Jarek Duda

Co do pilnowania zachowania ładunku przez prawo Gaussa, nie powiedziałbym że to jest prawo boskie, tylko matematyczne - tzw. twierdzenie Stokesa. Patrząc się na brzeg jakiegoś obszaru, całka z wychodzącego pola to jest ładunek w środku - chcąc zmienić ładunek w środku, musiałbyś zmienić pole na brzegu obszaru. Jako że dotyczy to dowolnego obszaru, musiałbyś zmienić pole w dowolnej odległości - dosłownie całe pole pilnuje zachowania ładunku ... i nie ma analogu dla liczby barionowej. Dlaczego gwiazda neutronowa musi się zapadać? Obserwujemy gwiazdy neutronowe o różnych masach - napierających na ten centralny punkt. Czym większa masa, tym większe ciśnienie a więc i inne parametry w tym punkcie - jeśli materia nie jest niezniszczalna (liczba barionowa może się zmieniać), w końcu będzie musiała się poddać temu dowolnie dużemu ciśnieniu - konwertując tą materię w energię. Co do GRB: http://en.wikipedia.org/wiki/Gamma-ray_burst#Emission_mechanisms "The means by which gamma-ray bursts convert energy into radiation remains poorly understood, and as of 2010 there was still no generally accepted model for how this process occurs (...) Particularly challenging is the need to explain the very high efficiencies that are inferred from some explosions: some gamma-ray bursts may convert as much as half (or more) of the explosion energy into gamma-rays"

Nie jestem jedynym wątpiącym w konieczność zachowania liczby barionowej - łamanie jest wymagane np. w wielu modelach cząstek czy bariogenezie. Poprzez prawo Gaussa, całe pole elektryczne pilnuje zachowania ładunku, podobnie spin-prawo Ampera ... ale nie ma czegoś w tym stylu dla liczby barionowej. Jeśli niszczenie barionów jest możliwe, raczej wymaga ekstremalnych warunków żeby być statystycznie istotne - i ciężko sobie wyobrazić bardziej ekstremalne niż w centrum zapadającej się gwiazdy neutronowej, ponoć dążące do nieskończonej gęstości podczas hipotetycznej kreacji centralnej osobliwości czarnej dziury. Z drugiej strony obserwujemy wiele "niewyjaśnionych" źródeł wyzwalających olbrzymie ilości energii jak gamma ray bursts - potrzebujemy coś podtrzymującego ten bilans energii, a tylko "spalanie barionów" jest w pobliżu pełnej konwersji materia->energia. Spektrum wyzwolonej energii może być bardzo różne - wyższe gdy obserwujemy bezpośrednie produkty, lub niższe jeśli rozproszą się one w objętości gwiazdy i obserwujemy np. jakieś promieniowanie termiczne.

Skąd mogą się brać tak olbrzymie ilości energii? Może z tego że liczba barionowa prawdopodobnie nie musi być zawsze zachowana - łamanie tej liczby jest wymagane np. przez hipotetyczną bariogenezę jako wytłumaczenie przewagi materii nad antymaterią w naszym wszechświecie, jest wymagane przez wiele modeli cząstek jak supersymetryczne, hipotetyczne promieniowanie Hawkinga ponoć potrafi zamienić bariony w promieniowanie bezmasowe ... Jeśli liczba barionowa nie musi być zachowana, czyli można niszczyć bariony np. w wyniku rozpadu protonu, kolejnym etapem ewolucji gwiazdy neutronowej powinno być osiągnięcie ekstremalnych warunków w centrum wymaganych do takiego "spalania barionów", czyli prawie pełnej konwersji materia->energia, uwalniającej olbrzymie ilości energii, której nie można wytłumaczyć w inny sposób ... jak w powyższym artykule.

Elektron jest monopolem elektryczny i dipolem magnetycznym - jest (między innymi?) bardzo nietrywialną konfiguracją pola EM. Dodatkowo ma tzw. zegar de Broglie/zitterbewegung: sprzężone wewnętrzne oscylacje z częstotliwością tak żeby E=mc^2 było też równe E=hbar*omega. Te oscylacje potrafimy eksperymentalnie obserwować, polecam np. pracę Hestenesa ( http://fqxi.org/data/essay-contest-files/Hestenes_Electron_time_essa.pdf?phpMyAdmin=0c371ccdae9b5ff3071bae814fb4f9e9 ), w której wspomina eksperyment grupy Gouanère: dobieramy tak prędkość i kąt elektronów żeby odległość między tymi oscylacjami odpowiadała stałej sieci kryształu w który strzelamy - obserwują zwiększoną absorpcję. Podobnie jak dla kropelek Coudera, te wewnętrzne oscylacje elektronu propagują się na pole którego jest on częścią: tworzą falę sprzężoną z korpuskułą ('pilot wave'), która powoduje "kwantowe zjawiska" np. (obserwowane na kropelkach): - interferencję na dwóch szczelinach: korpuskuła porusza się jedną trajektorią, jej fala obiema - pilotują korpuskułę, - kwantyzację orbit - żeby wejść w rezonans z polem, cząstka wykonuje całkowitą ilość tyknięć podczas jednej orbity, - tunelowanie - dokładny stan pola jest niezwykle skomplikowaną wypadkową całej historii, powodując że sukces przejścia przez barierę jest praktycznie losowy. Co do fotonu optycznego, jest on dość skomplikowaną konfiguracją pola EM. Niestety nieznaną ponieważ w świecie mechaniki kantowej nie wypadać zadawać pytania o tą konfigurację. Ale co wiemy? Niesie on energię, pęd i moment pędu. Czyli z praw zachowania, musiał powstać z procesu odpowiednio zmieniającego te wielkości, jak deekscytacja - można widzieć foton jako jej artefakt. Najbardziej nietrywialny jest ten moment pędu, który jest prawdziwy: może obracać makroskopowe obiekty. Czyli foton to taka fala typu skręcenie, jak za śrubą okrętową.

Owszem już punkt jest zwykle idealizacją. Np. z jednej strony traktuje się elektron jako cząstkę punktową - ale całkując gęstość energii pola elektrycznego, dostalibyśmy że punktowy ładunek ma nieskończoną energię ... podczas gdy wiemy że 511keV już wystarczy. Z drugiej strony ten sam elektron np. w okolicy protonu staje się wręcz gigantyczną rozmytą chmurą i niby nie wolno zapytać gdzie jest ten niepodzielny ładunek ... no chyba że go wyrzucimy z orbity, wtedy wolno nam stwierdzić gdzie był przed wyrzuceniem, prowadząc do wręcz zdjęć orbitali: http://www.scientificamerican.com/article/the-shape-of-atoms/ Odnośnie "shut up and calculate" - gdyby to był czas na trening, pewnie by się kończył ... nie - to jest cała filozofia: nie myśl tylko rachuj. Zapomnij że to idealizacje np. pomijające otoczenie, nie próbuj zrozumieć co się dzieje pod spodem - np. dynamiki za kolapsem funkcji falowej jak to 20as opóźnienia fotoemisji, traktuj elektron raz jako punkt, raz jako chmura - w zależności od niejasnych kryteriów (gdzie jest granica?) itp, itd... No właśnie - podstawowym problemem tutaj jest zrozumienie dualizmu korpuskularno-falowego. Że raz np. elektron jest niby niepodzielnym punktowym ładunkiem, raz rozmytą chmurą ... ale są eksperymenty w których "przechodzi między tymi dwiema naturami" - np. wspomniane "zdjęcia orbitali": najpierw jest orbitalem, potem już porusza się po trajektorii do detektora. Innym przykładem jest doświadczenie Afshara: http://en.wikipedia.org/wiki/Afshar_experiment Więc może po prostu cząstki są tym i tym na raz: są korpuskułą ze sprzężoną z nią falą ("pilot wave") - jak kropelki Coudera. Gdzie widzisz problem z tą interpretacją? Co do różnicy między obiektami klasycznymi a klasycznopolowymi. Te pierwsze są opisywane przez mechanikę klasyczną - obiekt to jest np. punkt i tyle. Natomiast klasycznopolowe obiekty to na przykład solitony czy kropelki Coudera - są częścią pola lub sprzężone z nim, oddziaływają przez to pole, dokładny stan pola jest wynikiem całej historii - sytuacja jest dużo bardziej skomplikowana niż w zwykłej mechanice klasycznej. Na przykład to pole ma zwykle symetrie które z twierdzenia Noether dają prawa zachowania - np. momentu pędu. Czyli produkują np. parę wirków (EPR), całe pole pilnuje żeby miały przeciwny moment pędu. O, widzę że podobnie jak z lorentzowsko niezmienniczym eterem, tutaj też się chyba zgadzamy: losowość teorii oznacza tylko i wyłącznie naszą niewiedzę - niedoskonałość danego przybliżonego modelu. ... jednak niestety często traktuje się losowość jako fundamentalna część mechaniki kwantowej - że "Bóg gra w kości" np. podczas kolapsu funkcji falowej ... Delayed choice quantum erasure jest dość wyrafinowany - może weźmy prostszy z retrocausality: Wheelera w ustawieniu Aspecta: Mach-Zehnder w którym wkładamy lub podnosimy ostatnie lustro półprzepuszczalne: http://arxiv.org/abs/quant-ph/0610241 W interpretacji kopenhaskiej podniesienie lusterka wybiera między klasyczną i kwantową naturą cząstki - wybraną później niż decydujący moment (retrocausality). Dla obrazka kropelek Coudera nie trzeba żadnego retrocausality: korpuskuła porusza się jedną trajektorią, fala porusza się obiema - i w zależności od ostatniego lusterka wpływa lub nie na trajektorię cząstki. Co do Maximal Entropy Random Walk, nie siedzę w tym od obrony, ale ogólnie dochodzi kilkanaście cytowań rocznie, łącznie z Nature. Można się zasłaniać zasadą nieoznaczoności odnośnie nieposiadania pozycji przez elektron na orbitalu ... ale ten argument przestaje działać gdy pytamy się o pozycję elektronu w makroskopowej sieci półprzewodnika. Czyli powinniśmy móc zadać pytanie typu: "jeśli elektron jest w danym obszarze, jakie jest prawdopodobieństwo że w następnej chwili czasowej będzie w innym danym obszarze" - czyli rozważać modele stochastyczne dla elektronów. I dopiero pełna maksymalizacja niewiedzy: Maximal Entropy Random Walk daje tutaj zgodność z eksperymentem jak i mechaniką kwantową.

Rzeczywiście M-M wykazało tylko stałość prędkości światła ... która "powinna" być różna jeśli poruszalibyśmy się w eterze jako jakiejś cieczy. Taki koncept eteru jest oczywiście błędny, jednak obecnie wszędzie wykorzystujemy klasyczne lub kwantowe teorie pola - trochę innej natury, ale jednak dosłownie jest to pewne medium wypełniające próżnię: przy ustalonym układzie odniesienia, dla każdego x, t jest określony np. wektor E(x,t). Rozumiem że jest spore negatywne historyczne nacechowanie tego słowa, jednak różnego rodzaju pola w fizycznych teoriach to współczesny analog eteru - tym razem Lorenzowsko niezmienniczy, czyli nie ma sensu mówienie o prędkości względem niego.

Przybliżeniem lub nie, pole elektromagnetyczne jest czymś co wypełnia próżnię - jest pewnym bytem/substancją pozwalającą na propagację fal. Mamy też inne pola w tej "pustej" próżni, na przykład pozwalające na spontaniczne wykreowanie par cząstek. Wg. Wikipedii, "Aether theories in physics propose the existence of a medium, the aether (also spelled ether, from the Greek word (aἰθήρ), meaning "upper air" or "pure, fresh air"[1]), a space-filling substance or field, thought to be necessary as a transmission medium for the propagation of electromagnetic or gravitational forces." - zobacz sobie: http://en.wikipedia.org/wiki/Aether_theories#Non-standard_interpretations_in_modern_physics Co do podpisywania się pod swoimi postami, chodzi o branie odpowiedzialności za swoje słowa ... czego jak widać po Twoich postach, często nie mają anonimowi dyskutanci.

Owszem eksperyment Michelsona-Morleya obalił istnienie eteru wyróżniającego pewien układ odniesienia (nie Lorentzowsko niezmienniczego). Ten eksperyment nie obalił istnienia pola elektromagnetycznego - nowoczesnego, Lorentzowsko niezmienniczego odpowiednika eteru. Reszta Twojego postu to jak zwykle, typowe dla anonimowych "dyskutantów": jakieś ogólnikowe próby obrażenia, atakowanie doboru słów, bez żadnych merytorycznych argumentów - że tak się wyrażę: szkoda gadać. Pozdrawiam

Co do Michelsona-Morleya, testuje on Lorentzowską niezmienniczość, którą specjalnie podkreśliłem. Pole elektromagnetyczne jest czymś wypełniającym próżnię, zgodnym z tą niezmienniczością. Nie rozumiem Twojego komentarza odnośnie cytatu Feynmana. Dotyczy on eksperymentu na dwóch szczelinach - że raz lepiej patrzeć na cząstkę jako korpuskułę, raz jako falę - i szczerze dość niejasne jest przejście między tymi obrazami. Polecam np. słaby pomiar średnich trajektorii interferujących fotonów ( Science 332 1170 ): http://www.kiroku.riec.tohoku.ac.jp/simon/quantum/science-2-slit.pdf Problem znika jeśli traktujemy cząstkę jako pełny obiekt z dualizmem korpuskularno-falowym: jako korpuskułę sprzężoną z falami które wytwarza, jak dla kropelek Coudera. Co do "In reality, it contains the only mystery." miał on na myśli że jak wspomniałem, całą mechanikę kwantową można wyprowadzić z tej interferencji - przez całki po trajektoriach.

Peceed, niezwykle cenię myślenie abstrakcyjne, tylko przypominam że należy pamiętać że to są zawsze idealizacje - że należy być bardzo ostrożnym z interpretowaniem otrzymanych wniosków. Np. Feynman powiedział o double slit experiment: "We choose to examine a phenomenon which is impossible, absolutely impossible, to explain in any classical way, and which has in it the heart of quantum mechanics. In reality, it contains the only mystery.", co było jednym z czynników obecnej powszechnej wiary w niemożliwość intuicyjnego zrozumienia tego co się dzieje za abstrakcyjnym opisem mechaniki kwantowej, że trzeba zgwałcić naturalne intuicje i przyjąć "shut up and calculate" jako jedyne słuszne podejście ... Co gorsze, wywnioskowano z tego że natura/fizyka rzeczywiście jest np. niedetrministyczna - że mimo np. symetrii CPT która mówi że przeszłość i przyszłość są dość podobne, natura musi wylosować każdy kolejny krok ... że "Bóg gra w kości". ... no i dziś, wbrew Feynmanowi, przeprowadzamy eksperyment z dwoma szczelinami na klasycznopolowych (to znacznie więcej niż klasyczne) obiektach z dualizmem korpuskularno falowym: korpuskuła porusza się jedną trajektorią, a sprzężona z nią fala ("pilot wave") wszystkimi trajektoriami - "pilotując" trajektorię korpuskuły: https://hekla.ipgp.fr/IMG/pdf/Couder-Fort_PRL_2006.pdf Co do eteru, czym się różni np. pole elektromagnetyczne od Lorentzowsko niezimienniczego eteru - "substancji" wypełniającej wszechświat, w której mogą się np. propagować fale? Co do "wyższości mechaniki kwantowej" - bezpiecznie niż o opisach, mówić o eksperymentach - proszę podaj mi przykład takiego który uważasz że nie może mieć klasycznopolowego wyjaśnienia? (przesuń poprzeczkę Feynmana ... choć z jego całek po trajektoriach - jak mamy interferencję, to mamy wszystko). Np. jednym z kontrargumentów przeciwko "klasycznemu" spojrzeniu na elektron: że wykonuje on pewne błądzenie losowe w zdefektowanej sieci półprzewodnika, było to że oczekiwalibyśmy że dalej może on swobodnie się poruszać - podczas gdy półprzewodnik jednak nie przewodzi prądu ponieważ elektrony statystycznie lokalizują się w obszarach bez defektów (lokalizacja Andersona). No i okazuje się że te standardowe modele błądzenia przypadkowego ("generic random walk") tylko przybliżają podstawową zasadę którą powinniśmy stosować w fizyce statystycznej: maksymalizacji niewiedzy. Wybierając porządnie: używając Maximal Entropy Random Walk, okazuje się że oczekujemy już dokładnie takich samych lokalizacji jak w mechanice kwantowej (gęstość stacjonarna prawdopodobieństwa to kwadraty stanu podstawowego Hamiltonianu): Wracając do rozwiązań OTW typu Schwarzchilda, zupełnie pomija się tutaj dość istotne pytanie czy np. materia jest w stanie przetrwać wymaganie ściśnięcie do nieskończoności - czyli czarna dziura mogła powstać. Szczególnie że dalej nie mamy kwantowej grawitacji. Zamiast tego było wielkie hura i obsadzenie tej niszy ekologicznej przez fizyków - zgodnie z chyba największą patologią w nauce jako wytworze ambitnych i egocentrycznych indywiduów: koncept nie zakorzenia się w społeczności naukowej kiedy jest poprawny, tylko kiedy jest "ciekawy" - można z niego wyprodukować dużo papieru i sprzedać publice.

Naiwne to jest np. automatyczne przyjmowanie rozwiązań OTW typu Schwarzchilda, bez zastanawiania się co dzieje się z tą materią. To jest ogólny problem fizyków - zapominają że zwykle pracują na idealizacjach. ... jak praktyczna mechanika kwantowa. Na przykład zwykle o atomie helu myśli się że ma po prostu dwa elektrony w stanie s ... podczas gdy należy rozważyć dwuelektronowe równanie Schrodingera psi(x1,x2), w którym już uwzględnia się ich odpychanie Kulombowskie - widać że te dwa elektrony są silnie zantykorelowane ... tyle że analitycznie już nie potrafimy obliczyć tej funkcji falowej ... a to jest tylko wierzchołek góry lodowej. Niestety nie mamy dostępu do fundamentalnej mechaniki kwantowej: ewolucji funkcji falowej wszechświata. Ta do której mamy dostęp to straszna idealizacja, dlatego należy być bardzo ostrożny z interpretacją jej wyników. Co do problemu jajka i kury odnośnie klasycznej i kwantowej teorii pola ... Weź klasyczną z odpowiednikiem cząstek: zlokalizowanymi rozwiązaniami (tzw. solitonami), np: http://en.wikipedia.org/wiki/Topological_defect Chcąc rozważać rozpraszania takich "klasycznych cząstek" (solitonów), musisz wziąć pod uwagę wszystkie możliwe scenariusze: rozważyć zespół diagramów Feynmana ... czyli żeby praktycznie tutaj coś policzyć wygodnie jest skwantować to pole: przejść do perturbacyjnego QFT ... jako alternatywnego opisu. Przeszedłem przez wiele kursów mechaniki kwantowej, ale dopiero później, dzięki Maximal Entropy Random Walk zrozumiałem że odległości między kwantowym a klasycznym opisem nie jest taka wielka jak się wydaje ... polecam np. klasyczno-kwantowe kropelki Coudera (solitony):

Nie rozumiem dlaczego, ale widzę że dalej jest problem ze zrozumieniem poniższego diagramu zapadnięcia do czarnej dziury (głównie trajektorie po których poruszałoby się światło) - spróbuję go wytłumaczyć. Czas idzie od dołu do góry. W poziomie mamy przekrój przez środek gwiazdy. Na początku była gwiazda, która prawie nie zaburzała trajektorii światła (Lines of constant Schwarzschild Coordinate) - mają one tam stały kąt, odpowiadający prędkości światła (wszystko względem zewnętrznego obserwatora). Potem (wyżej) gwiazda zaczyna się zapadać (aż do punktu) - jej masa zaczyna zaburzać trajektorie światła w pobliżu. W końcu zaczyna się kreować horyzont zdarzeń. Foton który chciałby uciec startując z horyzontu, pozostanie na nim. Startując znad horyzontu, powoli wystartuje zwalniany przez grawitację (krzywe z asymptotyką w horyzoncie), ale potem przyspieszy aż do prędkości światła (względem zewnętrznego obserwatora). Wszystko startujące spod horyzontu, w skończonym czasie (względem obserwatora) osiągnie centralną osobliwość - punkt o nieskończonej krzywiźnie i nieskończonej gęstości materii. Wszystko jest wyraźnie na tym obrazku: Jeśli wierzycie w nieciągłą ewolucję horyzontu, proszę naszkicujcie analogiczny diagram z trajektoriami po których poruszałoby się światło. Rozumiem że zgadzasz się że kreacja horyzontu zdarzeń zaczęła się od punktu jak na powyższym diagramie (choć może w początkowej fazie rzeczywiście trudno było to nazwać ... pełnoprawnym horyzontem zdarzeń). Pytanie jest: jaką gęstość musiała osiągną materia żeby dostać ten początkowy punkt? Czy jest ona skończona? Dla horyzontu R jest proporcjonalne do M. Z drugiej strony M jest proporcjonalne do rho * R^3, czyli gęstość rho musiałaby osiągnąć nieskończoność. Czy mniejsza niż nieskończona gęstość wystarczy do utworzenia tego co nazywasz "wirtualnym horyzontem zdarzeń"? Jeśli konieczne było wcześniej uzyskanie nieskończonej gęstości materii, czyli przekroczenie wszystkich skończonych granic parametrów - materia musiałaby być niezniszczalna żeby przerwać to ściskanie (liczba barionowa jest zachowana, niemożliwa jest ewaporacja BH, niemożliwa jest bariogeneza - wszechświat musiał się zacząć z obecną liczbą barionową). Odnośnie "mechaniki kwantowej jako absolutnie fundamentalnej teorii", to niestety nie dotyczy mechaniki kwantowej do której mamy dostęp (mocno ograniczeni zasobami): uwzględniającej niewielki układ (np. atom wodoru) ... zwykle zupełnie pomijająca otoczenie. Przez co nasza praktyczna mechanika kwantowa (PQM) potrzebuje nieunitarnej ewolucji, jak kolaps funkcji falowej. Rozszerzając nasz układ, ta nieunitarna ewolucja powinna się okazać zrzutowaną unitarną. W końcu rozszerzając mechanikę kwantową do całego Wszechświata, już nie ma otoczenia, więc powinna być czysto unitarna ewolucja - i rzeczywiście tutaj możemy mówić o fundamentalnej mechanice kwantowej (FQM). Jednak dostępna nam PQM ma głęboko wbudowane uwzględnienie statystycznie zmieniającego się otoczenia w postaci kolapsu funkcji falowej - jest częściowo unitarną, częściowo termodynamiczną teorią - czyli efektywną. Skoro nie możemy operować bezpośrednio na tej fundamentalnej mechanice kwantowej całego Wszechświata, warto szukać innych równoważnych opisów, które czasem mogą być wygodniejsze - np. na wahadła sprzężone możemy patrzyć się klasycznie, lub przez mody własne - takie pierwowzory funkcji falowej. Przechodząc do regularnej struktury kryształu, możemy na nią patrzeć się z perspektywy klasycznych wychyleń, lub tych modów - fononów opisywanych analogicznym językiem do mechaniki kwantowej. Dalej bierzemy granicę infinitezymalną stałej sieci, dostając klasyczną teorię pola ... i jej kwantowy opis (QFT). Makroskopowo dużo wygodniej operować nam na mechanice klasycznej, mikroskopowo na kwantowej - i bardzo trudno określić granicę między tymi dwoma światami ... a może po prostu to jest jeden świat, tylko z perspektywy dwóch różnych acz równoważnych opisów ...

Przez chwilę myślałem że mogę liczyć na dyskusję na poziomie, ale rozumiem że nie złapałem sarkazmu. Szkoda mi czasu na coś takiego. Pozdrawiam

Astroboy, Co do nieciągłości kolapsu funkcji falowej, np. podczas fotoemisji ... okazuje się że można już zmierzyć ten czas i wychodzi np. ok 20 as: http://www.sciencemag.org/content/328/5986/1658 Czyli znowu - mechanika kwantowa jest pewnym idealistyczny opisem naszej wiedzy, ale niekoniecznie już teorią fundamentalną - tam jak najbardziej dalej może być jakaś ukryta ewolucja np. za kolapsem funkcji falowej. Co do zachowania liczb kwantowych, prawo Gaussa mówi że całe pole elektryczne pilnuje żeby ładunek wewnątrz powierzchni był niezmieniony i coś podobnego mamy dla spinu. Natomiast nie ma nic analogicznego dla pozostałych liczb, jak barionowa - sugeruje to że ta liczba (struktura barionu) jest pilnowana tylko przez barierę energetyczną trzymającą barion w kupie - zniszczenie tej struktury jest kwestią dostarczenia odpowiednio wielkiej energii, np. podczas kolapsu gwiazdy neutronowej ... szczególnie że przykładem łamania prawa zachowania tej liczby jest ewaporacja czarnych dziur. Co do dyskretyzacji czasoprzestrzeni - oznaczałoby to że jest pewna dyskretna np. sieć pozycji ... regularne sieci wyróżniają pewne kierunki, czyli oznaczałoby to anizotropię czasoprzestrzeni. Może tak jest, ale nie słyszałem o żadnym sensownym argumencie za dyskretną czasoprzestrzenią (?) - jak na dziś chyba najbezpieczniej założyć że jest ciągła. Rozumiem że znasz jakiś argument za dyskretnością czasu - mógłbyś go przybliżyć? Co do osobliwości początkowego punktu Wielkiego Wybuchu - ma on tylko przyszłość, nie ma przeszłość - czyli łamałby większość znanych praw fizyki, jak zachowanie symetrii CPT czy zachowanie energii. Wszystkie te problemy znikają gdy założymy Big Bounce - że wcześniej był kolapsujący wszechświat i początek naszego to jest punkt odbicia. Proszę wytłumacz mi dlaczego lepiej rozważać kontrowersyjny scenariusz Big Bang? (też @thikim:)Co do zamieszczonego powyżej diagramu, wydaje się dość intuicyjny: czas płynie od dołu do góry, "dziób" na dole pokazuje zapadanie się gwiazdy, krzywe stykają się z horyzontem zdarzeń ... opis możesz znaleźć w zlinkowanym artykule. Jak Ci się nie podoba to narysuj po swojemu - z nieciągłą ewolucją horyzontu ...

Dlaczego fizyka nie lubi nieciągłości? Ponieważ w gęstości energii masz wyrazy z pochodną, która rośnie do nieskończoności przy nieciągłościach. Jest to powiązana ale jednak osobna kwestia od pytania o dyskretność czaso-przestrzeni. Co do stałej Planka, ogranicza ona zdolności pomiarowe, ale nie słyszałem żeby można było stwierdzić że nie ma wewnętrznej dynamiki poniżej tej skali? Nie pamiętam szczegółów, ale był jakiś eksperyment który chciał sprawdzić dyskretyzację przestrzeni przez zmianę prędkości czy absorpcję wysokich częstotliwości, ale ponoć nic nie wyszło (?). Jednak przede wszystkim, dyskretność czaso-przestrzeni stoi w sprzeczności z niezmienniczością Lorentzowską jako że taki hipotetyczny kryształ czasoprzestrzenny wyróżniałby pewne kierunki w przestrzeni. Co do Wielkiego Wybuchu, przede wszystkim początkowy punkt łamie podstawową zasadę fizyki: zachowanie symetrii CPT. Jak chcemy być zgodni, mamy Big Bounce zamiast - że wcześniej był zapadający się wszechświat. Ale nawet zakładając kolejną osobliwość: Wielki Wybuch, dalej nie widzę argumentu za dyskretnością czasu? Wracając do czarnych dziur, w takim razie proszę spróbuj naszkicować diagram jak powyżej dla nieciągłej ewolucji horyzontu ...

Darek, owszem zgodnie z artykułem o którym dyskutujemy, w centrum gwiazdy neutronowej powstaje mikroskopijna czarna dziura, która wyparowuje dokonując prawie pełnej konwersji materia->energia. Ta energia lokalnie zwiększa ciśnienie, zapobiegając kolapsowi. Może ona w różne sposoby wydostać się na powierzchnię, generalnie zwiększając temperaturę całej gwiazdy. Pewnie możliwe są też mechanizmy jak podczas wybuchu supernowej, gdzie promieniowanie z centrum może bezpośrednio uciec - rozrywając całą gwiazdę lub powodując chwilowe "nadęcie". Owszem pozostaje wiele pytań, np. czy jest to proces impulsowy czy ciągły. Jako że czas ewaporacji czarnej dziury maleje jak masa^3, powinniśmy oczekiwać tutaj absolutnie najmniejszych możliwych - dochodząc do pojedynczego barionu, taki proces nazywa się np. rozpadem protonu i jest wymagany np. dla hipotetycznej bariogenezy czy dla wielu modeli supersymetrycznych. Dalej pozostają oba scenariusze: - przy wolnym zbieraniu masy mogłoby dojść do powolnego procesu "spalania barionów" w centrum gwiazdy neutronowej - taki kolejny etap ewolucji gwiazdowej, może np. napędzający magnatary ( http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetar ), - natomiast od cięższych oczekiwałbym zachowania impulsowego: kompresja powoduje spory wybuch w centrum, następuje rozszerzenie (o ile nie wybuch), a z czasem może kolejna kompresja i impuls. Jako efekt takich impulsów powinny powstać wysoko energetyczne cząstki, częściowo przebijające się przez warstwy gwiazdy, które moglibyśmy obserwować jako gamma ray bursts - dla których obecnie "The means by which gamma-ray bursts convert energy into radiation remains poorly understood, and as of 2010 there was still no generally accepted model for how this process occurs." ( http://en.wikipedia.org/wiki/Gamma-ray_burst#Emission_mechanisms ) ps. Tak do wiadomości, zdecydowanie od rozumowań nie wprost preferuję te konstruktywne.

Hmm ciekawe - w takim razie z jakiej pozycji niemożliwa staje się ucieczka dla masywnych obiektów? Tu jest jakiś artykuł o ewolucji czarnych dziur: http://mathpages.com/rr/s7-02/7-02.htm Wyraźnie mówi że startuje od punktu: Skoro uważacie że jest inaczej - że horyzont zdarzeń może ewoluować w sposób nieciągły, co brzmi mocno kontrowersyjnie, to czekam na jakieś źródła ... Chociaż spróbujcie naszkicować diagram jak powyżej żeby zrozumieć problemy z zakładaniem nieciągłości ...

Ale startując z mniejszego r, zanim dotrzesz na powierzchnię utracisz część prędkości. Prędkość ucieczki to taka z której energia kinetyczna przezwycięży barierę potencjału - ta bariera rośnie gdy zmniejszasz r. Światło jest czymś bardziej subtelnym - bezpieczniej dyskutować o czymś masywnym, co też teoretycznie może uciec znad horyzontu ... i czym głębiej startujesz tym trudniej uciec.

Ale jak v (r , t) zachowywałby się wgłąb? Nie zgadzasz się że jeśli r1 < r2, to v(r1,t) > v(r2,t) ? ... co oznacza że zanim horyzont (v=c) dotarł na powierzchnię, wcześniej musiał zacząć rosnąć od środka.

Nawet Twoi Chińczycy potrzebowaliby czasu żeby zebrać odpowiednią ilość materii - na przykład dolewając aż przekroczą graniczną masę. Pytanie jak zachowywałby się profil prędkości ucieczki podczas takiego dolewania - do jakiej prędkości musiałbyś rozpędzić np. wiadro żeby mogło uciec z różnych pozycji? No i znowu - czym głębiej, tym większa bariera potencjału - tym trudniej nadać mu prędkość ucieczki.

Będąc nad horyzontem, dana masywna cząstka teoretycznie mogłaby być tak rozpędzona żeby uciec ... co staje się coraz trudniejsze jeśli zmniejszasz początkową odległość od centrum (rośnie bariera potencjału). ps. "wydrążona dziura" to eksperyment myślowy (jak tu: http://www.astro.umd.edu/~miller/Images/NStarInt.jpeg ) żeby wyobrazić sobie pokonywanie grawitacji ze środka gwiazdy.

Owszem przyciąganie na powierzchni jest większe, ale mówimy o scałkowaniu przyciągania po całej drodze - żeby wydostać się z centrum, musisz najpierw dostać się na powierzchnię - musisz pokonać większy potencjał, czyli musiałbyś mieć większą prędkość początkową żeby uciec.

Właśnie pytanie o przekrój tej prędkości ucieczki v - o funkcję v ( r , t ). Horyzont to powierzchnia v ( r , t ) = c. Podróżując z centrum gwiazdy musiałbyś pokonać większy potencjał grawitacyjny niż podróżując z jej powierzchni, czyli v rośnie z malejącym r, czyli horyzont powinien się rozszerzać. Odnośnie delty Diraca, to jest matematyczna idealizacja w celu ułatwienia obliczeń. Jak punktowy ładunek - całkując gęstość energii pola elektrycznego, okazałoby się że konieczna jest nieskończona energia ... podczas gdy wiemy że 511keV wystarczy. Owszem też nie wiem co działoby się z nieskończenie ściskaną materią, jednak możliwość ewaporacji czarnych dziur oznacza że bariony mogą być niszczone, co zaprzecza możliwości powstania czarnej dziury.

Astroboy, czyli twierdzisz że horyzont może ewoluować w sposób nieciągły? Wyobrażając sobie wydrążoną/przeźroczystą dziurę do centrum zapadającej się gwiazdy neutronowej, co byśmy widzieli? Czy granica widzialności przesuwałaby się płynnie (z płynnie rosnącym redshiftem), czy może jak mówisz: widzimy wszystko - pstryk - nie widzimy nic (horyzont nagle pojawił się nad powierzchnią)? Co do braku przejścia fazowego, w takim razie co się dzieje z tą materią budującą gwiazdę? Gwiazda neutronowa to coś jakby jedno wielkie jądro atomowe, potem możemy hipotetyzować jakieś np. gwiazdy kwarkowe, czyli coś jakby jeden wielki barion ... ale w kolapsie do BH niby ściskasz dalej tą materię w nieskończoność. Możliwość ewaporacji BH oznacza że można "spalić bariony" - że przy pewnych warunkach możliwe jest zniszczenie ich struktury, uwalniając ukrytą energię (prawie pełna konwersja materia -> energia). Jeśli to jest możliwe, są pewne graniczne warunki na zniszczenie struktury barionów (wysokość bariery energetycznej trzymającej je w kupie) - jako że przy starcie formowania BH wszystkie graniczne warunki musiałyby być przekroczone, więc wcześniej bariony powinny być zniszczone - zapobiegając kolapsowi. thikim, horyzont zdarzeń to obszar o granicznym kącie na tym obrazku (narysowane koło) - uniemożliwiającym ucieczkę światła: http://www.americaspace.com/wp-content/uploads/2013/12/Blackhole_spacetime_curvature.jpg Proszę wytłumacz jak ten obszar mógłby ewoluować w nie ciągły sposób?

Astroboy, ja tylko cytowałem tytuł z Nature, ale masz rację że problem Hawkinga odnośnie obecnego wyobrażenia dużych koncentracji materii jest bardziej subtelny niż z dyskutowanego teraz artykułu. Tutaj problem jest taki że czas ewaporacji szybko maleje dla małych czarnych dziur (proporcjonalnie do masa^3 : http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation ), a żeby utworzyć dużą musisz zacząć od punktowej w środku - która jednak powinna natychmiast wyparować, produkując dużą ilość energii (mc^2) i zapobiegając kolapsowi - zapobiegając utworzeniu się czarnej dziury. Jak odniesiesz się do tego argumentu?