Qual é a velocidade de rotação das pás da turbina eólica? Projetos de turbinas eólicas. Fator de utilização de energia
Em um determinado momento no passado, quando a densidade de energia (matéria) e a curvatura do espaço-tempo eram muito grandes - da ordem dos valores de Planck. Este estado, juntamente com o estágio subsequente de evolução do Universo, enquanto a densidade de energia (matéria) permaneceu elevada, também é chamado de Big Bang. Uma singularidade cosmológica é um exemplo de singularidades gravitacionais previstas pela relatividade geral (RG) e algumas outras teorias da gravidade.
A possibilidade desta singularidade surgir ao retroceder no tempo qualquer solução da relatividade geral que descreva a dinâmica da expansão do Universo foi rigorosamente comprovada em 1967 por Stephen Hawking. Ele também escreveu:
Os resultados das nossas observações confirmam a suposição de que o Universo surgiu em um determinado momento. Porém, o próprio momento do início da criação, a singularidade, não obedece a nenhuma leis conhecidas física.
Por exemplo, densidade e temperatura não podem ser infinitas ao mesmo tempo, pois na densidade infinita a medida do caos tende a zero, o que não pode ser combinado com temperatura infinita.
O problema da existência de uma singularidade cosmológica é um dos mais problemas sérios cosmologia física. A questão é que nenhum nosso conhecimento do que aconteceu depois do Big Bang não pode nos dar não informações sobre o que aconteceu antes.
As tentativas de resolver o problema da existência desta singularidade vão em várias direções: em primeiro lugar, acredita-se que a gravidade quântica dará uma descrição da dinâmica do campo gravitacional livre de singularidades; efeitos quânticos em campos não gravitacionais pode violar a condição de dominância energética, na qual se baseia a prova de Hawking, em terceiro lugar, são propostas teorias modificadas da gravidade nas quais a singularidade não surge, uma vez que matéria extremamente comprimida começa a ser repelida por forças gravitacionais (o então -chamada repulsão gravitacional), e não atraídos um pelo outro por um amigo.
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Notas
Trecho caracterizando a Singularidade Cosmológica
“Não, eu não quero”, disse Pierre, empurrando Anatole e foi até a janela.Dolokhov segurou a mão do inglês e explicou de forma clara e distinta os termos da aposta, dirigindo-se principalmente a Anatole e Pierre.
Dolokhov era um homem de estatura média, cabelos cacheados e olhos azuis claros. Ele tinha cerca de vinte e cinco anos. Ele não usava bigode, como todos os oficiais de infantaria, e sua boca, traço mais marcante de seu rosto, era totalmente visível. As linhas desta boca eram notavelmente curvas. No meio, o lábio superior caía energicamente sobre o forte lábio inferior como uma cunha afiada, e algo como dois sorrisos se formavam constantemente nos cantos, um de cada lado; e tudo junto, e principalmente aliado a um olhar firme, insolente e inteligente, causava tal impressão que era impossível não notar aquele rosto. Dolokhov era um homem pobre, sem quaisquer ligações. E apesar de Anatole viver em dezenas de milhares, Dolokhov morou com ele e conseguiu se posicionar de tal forma que Anatole e todos que os conheciam respeitassem Dolokhov mais do que Anatole. Dolokhov jogou todas as partidas e quase sempre venceu. Não importa o quanto ele bebeu, ele nunca perdeu a clareza de espírito. Naquela época, Kuragin e Dolokhov eram celebridades no mundo dos libertinos e foliões de São Petersburgo.
Trouxeram uma garrafa de rum; moldura que não permitia sentar inclinação externa as janelas foram arrombadas por dois lacaios, aparentemente apressados e tímidos com os conselhos e gritos dos cavalheiros ao redor.
Anatole caminhou até a janela com seu olhar vitorioso. Ele queria quebrar alguma coisa. Ele empurrou os lacaios e puxou a moldura, mas a moldura não desistiu. Ele quebrou o vidro.
“Bem, como vai você, homem forte”, ele se virou para Pierre.
Pierre agarrou as travessas, puxou e com estrondo a moldura de carvalho saiu.
“Saia, caso contrário eles vão pensar que estou aguentando”, disse Dolokhov.
“O inglês está se gabando... hein?... bom?...” disse Anatole.
“Tudo bem”, disse Pierre, olhando para Dolokhov, que, pegando uma garrafa de rum nas mãos, se aproximou da janela, de onde se via a luz do céu e o amanhecer da manhã e da tarde se fundindo nela.
Dolokhov, com uma garrafa de rum na mão, pulou na janela. "Ouvir!"
ele gritou, parando no parapeito da janela e entrando na sala. Todos ficaram em silêncio.
- Aposto (ele falava francês para que um inglês pudesse entendê-lo, e não falava muito bem essa língua). Aposto cinquenta imperiais, você gostaria de cem? - acrescentou, voltando-se para o inglês.
“Não, cinquenta”, disse o inglês.
- Tudo bem, por cinquenta imperiais - que vou beber a garrafa inteira de cachaça sem tirar da boca, vou beber sentado do lado de fora da janela, bem aqui (ele se abaixou e mostrou a saliência inclinada da parede do lado de fora da janela ) e sem se agarrar a nada... Então...
“Muito bem”, disse o inglês.
Anatole voltou-se para o inglês e, pegando-o pelo botão do fraque e olhando para ele (o inglês era baixo), começou a repetir-lhe os termos da aposta em inglês.
- Espere! - gritou Dolokhov, batendo a garrafa na janela para chamar a atenção. - Espere, Kuragin; ouvir. Se alguém fizer o mesmo, pago cem imperiais. Você entende?
O inglês acenou com a cabeça, impossibilitando entender se pretendia aceitar ou não esta nova aposta. Anatole não largou o inglês e, apesar de ele ter acenado com a cabeça, informando que entendia tudo, Anatole traduziu-lhe as palavras de Dolokhov em inglês. Um menino magro, um hussardo vitalício, que havia perdido naquela noite, subiu na janela, inclinou-se e olhou para baixo. Descrição do processo de nascimento e do curso de evolução do Universo
Tipo, alguém viu isso...
Depois de tão intenso preparação preliminar Finalmente é possível apresentar todo o processo sequencialmente. Embora em fragmentos já esteja parcialmente representado pelo texto localizado acima. E agora, para os interessados, sequencialmente, sobre tudo em ordem. A figura a seguir nos ajudará no “processo”:
Todas as esferas mostradas na figura mostram o Universo em diferentes estágios seu desenvolvimento. A parte central da imagem, para maior clareza, é apresentada numa escala inimaginavelmente maior do que a periférica. Na verdade, eles diferem em tamanho em cerca de 50 ordens de grandeza (!)
Manifestações episódicas propriedades quânticas falsos vácuos de várias escalas ocorreram por um tempo inimaginavelmente longo (e por que não?) em vários pontos do gigantesco volume do mundo (que agora pode ser chamado de Megaverso). Inclusive na região central do nosso futuro Universo, convencionalmente representada na figura por uma bola preta menor tamanho. Mas a energia aqui acumulada, praticamente num determinado momento (e por pura coincidência de acontecimentos), não foi suficiente para quaisquer consequências graves.
Esta é precisamente a resposta (e o autor da obra tem certeza de que é a resposta correta) a uma pergunta que pareceria impossível de responder: o que aconteceu antes Big Bang. É hora de falar sobre a “falta de sentido” da própria formulação de tal questão, sobre a “impossibilidade de qualquer até” ir para a lata de lixo da história da ciência.
As consequências não surgiram com segurança até que a quantidade de energia (e incorpórea, sem massa de repouso, partículas elementares) não atingiu o limite convencionalmente indicado na figura pelo volume da esfera central branca com raio r e .
Não devemos esquecer que numa ligação inextricável com os elementos da matéria (partículas elementares e energias) no volume em questão, surgiram e estiveram presentes todas as forças (interações) inerentes à natureza: gravitacionais, eletromagnéticas, nucleares fracas e fortes. Alguns autores os interpretam como uma força única.
Nos raros casos em que havia um pouco mais de energia (mas apenas por um período extremamente curto), o sistema entrava num estado de energia instável. E quando um dia ela finalmente alcançou valor crítico, mostrado condicionalmente esfera interna com raio r Ó(laranja escuro), o estado deste coágulo de energia tornou-se instantaneamente singular. E ele imediatamente, como dizem, explodiu. Este se tornou o ponto de referência “zero”, somente a partir do qual quase todos os pesquisadores estudam cosmologia.
Na verdade, como mostrado acima, muitas coisas aconteceram antes, até o infinito histórico-natural. É hora também de falar sobre a falta de tempo “naquela época” para ir ao aterro. Não existia apenas em nosso quadro de referência, que ainda nem havia nascido.
Aqui ainda vale a pena descobrir se ele (o tempo) não está localizado na Metagalaxia por si só, em todos os lugares e diretamente. Não apenas como uma quarta coordenada espacial um tanto formal. Longe de quaisquer massas - de uma forma “pura”, através da qual os mundos (em particular, o nosso Universo) correm. O que precisamente introduz nele (pelo fato de sua existência e movimento) distorções locais. E não é mais uma manifestação (ou mesmo parte integrante) vácuo. |
O segundo "na verdade" refere-se ao fato de que com todas as terríveis quantidades de energia concentradas no coágulo singular, sem explosão com a sua expansão, de fato, e não havia. Nenhum ondas de choque(sem acústica, sem luz), sem emissões, sem destruição de nada. Que tipo de explosão é essa? Houve simplesmente uma expansão instantânea do nó singular original de energia/matéria para tamanhos inimagináveis.
A expansão quase instantânea que acabamos de mencionar é o principal fenômeno e o destaque de todo nova teoria. Isso é inflacionário(na terminologia dos autores da ideia), mas em essência - indicativo(antilogarítmico), com muito alto grau bases (2 = +100%).
Devido a uma “devoração” tão progressiva das distâncias, o nosso Universo (e tudo o que falamos até agora foi o seu fundamento) em frações microscópicas de segundo atingiu aquelas escalas tão universais (a palavra não é acidental!), nas quais estamos acostumado a perceber isso. Mais precisamente, aqueles em que existia há 13,75 mil milhões de anos (afinal, foi aí que surgiu).
Aproveitando a oportunidade (e, literalmente, a oportunidade!) matéria encontrei uma oportunidade praticamente imediatamente espalhar-se por distâncias quase ilimitadas. (Mas apenas quase).
Acredita-se que base física tanta rapidez, exceto supersaturação de energia, houve uma ruptura completa bósons gravidade (partículas responsáveis pela presença dessa mesma gravidade em mundo material) do resto do conteúdo singular em rápida expansão, o que acelerou ainda mais a taxa de distribuição. (A influência gravitacional é a mais fraca, embora a de maior alcance entre todas as forças naturais).
A única questão é: como e QUANDO os bósons gravitacionais conseguiram “mais tarde” preencher todo o volume do Universo? Dado o seu tamanho real atual, eles teriam que se mover a velocidades várias vezes superiores à velocidade da luz.
Acontece que todos os nossos antigo a ideia de que o Universo “se expandiu rapidamente, quase à velocidade da luz” durante vários minutos, e então naturalmente (devido à gravidade) “começou a desacelerar gradualmente” é fundamentalmente errado e errado . Se tudo acontecesse nesse cenário, o Universo seria várias vezes menor do que realmente existe.
Assim, todo o Universo em uma fração insignificante de segundo atingiu o tamanho limitado na figura pelo raio Ri.
No período subsequente, a inflação, segundo alguns investigadores, parou e, segundo outros, entrou na sua segunda fase, menos rápida.
O segundo ponto de vista, segundo o autor do site, não tem fundamento sério. Não há razões físicas para uma expansão inflacionária “mais lenta”. Nenhum processo físico especial foi descoberto com um novo “tempo de duplicação característico” de qualquer coisa (e o que é necessário são quarks, isto é, fragmentos de partículas elementares). E não há necessidade deles (explicar o que está acontecendo). E mesmo que o tivessem feito, a hiperinflação ainda teria passado tão rapidamente que ninguém teria notado esta “nova fase”.
E assim que as partículas elementares foram liberadas da energia do processo hiperinflacionário, tendo massa paz, conceitos separados de espaço e tempo foram formados. E para todas as partículas até a velocidade da luz tornou-se impossível. E isso significa automaticamente o fim da hiperinflação do Universo.
Uma mudança tão acentuada de estado também pode ser interpretada pelo fato de que a força da gravidade (bósons) alcançou tudo o que não havia liberado há muito tempo.
Como todos os lugares da hipotética bola de fogo eram igualmente quentes (e ela própria tinha quase metade do tamanho do Universo atual), deve-se admitir que a “explosão” ocorreu em todos os lugares e ao mesmo tempo , ao longo de todo o volume, sem centro bem definido. A menos que em algum lugar fosse um pouco mais forte ou um pouco mais fraco (devido ao movimento desigual das partículas).
Mas ainda intacto 3 minutos(uma eternidade, comparado às microfrações no primeiro segundo) no Universo se expandindo ainda mais quase à velocidade da luz, nada de significativo aconteceu nele. Além de sua expansão e resfriamento associado.
Quando a temperatura da mistura quente de partículas e interações "caiu" para 555 bilhões graus (!) (isso aconteceu exatamente por volta do final do terceiro minuto), núcleos atômicos apareceram na nuvem de fogo em expansão hidrogênio(prótons) e átomos de hélio individuais, puramente espontâneos.
Este processo continuou quase inalterado 380 mil atual anos terrestres(!) E esse marco temporário é perceptível apenas porque a luz (fótons) finalmente começou a realmente ultrapassar a frente de propagação da própria explosão (se é que pode ser chamada assim) e se tornou visível para um observador externo abstrato.
E só no final primeiro bilhão anos, surgiram as seguintes notícias - do hidrogênio acumulado em grandes quantidades, que naquela época já havia esfriado, o primeiro estrelas de gás E galáxias.
No futuro novo modelo O universo quase não é diferente de antes, com uma explosão “pura” se espalhando de um ponto. Em ambos os modelos, o Universo estava em expansão e continua a expandir . Como e por que razões é outra questão. (Veja esta seção).
Mas últimas notícias do mundo da cosmologia, refletindo diretamente a natureza da expansão do Universo. Usando o Telescópio Espacial de Raios X Americano" Chandra“Está bem estabelecido que em primeiros 7 - 8 Durante milhares de milhões de anos, o Universo estava a expandir-se, mas a velocidade desta expansão estava a abrandar. E nos últimos 6 mil milhões de anos tem-se expandido rapidamente. Então, forças mais fortes foram encontradas própria força gravidade. (Isso será discutido mais adiante).
Durante a vida do Universo, já em escala cósmica, seu tamanho real (segundo dados de 2013) tornou-se aproximadamente cinco vezes maior que o original, onde começou a hiperinflação. (Dados muito questionáveis, do ponto de vista do autor do site). Aparentemente, durante este período passou para a sua fase qualitativamente diferente, o que permite aos mais fervorosos defensores da teoria da inflação assumir que a nova inflação (?) do Universo continua no nosso tempo (e continuará quase indefinidamente). Ela supostamente “alimenta o calor” do Big Bang até que esteja completamente esgotado energia interna falso vácuo que deu origem a todos esses fogos de artifício...
Isto já cheira a neodogmatismo. Ou fé cega. Deveríamos pelo menos nos dar ao trabalho de apresentar um modelo correspondente do desenvolvimento do Universo!
O principal tempo do Big Bang no novo entendimento do termo não é gasto na superação de grandes distâncias, mas na desintegração conjunta do falso vácuo que deu origem à singularidade, a “queima” dos produtos formados durante uma explosão universal simultânea e seu resfriamento gradual.
Na prática, este é o resfriamento usual do calor relíquia do Universo, só que em uma interpretação tão incomum.
E mais uma vez esclareceremos que percorrer grandes distâncias em minúsculas frações de segundo durante a inflação do Universo não contradiz os postulados de Einstein, uma vez que no estágio considerado de seu desenvolvimento ainda não existem formas espaço-temporais de matéria (elas estão apenas começando surgir). Naturalmente, não existe conceito de velocidade.
Maior raio R A figura mostrada acima mostra convencionalmente atual tamanho do universo. Lá, em tons dessaturados marrom o espaço (e a matéria nele distribuída) com suas três dimensões é mostrado convencionalmente, e o tempo é mostrado em tons de azul (novamente, condicionalmente).
P.S. A inconsistência de muitas conclusões intermediárias neste capítulo é explicada pela inconsistência e, mais importante, pela insuficiência dos dados iniciais. Mas este é um excelente motivo para reflexão independente.
No momento, a questão do que é uma singularidade preocupa não apenas os interessados em ciência, mas também os melhores cientistas mundiais. Encontramos esse termo em matemática, física, astronomia, cosmologia e outros. ciências exatas. A sua interpretação varia ligeiramente, mas o princípio permanece o mesmo. Portanto, agora vamos dar uma olhada no que é uma singularidade sob diferentes pontos de vista e descobrir por que esse fenômeno misterioso é tão interessante para os pesquisadores.
Interpretação geral do termo
Antes de começarmos a nos aprofundar nos segredos do Universo, voltemos à história do universo. A versão mais correta da origem do mundo no momento é a teoria do Big Bang. No momento do nascimento de tudo o que nos rodeia, existia apenas um único ponto de singularidade. Seu tamanho não é conhecido exatamente, mas para compreensão, os cientistas costumam compará-lo a uma ervilha. Ao mesmo tempo, você não deve pensar que esta minibola poderia ser segurada em sua mão. Sua massa era igual à massa de todas as estrelas e galáxias que existem hoje no espaço. Além disso, a temperatura desta ervilha simplesmente disparou e a força gravitacional nela foi maior do que a dos buracos negros existentes atualmente. Em outras palavras, o ponto de singularidade é uma unidade de espaço-tempo que continha toda a matéria que preenche o nosso Universo.
Como apareceu o tempo?
Certamente vale ressaltar que o termo “matéria” significa não apenas espaço exterior, consistindo em bilhões de unidades astronômicas, mas também em todos os períodos de tempo. Sim, é difícil imaginar, mas para entender o que é uma singularidade, é preciso imaginar o tempo como uma dimensão espacial na qual se pode avançar e retroceder. Tudo isso está intimamente ligado à curvatura do espaço, da qual falaremos a seguir. Os cientistas também não sabem há quanto tempo esta ervilha existe para os padrões terrestres. O paradoxo é que em tal estado comprimido em qualquer dimensão, o infinito é igual a zero. Mais tarde, o ponto de singularidade começou a crescer, a temperatura caiu e as partículas se repeliram. Assim, o tempo se separou de outras dimensões e deixou de ser uma unidade espacial. Portanto, hoje só pode seguir em frente.
Conceitos cosmológicos
Como você sabe, a ciência da cosmologia estuda a evolução do Universo. Todas as chamadas eras que se seguiram ao Big Bang são consideradas aqui. Foi de acordo com esta teoria que os cientistas levantaram a hipótese de que o Universo surgiu de uma singularidade. No entanto, o período de existência deste último não pode ser determinado. Com base nisso, as duas versões mais plausíveis ainda estão sendo cuidadosamente estudadas. A primeira é que nosso mundo é estático. O Big Bang ocorreu em um determinado momento, quando todas as partículas, que estavam em estado de compressão infinita, se afastaram bruscamente umas das outras. Além disso, a singularidade do Universo antes da explosão era caracterizada pela presença de matéria e antimatéria. Até o momento, os cientistas não descobriram uma única antipartícula. A segunda versão baseia-se no fato de que o Big Bang é o presente do espaço. Foi estabelecido que as galáxias estão constantemente se afastando umas das outras, portanto, o processo de expansão do mundo continua até hoje.
Singularidade na cosmologia
Na evolução do espaço, curiosamente, não há lugar para quem atua na Terra fórmulas físicas e leis. Este fenômeno nos é claramente demonstrado pela singularidade cosmológica. É claro que, na prática, é impossível descobrir em que estado estava a matéria no momento do nascimento do mundo, mas, teoricamente, os cientistas calcularam padrões paradoxais. A primeira é a curvatura do espaço-tempo. Isso significa que é impossível traçar uma linha ou ângulo geodésico reto na esfera de singularidade. A segunda é, como já dissemos, uma época completamente diferente. Aqui você pode chegar a qualquer ponto do período. A singularidade cosmológica, segundo os cientistas, é o ponto de partida, que é chamado de Big Bang. Durante este período, a densidade e a temperatura da substância eram quase infinitas. Ao mesmo tempo, a medida do caos tendia a zero, multiplicando por si mesma as duas unidades anteriores. Do ponto de vista da física terrestre, a temperatura e a densidade não podem estar simultaneamente em um estado infinito. E este é apenas um dos muitos paradoxos que os cientistas não conseguem resolver.
Teoria antiga e nova
Muitos anos atrás, Albert Einstein deu ao mundo a famosa teoria da relatividade, que hoje é chamada de teoria da gravidade. Graças a ela, hoje descrevemos todos os fenômenos do espaço e do tempo que nos rodeiam. Segundo a teoria, os objetos físicos não podem ter singularidade. Ou seja, na prática, nenhuma substância ou matéria pode ter massa, densidade ou temperatura igual ao infinito. Mas a matemática é conhecida como uma ciência teórica porque tem lugar para funções com valores infinitos. Ao sobrepor uma área do conhecimento a outra, obtemos cálculos aproximados do que poderia ter acontecido no momento do Big Bang. Estes, como já mencionado, são pontos com quantidades físicas infinitas. Este fenômeno é chamado de singularidade física ou cósmica. Mas as suas leis não são comparáveis com a teoria da relatividade. Este fenômeno pode ser explicado nova teoria gravidade quântica. É aqui que se estuda o comportamento da luz, suas propriedades e significado no Universo. A teoria em si ainda não existe, mas existem certos cálculos e pré-requisitos que podem se tornar sua base.
Desvendando os mistérios da gravidade
Na astrofísica existe algo chamado velocidade de escape. É usado para determinar o grau de aceleração com que um determinado objeto pode resistir. Por exemplo, um foguete, dada a sua massa, deve mover-se a uma velocidade de cerca de 12 km/s para sair da atmosfera terrestre. Mas se o nosso planeta tivesse um diâmetro não de 12.742 quilômetros, mas de um centímetro, então para superar o campo gravitacional seria necessário mover-se a uma velocidade maior que. Neste caso, a Terra não estaria rodeada pela força da gravidade que nós. estamos acostumados, mas por uma singularidade gravitacional. Claro, tudo isso porque se o nosso planeta assumir dimensões semelhantes, ele se transformará em um buraco negro. Mas tal experiência permite compreender o significado da gravidade no Universo.
De que depende a força da gravidade?
Quanto mais próximos os átomos estiverem uns dos outros, mais densa será a substância. Se as moléculas interagem de alguma forma entre si, ocorre um processo de aquecimento, portanto, a temperatura dessa substância aumenta. Nas condições terrestres, tais processos ocorrem dentro de certos limites, razão pela qual inventamos há muito tempo fórmulas que nos permitem calcular o comportamento de qualquer elemento químico. Isso ocorre porque a força da gravidade impede que as partículas se aproximem menos do que uma certa distância e se afastem mais do que uma certa distância. EM espaço exterior, onde existem terrenos baldios entre as galáxias, o espaço é especialmente rarefeito, isso é chamado de vácuo. Em princípio, não há gravidade aqui, então uma pequena quantidade de matéria permanece no caos. Perto de objetos muito densos (estrelas azuis gigantes, quasares e buracos negros), a força da gravidade aumenta para valores irrealistas para nós, terráqueos. As partículas aqui estão tão próximas umas das outras que se forma um fenômeno chamado “singularidade gravitacional”. Esta é a base que influencia a distorção do espaço e o grau de curvatura.
A gravidade e o comportamento da matéria
A matéria não é sugada para a região de singularidade. Apenas o vento cósmico e as partículas microscópicas são atraídas para lá. Mas uma pessoa, puramente teoricamente, pode ir para essas áreas por sua própria vontade. Eles estão localizados em quasares e buracos negros e, infelizmente, são mortais para os seres vivos do ponto de vista biológico. Uma vez em uma área de alta força de maré, o corpo começará a se esticar ao longo e transversalmente. Como resultado, o contorno de uma pessoa envolverá a esfera e girará nela. Teoricamente, se os olhos ainda enxergarem e transmitirem um sinal, ele poderá ver simultaneamente todas as partes de seu corpo, inclusive seu rosto, que girará à sua frente, ultrapassando a velocidade da luz. É claro que nesta forma corpo humano não pode existir, mas isso diz respeito à física terrena. No entanto, tal exemplo nos dá a oportunidade de imaginar que singularidade com ponto prático visão. Seria interessante supor que somos como espécies biológicas seremos capazes de aceitar essas novas leis físicas e existir nessas formas, formando novos mundos para nós mesmos.
Passagem do tempo
Que horas são pode ser debatido para sempre. Hoje é definido como o processo de processos fisiológicos, físicos e mentais dos organismos vivos e da matéria em nosso mundo. Mas as propriedades do tempo, possibilidades ocultas ainda não foram estudados. Percebemos isso como algo subjetivo, e isso pode ser monitorado cuidadosamente lembrando-nos de nossos últimos anos. Quando vivemos o primeiro ano de vida, esse período para nós era igual a 100 por cento. Ele era a única coisa que tínhamos em todas as nossas vidas e experiências. No segundo aniversário, um ano já era 50%, no terceiro - apenas o terceiro. Aos 80 anos, um ano já representava apenas 1/80 da vida e não significava praticamente nada. Isso aconteceu porque durante o primeiro ano tudo que vimos era novo. Posteriormente, nos deparamos com coisas e fenômenos cada vez mais familiares. É por isso que parecia que a infância durou um tempo incrivelmente longo e a idade adulta passou instantaneamente. Esse exemplo claro como a percepção de uma pessoa distorce a passagem do tempo. Mas o que acontece se você olhar esse termo de um ponto de vista astronômico?
Hora no início dos tempos
Esta foi uma pequena digressão que permitiu compreender tudo o que vemos. Estando presos no quadro da física e, além disso, na nossa própria percepção, é difícil para nós imaginar que o mundo era e pode ser completamente diferente. Assim, a singularidade do tempo teve o mesmo lugar na cosmologia que a singularidade do espaço. Agora serão necessárias 0,2 horas para percorrer uma distância de 1 quilômetro a uma velocidade de 5 km/h. Demora vários anos para voar da Terra a Saturno. Mas e o tempo se toda a distância do mundo for igual a 1 centímetro? Multiplicando esses parâmetros insignificantes por uma densidade e massa infinitamente grandes, obtemos a curvatura do espaço-tempo. Isso significa que no momento em que o Universo era singular, tudo o que vemos agora poderia acontecer. Os acontecimentos podem ter sido misturados, incrivelmente distorcidos e justapostos. Simplificando, qualquer objeto material poderia olhar para o passado da Terra ou de outro planeta, bem como para o seu futuro.
Tecnologia e entrada em uma nova era
Existe também a chamada teoria da singularidade, segundo a qual nosso planeta em breve se transformará em uma grande inteligência biotécnica. Segundo os pesquisadores, em meados do século 21 será criado um computador cujas capacidades excederão as capacidades do cérebro. A inteligência artificial prevalecerá naturalmente sobre criaturas menos desenvolvidas. Este momento chegará. Este nome foi inventado porque não se sabe como terminará esse salto progressivo no campo da ciência e se a humanidade conseguirá sobreviver.
Buracos de minhoca
A singularidade do buraco negro, do qual realmente consiste este objeto cósmico, é um dos maiores mistérios do mundo. O buraco de minhoca em si não se parece com um buraco com um funil e um túnel estreito, mas com uma esfera formada por uma gigantesca força de gravidade. Já falamos sobre buracos negros acima, definindo-os como objetos mortais no Universo. A força de sua compressão é incrivelmente alta, porque no horizonte de eventos o espaço se curva e o tempo para. A singularidade do buraco negro é comparável à teoria do Big Bang. Não foi totalmente estudado, mas acredita-se que a força de compressão dentro do buraco de minhoca seja a mesma do momento do nascimento do mundo. É por isso que existe uma teoria de que os buracos negros são a evolução de novos Universos que existem em paralelo com o nosso.
Apêndice explicando parte da teoria
EM esboço geral teoria e densidade infinita ficam claras no jogo “Singularidade”. Cumprir uma missão envolve mover-se no espaço e no tempo, onde estes dois conceitos se unem. O herói se move entre 1950 e 2010, corrigindo os erros dos cientistas soviéticos e resgatando condenados modernos presos em uma ilha cercada por radiação. Se você mergulhar neste mundo, poderá gradualmente compreender o que o tempo significa na dimensão espacial.
Resumindo
Estudar todos os segredos do espaço relacionados à gravidade permite compreender que a teoria da relatividade nos limita ao máximo. Claro, esta é uma descoberta incrível para as condições terrestres, mas se estamos falando sobre sobre explorar outros espaços, então vale a pena descartar todos os estereótipos. Um conceito como “singularidade” inverte a percepção do som, dos pulsos de luz, da curvatura do espaço e da duração do tempo. Mas até agora só é encontrado em teoria matemática, mas não encontra explicação na prática física. A singularidade de um buraco negro está atualmente a ser estudada com maior detalhe, mas acredita-se que esta região, embora comprimida ao infinito, não seja o ponto mais colapsado do Universo.
Todas as conclusões acima decorrem da teoria, desde que os fenômenos quânticos que ocorrem em um buraco negro não sejam levados em consideração. Suponhamos que o observador esteja na superfície de uma estrela em colapso gravitacional. Ao se aproximar da fonte de um forte campo gravitacional, surgem forças gravitacionais de maré, que são experimentadas por qualquer corpo que tenha dimensões finais. Isso ocorre devido ao fato de que campos gravitacionais fortes são sempre heterogêneos em composição e, portanto, diferentes pontos de tais corpos estão sujeitos a forças gravitacionais desiguais.
Durante a queda, as forças de pressão opostas da substância da estrela não fornecem mais qualquer resistência à crescente força da gravidade, de modo que a superfície da estrela atingirá o raio gravitacional, cruzará-o e continuará a encolher incontrolavelmente ainda mais.
Como o processo de compressão não pode parar, em um curto período de tempo (de acordo com o relógio na superfície da estrela) a estrela encolherá até um ponto e a densidade da matéria se tornará infinita, ou seja, estrela alcança singular doença.
À medida que o estado singular se aproxima, as forças gravitacionais das marés também tendem ao infinito. Isso significa que qualquer corpo será dilacerado pelas forças das marés. Se o corpo estiver abaixo do horizonte, é impossível evitar a singularidade.
Para um buraco negro, por exemplo, com massa de dez massas solares, o tempo para cair em uma singularidade é de apenas cem milésimos de segundo. Qualquer tentativa de escapar de um buraco negro levará a uma diminuição no período de tempo para entrar em um estado singular. Quanto menor for a massa e o tamanho do buraco negro, maiores serão as forças de maré no seu horizonte.
Por exemplo, para um buraco negro com massa de mil massas solares, as forças das marés correspondem a uma pressão de 100 atm. Nas proximidades de um estado singular, enormes forças de maré levam a mudanças nas propriedades físicas.
Se passarmos do espaço externo através da superfície do horizonte até o buraco negro, então nas fórmulas que descrevem o espaço-tempo quadridimensional, a coordenada de tempo é substituída por uma coordenada espacial radial, ou seja o tempo se transforma em distância espacial radial, e essa distância é tempo.
A distância do horizonte ao centro do buraco negro, claro, significa que o período de tempo durante o qual os corpos podem existir dentro do buraco negro é finito. Por exemplo, para um buraco negro com massa de 10 massas solares é t » 10 - 4 s. Dentro de um buraco negro, todas as flechas do tempo convergem para uma singularidade, e qualquer corpo será destruído, e o espaço e o tempo se desintegrarão em quanta.
Assim, o quantum de tempo é caracterizado pelo valor t pl » 10 - 44 s, e o comprimento de Planck do quantum pl » 10 - 33 cm.
Conseqüentemente, o fluxo contínuo do tempo na singularidade consiste em quanta de tempo, assim como o fluxo da água em um riacho, ao passar por uma peneira, se quebra em minúsculas gotículas. A este respeito, não faz sentido perguntar o que acontecerá a seguir.
Os conceitos “anterior” e “depois” perdem completamente o sentido: é fundamentalmente impossível dividir um quantum de tempo em partes ainda menores, assim como é impossível, por exemplo, dividir um fóton em partes.
Quando for processos quânticos A conexão entre energia e tempo está se tornando cada vez mais aparente.
Porém, no futuro, ao descrever processos, não podemos prescindir do conceito de vácuo físico e suas propriedades quânticas.
De acordo com os conceitos modernos, o vácuo não é um vazio, mas um “mar” de todos os tipos de partículas virtuais e antipartículas que não aparecem como partículas reais.
Esse vácuo “ferve”, gerando continuamente pares de partículas virtuais e antipartículas por um curto período de tempo, que desaparecem instantaneamente. Eles não podem se transformar em partículas e antipartículas reais.
De acordo com a relação de incerteza Heisenberg, o produto do tempo de vida Dt de um par virtual de partículas e sua energia DW é da ordem de constante Prancha h.
Se qualquer campo forte (por exemplo, elétrico, magnético, etc.) for aplicado ao vácuo físico, então, sob a influência de sua energia, algumas partículas virtuais podem se tornar reais, ou seja, V campo forte o nascimento de partículas reais do vácuo físico ocorre devido à energia deste campo.
Por exemplo, em forte campo elétrico Elétrons e pósitrons nascem do vácuo. Ao estudar as propriedades do vácuo físico próximo a um buraco negro em rotação, foi teoricamente comprovado que o nascimento dos quanta de radiação deveria ocorrer devido à energia do campo gravitacional do vórtice.
Como as partículas virtuais e as antipartículas nascem no vácuo a uma certa distância umas das outras, no caso da presença de um campo gravitacional de vórtice de um buraco negro, uma partícula pode nascer fora do horizonte e sua antipartícula sob o horizonte. Isso significa que uma partícula pode voar para o espaço sideral, enquanto a antipartícula cairá em um buraco negro.
Portanto, eles nunca poderão se reconectar e aniquilar novamente. Portanto, um fluxo de partículas emitido pelo buraco negro aparecerá no espaço, o que retirará parte de sua energia. Isto levará a uma diminuição na massa e no tamanho do buraco negro. Este processo de radiação é semelhante a quando a superfície de um corpo é aquecida a uma determinada temperatura.
Assim, para um buraco negro de 10 massas solares, a temperatura é »10 - 8 K. Quanto maior for a massa do buraco negro, menor será a sua temperatura e, inversamente, quanto menor for a massa, maior será a temperatura. Assim, um buraco negro com massa m » 10 12 kg e tamanho núcleo atômico terá um poder de evaporação quântica de "10 10 W por "10 10 anos a uma temperatura T"10 11 K. Quando a massa do buraco negro diminui para m"10 6 kg e a temperatura atinge T"10 15 K, o o processo de radiação levará a uma explosão e em 0,1 s uma quantidade de energia comparável à explosão de bombas de hidrogênio de 10 6 megatons será liberada.