no a le i tak - szacun! A przecież to nawet nie obiekt, to obszar czasoprzestrzeni, zawiera tę słynną już osobliwość, jest domniemanym i dosłownym końcem Czasu {tak wynika z rozwiązań OTW}. Jeśli Wielki Wybuch można brać pod uwagę jako Jego początek.
Grawastar to taka czarna dziura z modyfikacją. Nie posiada takich samych właściwości, ogólnie rzecz biorąc, jest podobny, ale w szczegółach różni się, i to w sposób zupełnie unikalny. Dość powiedzieć, że podobnie jak inna hipotetyczna gwiazda, bozonowa, jest transparentny, czyli... promieniowanie może przenikać przez warstwę zewnętrzną i tzw. powłokę. Moglibyśmy zobaczyć co ma środku, ale zapewniam, że jajko niepodzianka to mało co można by powiedzieć o Grawastarze. Co i jak, dlaczego i po ile, dowiecie się już za momencik.
1. Momencik mija, zaś Grawatsar się rozwija.
To właśnie problem horyzontu zdarzeń i paradoksu informacyjnego {faktu, iż coś wpada do czarnej dziury i jest niszczone bezpowrotnie, informacja zostaje stracona, jest niezgodne z założeniami mechaniki kwantowej} sprawił, że zaczęto szukać alternatywnych rozwiązań równań Einsteina.
Grawastar to skrót od Grawitacyjnej Gwiazdy Próżniowej. Tak w skrócie, może nie jest to oficjalna nazwa, bo najczęściej mówi się po prostu Grawastar, chodzi bardziej o cechy niż o ścisłość w tłumaczeniu. W skrócie - jak może powstać, potem - czym jest, a na końcu - co mógłby nam zrobić Grawastar. Co mógłby nam zrobić, doskonale da się przewidzieć - Ziemia w zetknięciu z wymarłą gwiazdą tego rodzaju zostałaby po prostu wessana i niewypluta.
Grawastara to efekt końcowy procesu wymierania gwiazdy, która traci swoje paliwo wodorowe. Niestety, po drodze do przepoczwarzenia się w czarną dziurę powstaje mały psikus. Zachodzi tzw. przejście fazowe i wytwarza się ciemna energia. Ciemna energia została poruszona i żywcem opisana w moim poprzednim wystąpieniu publicznym w formie tekstowej w 2 kolejnych wcześniejszych tematach - #45 i #44 - kiedy biedziłem się nad Gwiazdami Ciemnymi i Gwiazdami Bozonowymi. Dlatego słuchajcie uważanie, bo nie nie będę powtarzać =)
Ciemna energia to coś jakby negatywna, ujemna energia. Gdyby uwzględnić grawitację jako siłę, i oczywiście przyznać jej właściwości przyciągające, ciemna energia robiłaby coś odwrotnego. Jest to bardzo ulotna, i, właściwie, przy zastosowaniu obecnej aparatury pomiarowej, niemożliwa do wykrycia forma energii. Jednak wypełniałaby wnętrze Grawastaru, nie pozwalając mu na kolaps w nieskończoność z punktu widzenia obserwatora zewnętrznego.
{Czarne dziury, widziane z zewnątrz, zapadają się nieskończenie długo; to pochodna zakrzywienia czasoprzestrzeni i dylatacji czasu, jak również jego relatywistycznych właściwości, bo obiekt wpadający do czarnej dziury poza horyzont zdarzeń widziałby ją zapadniętą, z osobliwością na końcu, ale po jakimś czasie, wewnętrzno-czarno-dziurowym, doleciałby do Końca Rzeczywistości i Czasu. Osobliwości, poezja mi się włącza}. Czyli - Grawitacja ciągnęłaby Grawastar na randkę w nieskończone zapadanie się {pewnie ze wstydu!}, a ciemna energia mówiłaby - hola, hola, stać i nie zapadać się, wstyd nie wstyd, siedzieć na miejscach. Nic byśmy nie zobaczyli, spokojnie. Efekt taki sam jak z czarnymi dziurami - pochłanianie światła. Jednak dałoby się usłyszeć cichy pomruk, a właściwie ponure dzwonienie fal grawitacyjnych. Podglądacze i podsłuchiwacze Ci naukowcy, zaś ciemna energia to chyba ich sojusznik.
Ugięcie i pochłanianie światła, zatrzymany kolaps, ale brak horyzontu zdarzeń - niby wszystko na widoku, ale nic nie widać. Ale uszy do góry =)
2. Grawastary Wszechświata, dać głos! Nic nie widać!
Grawastar to po prostu czarna dziura, której coś przeszkodziło w zapadnięciu się w osobliwość, pod własnym ciężarem. Zatrzymane w połowie drogi do skupienia się w sobie, w stłamszeniu się, w skulenie się i pochlipywanie w ciemnych kątach. Wesoło ma być! Głośne są te Grawastary, echo fal grawitacyjnych da się słyszeć aż na Ziemi, chociaż jeszcze żadnych nie wykryto.
Czy Grawastary mnie słyszą? Jacyś tacy Panowie za skromni są =) Odgłosy paszczą wydają, a ich nie widać, ciemno, choć oko wykol. I udają czarne dziury, ale koło czarnej dziury - toto nie stało nawet! Słabizna, nie zapadły się, nie zapadły się, terefere =)
Grawastary to, może inaczej rzecz ujmując, rozwiązania OTW w innej czasoprzestrzeni. A konkretniej - są to rozwiązania zaproponowane dopiero w 2001 roku.
Mamy różne ich modele, ja skupię się na jednym, moim zdaniem najciekawszym.
Użyto w nim tzw. elektrodynamiki Eisnteina-Borna-Infelda, nieliniowej, czyli nie abstrakcyjnej. {abstrakcyjnej, czyli liniowej - zawierającej m.in. wszystkie elementy nie podlegające żadnym ograniczeniom - np. są w niej zagnieżdżone nieskończoności; dlatego mówi się, że Rzeczywistość Fizyczna jest nieliniowa, zaś modele liniowe ułatwiają wyliczenie wartość nieliniowych, których rozwiązania są przeważnie o wiele bardziej skomplikowane niż układów liniowych. O, kurde. Gdy to pisałem, to rozumiałem, co piszę, ale gdy przeczytałem poprzednie zdanie, coś mi w nim nie gra =) Nieliniowy - abstrakcyjny, tak jakby idealny. Nieliniowy - Realny, dla naszej Rzeczywistości typowy, bo nie zawierający elementów nieograniczonych, takich jak ta nieskończoność, na przykład, ten i tamten}..
Jednym słowem - bardzo trudnej, realnej {nieliniowej, czyli nie... liniowej =) Mam niezły ubaw pisząc te zdania}, ale za to z uwzględnieniem faktu, że rozwiązania z nieskończonością mogą być błędne, z prostego powodu - np. tego, że nasz Wszechświat może być skończony. Liniowe modele, choć proste w opisie, mogą zawierać niepasujące do naszego Świata nieskończoności; mimo to, ułatwiają zrozumienie {najprawdopodobniej} nieliniowej rzeczywistości fizycznej.
Dobra. Wysiadłem z pociągu na chwilę, muszę przyznać. Ale jak już tu jesteśmy, mogę wrócić na poprzednią stację... =)
Dzięki powyższemu zabiegowi, Grawastar może zachować taką samą strukturę czasoprzestrzeni, bez dostrajania jej parametrów dla wnętrza i zewnętrza, jak ma to miejsce w przypadku innych modeli Grawastarów [np. Mazura-Mottoli, cylindrycznych, pierwotnych], gdzie manipulujemy czasoprzestrzenią, a w zasadzie jej właściwościami. Nie można powiedzieć, że ten zabieg to ostateczne rozwiązanie, ale można uniknąć sztuczek gorszego kalibru.
Geometria czasoprzestrzeni dla Grawastaru w nieliniowej elektrodynamice jest taka sama wewnątrz, jak i na zewnątrz powłoki. Symetria jest sferyczna, co nie jest typowym i powszechnie stosowanym {w modelach czego, no, czego? Grawastarów, Kosmicznych Ogrów, oczywiście =)} zabiegiem, ale za to nie trzeba kombinować, jeśli chodzi o wnętrze i obszar poza powłoką .
3. [Wtrącenie z mechaniki kwantowej]
{sytuacja podobna ma miejsce w przypadku mechaniki kwantowej; założenia kopenhaskie mówią, że istnieje świat makro, mikro i jakaś tajemnicza granica świata kwantowego i klasycznego; jednak nie bardzo wiadomo, gdzie miałaby się ona znajdować, a nawet... jeszcze nie dowiedziono, że na pewno istnienieje. Gdyby nie fakt, że dzięki zabiegowi Szkoły Kopenhaskiej mechanika kwantowa jest spójna z mechaniką klasyczną, a właściwości kwantowe obserwowane są zgodne z obecnymi równaniami, można poddać wątpliwość zabieg rozgraniczenia świata kwantowego i klasycznego}.
[/wytrącenie z mechaniki kwantowej]
Taką 'magiczna granicą jest sam horyzont zdarzeń. Nie ma go na 'mapie', a jednak jest potrzebny, żeby się zgadzało - równania i obserwacje. Trochę sztuczne rozgraniczenie prawda? No, ale w myśl zasady 'Żeby było dobrze', co ja się będę produkował...
4. Kosmiczna Cebula pokazuje, co ma środku. A ma - Warstwy.
Ogrowate te Grawastary, nie ma co. Już sama nazwa 'Grawastar' - jakaś taka przyciężka, no ale to moje odczucie. Mimo tego - do rzeczy.
Grawastary miałyby składać się z trzech obszarów. 1 - Wnętrze. 2 - Zewnętrze. 3 - Szczypiorek.
Żartowałem, 1. to faktycznie wnętrze. 2. - Skorupa; zaś ostatnim obszarem jest część zewnętrzna. No, i mamy, tak: w środku zupa z ciemnej energii, która nieustannie powstrzymuje Grawastar przed zapadnięciem się do osobliwości. Przeciwstawia się grawitacji.
Powłoka jest ciekawa. Mamy tam ultrarelatywistyczną plazmę, inaczej mówiąc - 'sztywny płyn'. Robi on 'na złość' ciemnej energii w środku i również powstrzymuje ciemną materię przed wypchaniem wszystkiego na zewnątrz. To byłby Kosmiczny Paw, no ale już wpisałem Ogra =) Jeśli Kosmos to Kosmos, ze wszystkimi czarnymi dziurami, gwiazdami neutronowymi i ciemną materią nawet, to co powiecie na to?
Najlepsze na koniec. Zewnętrzna część to próżnia, i dopiero tam można zastosować równanie Schwarschilda, czyli takie, które opisuje strukturę i zakrzywienie geometrii czasoprzestrzeni dla czarnej dziury. Czarne dziury są relatywistyczne, Grawastary - ultrarelatywistyczne... Gdyby tylko istniały naprawdę =)
Co jeszcze, ręce mi się pocą, gdy to piszę. Brakuje osobliwości i horyzontu zdarzeń, a poza tym to... czarna dziura! Dzięki zastosowaniu innej, nieliniowej elektrodynamiki, otrzymano alternatywę dla czarnej dziury, uniknięto paradoksu informacyjnego i problemu nieskończoności w osobliwości grawitacyjnej!
A wszystko po to, by równania OTW i ich problem nieskończoności w czarnej dziurze mógł pozostać w mniejszej sprzeczności z mechaniką kwantową, która równie dobrze jak OTW opisuje swój kawałek podłogi. A także po to, by część grawitacyjna z OTW mogła bardziej przypominać coś, co rozumiemy i potrafimy rozwiązać. Albo umieścić na niebie =) Jednym słowem - realniejsze wersje swoich mrocznych i sławnych kuzynek, posiadające ograniczenia.
Takimi ograniczeniami mogą być np. dyskretny czas, albo i odległość, które w przypadku OTW bez modyfikacji 'pod fizykę kwantową' są ciągłe i powodują olbrzymie problemy - problemy z nieskończonościami, które trzeba kasować za pomocą trików matematycznych, takich jak renormalizacja, aby 'było dobrze' =)
5. Najlepsze na koniec: to już prawie koniec! =)
Powierzchnia Grawastaru jest niezwykle cienka. Dlatego dźwięk rozchodzi się po niej z prędkością światła. Ocho, słyszeliście? To znaczy, widzieliście? Sam już nie wiem =)
Aha, zapraszam na Patronite! To nie takie trudne założyć tam konto i wesprzeć klikanie w klawiaturę! :)
Oraz na Facebook fanpage; więcej nas, jest ciaśniej ale weselej! ^_^
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz