Osobliwość

[Mateusz Mastalerz]

Def z wiki:

w astronomii obszar, w którym przyspieszenie grawitacyjne lub gęstość materii są nieskończone

Jak to możliwe?

[Rhobaak]

Nie jest to możliwe, dlatego nazywa sie to "osobliwość". Osobliwość jest raczej tworem matematycznym niż rzeczywistym obiektem. To po prostu miejsce, gdzie prawa znanej nam fizyki przestają działać. W rzeczywistości np. gdy opracowana zostanie teoria kwantowej grawitacji może sie okazać, że we wnętrzu czarnych dziur wcale nie ma osobliwości.

[dziki]

Fajne pytanie, z rodzaju:

 

pyt: stał się cud - jak to się stało?

odp: ano stał się cud!

 

MSPANC

[Janko]

Fajne pytanie, z rodzaju:

 

pyt: stał się cud - jak to się stało?

odp: ano stał się cud!

 

MSPANC

Moim zdaniem odpowiedź Rhobaaka brzmiała mniej więcej tak:

brak nam na razie wiedzy na ten temat, więc roboczo nazywamy to zjawisko cudem.Oczekujemy teorii która wyjaśni, że cudów nie ma.

[dziki]

A bo taki jest właśnie stan rzeczy

[Rhobaak]

Moim zdaniem odpowiedź Rhobaaka brzmiała mniej więcej tak:

brak nam na razie wiedzy na ten temat, więc roboczo nazywamy to zjawisko cudem.Oczekujemy teorii która wyjaśni, że cudów nie ma.

No nie do końca. Nazwa została przyjęta z uwagi na to, że osobliwości "astronomiczne" w kontekście OTW są podobne do osobliwości "matematycznych". Pojęcie osobliwości w matematyce nie jest niczym niesamowitym (np. http://pl.wikipedia.org/wiki/Punkt_osobliwy), ale o ile w matematyce dość łatwo operuje się nieskończonymi wartościami, to jeśli na nieskończoności trafiamy w fizyce, to zazwyczaj znak, że teoria, którą operujemy nie do końca nadaje się do tego, co chcemy obliczyć. Na podobne problemy trafiamy np. przy kwantowej teorii pola, gdzie nieskończone wartości pojawiają się wielokrotnie i oblicznie wymagają stosowania różnych technik takich jak renormalizacja czy regularyzacja, aby pozbyć się nieskończoności i otrzymać wyniki zgodne z rzeczywistością. Podobnie jak mechanika Newtonowska, która sprawdza się świetnie, ale dla pewnego zakresu parametrów wejściowych (np. prędkości dużo mniejsze niż predkość światła), tak samo obecne teorie kwantowe tracą zastosowanie, gdy wchodzimy w obszar ekstremalnych gęstości. Wiemy jednak, że ponieważ obecne teorie kwantowe nie uwzgledniają grawitacji, to nie są kompletne. Oczekuje się, że dopiero TOE (Teoria Wszystkiego) wyjaśni ostatecznie wszelkie zjawiska, których nie jesteśmy w stanie opisać w ramach istniejących teorii.

Edytowane 12 Lipca 2012 przez Rhobaak

[sp3uca]

(Teoria Wszystkiego)

 

Hej czy Ty pisałeś w 90' latach na pl.sci.kosmos ?? czy pomyłka ? Bo mi zabrzmiało znajomo z przed lat....

 

Andrzej

[kknd]

A czy to pojęcie nadal jest aktualne? Jako przykład osobliwości podaje się czarne dziury, które jak dzisiaj wiadomo mają często znaczne rozmiary, a więc raczej nie można ich nazwać punktami o nieskończonej gęstości... (?)

[Piotrek Guzik]

kknd,

 

A czy to pojęcie nadal jest aktualne? Jako przykład osobliwości podaje się czarne dziury, które jak dzisiaj wiadomo mają często znaczne rozmiary, a więc raczej nie można ich nazwać punktami o nieskończonej gęstości... (?)

 

Nieprawda, o tym, że czarna dziura nie jest punktem wiedziano od momentu wprowadzenia jej definicji. Czarna dziura nie jest przykładem osobliwości. Czarna dziura zawiera w sobie osobliwość.

[misiekc]

A czym wg. Ciebie jest czarna dziura? Jeśli nazywasz nią obszar czasoprzestrzeni wewnątrz tzw. horyzontu zdarzeń to z OTW wynika, że gdzieś w tym obszarze znajduje się osobliwość. Oczywiście taka osobliwość nie może mieć rozmiaru >0 bo wtedy miałaby nieskończoną masę, a póki co takich obiektów nie zaobserwowaliśmy.

 

Nawiasem mówiąc analogicznym, znacznie bardziej przyziemnym przykładem osobliwości jest elektron w klasycznej teorii Coulomba. Ma on określoną masę i ładunek, a traktuje się go jako cząstkę punktową. Tutaj paradoks jest rozwiązywany przez mechanikę kwantową i leżący u jej fundamentów dualizm falowo-korpuskularny.

 

Edit:

to oczywiście odpowiedź na post kknd.

Edytowane 12 Lipca 2012 przez misiekc

[ZbyT]

osobliwość nie jest własnością czarnej dziury ale OTW. Wykazali to już bardzo dawno temu Penrose i Hawking. Powinniśmy więc traktować osobliwość jako pewną "wadę" teorii, która wskazuje, że teoria jest niepełna

 

jak już zostało wcześniej powiedziane dopiero teorie łączące mechanikę kwantową i grawitację będą w stanie odpowiedzieć co tkwi w środku czarnej dziury. Żadna z istniejących obecnie teorii na to pytanie odpowiedzieć nie potrafi. Jednak już dzisiaj wiemy, że znajduje się tam coś niezwykłego (osobliwego)

 

pozdrawiam

[Rhobaak]

Hej czy Ty pisałeś w 90' latach na pl.sci.kosmos ?? czy pomyłka ? Bo mi zabrzmiało znajomo z przed lat....

Modem sprawiłem sobie raczej pod koniec lat 90., a na pl.sci.kosmos zacząłem zaglądać chyba dopiero w obecnym tysiącleciu, więc to nie byłem ja:)

 

A czy to pojęcie nadal jest aktualne? Jako przykład osobliwości podaje się czarne dziury, które jak dzisiaj wiadomo mają często znaczne rozmiary, a więc raczej nie można ich nazwać punktami o nieskończonej gęstości... (?)

Jeśli chodzi o czarne dziury, to w zasadzie nie możemy określić, jakie mają "rzeczywiste" rozmiary. Każda (*) czarna dziura jest otoczona horyzontem zdarzeń (którego promień możemy łatwo obliczyć) i jeśli ktoś mówi o rozmiarach czarnej dziury to zazwyczaj ma na myśli rozmiary sfery Schwarzschilda (wyznaczonej przez wspomniany promień). Co znajduje się głęboko za horyzontem - tego nie wiadomo. Według OTW jest tam osobliwość, natomiast teorie kwantowe nie mogą obecnie dać nam żadnej odpowiedzi. Silna grawitacja + małe rozmiary to nadal terra incognita współczesnej fizyki.

 

* rozważa się możliwość istnienia tzw. "nagich osobliwości", czyli osobliwości nieotoczonych horyzontem zdarzeń - takie twory pojawiają się przy analizie modeli wirujących czarnych dziur lub w LQG (teoria pętlowej grawitacji kwantowej), ale są to koncepcje mocno teoretyczne i na razie wydaje się, że "kosmiczny cenzor" zawsze zasłania nagość osobliwości horyzontem;)

Edytowane 13 Lipca 2012 przez Rhobaak

[...AAA...]

Nieprawda, o tym, że czarna dziura nie jest punktem wiedziano od momentu wprowadzenia jej definicji. Czarna dziura nie jest przykładem osobliwości. Czarna dziura zawiera w sobie osobliwość.

 

O to, to. Na dzień dzisiejszy możemy wyróżnić jedynie dwa "miejsca", występowania osobliwości: pierwsza, to te wewnątrz czarnych dziur; druga to pierwotna osobliwość, która dała początek wszechrzeczy. Łączy je oczywiście to, że obie pogwałcają nasze rozumienie praw fizyki.

 

* rozważa się możliwość istnienia tzw. "nagich osobliwości", czyli osobliwości nieotoczonych horyzontem zdarzeń - takie twory pojawiają się przy analizie modeli wirujących czarnych dziur lub w LQG (teoria pętlowej grawitacji kwantowej), ale są to koncepcje mocno teoretyczne i na razie wydaje się, że "kosmiczny cenzor" zawsze zasłania nagość osobliwości horyzontem;)

 

 

Niektórzy rozważają, inni odrzucają. Roger Penrose otwarcie mówi, że "Bóg brzydzi się nagimi osobliwościami" =).