.RU

Верификация физической нереализуемости гравитационных сингулярностей

Павло ДАНЫЛЬЧЕНКО

Рассмотрено совместное решение уравнений ОТО и термодинамики для идеальной жидкости, обладающей топологией полого тела. Найдены пространственные распределения основных термодинамических и гравитермодинамических её параметров и характеристик. Показано принятие на сингулярной поверхности принципиально недостижимых ими значений, что подтверждает физическую нереализуемость гравитационной сингулярности. Определен фотометрический радиус срединной сингулярной поверхности, отделяющей антивещество от вещества.

Наличие математических сингулярностей в решениях уравнений гравитационного поля общей теории относительности (ОТО) рассматривалось Эйнштейном [1] и позже наиболее авторитетными специалистами в этой области физики (Иваненко [2], Мёллер [3, 4], Хокинг [5]) как наиболее очевидная трудность этой теории. В связи с установлением Хокингом и Пенроузом, как математической неизбежности сингулярностей в ОТО [6, 7], так и возможности конформной трактовки бесконечностей [8, 9], а также из-за принципиальной невозможности эмпирической проверки (непосредственной верификации) реализуемости как космологической, так и гравитационных сингулярностей на передний план вышли философские аспекты решения проблемы сингулярностей. Стало вполне очевидным то, что установление истины в этом вопросе возможно лишь с помощью гносеологического подхода [10], базирующегося на косвенной верификации физической нереализуемости сингулярностей [11, 12].

Физическая нереализуемость (фиктивность) математических сингулярностей в решениях уравнений гравитационного поля ОТО основывается на принципиальной недостижимости для термодинамических характеристик вещества (абсолютной температуры, давления и др.), как нулевых, так и бесконечно больших значений. Эта недостижимость не только следует из философского анализа физической сущности характеристик вещества, но и непосредственно верифицируется в физических экспериментах.

Фиктивность сингулярностей в ОТО может быть обусловлена следующими факторами:

псевдореализуемостью космологических сингулярностей лишь в бесконечно далеких космологическом прошлом или же будущем по метрически однородной шкале космологического времени (в космологии сейчас фактически используется экспоненциальная шкала космологического времени, являющаяся не строго, а лишь «практически» равномерной на данном этапе эволюции Вселенной) [11, 13];

локализацией сингулярностей за пределами пространственно-временных областей существования (физической реализации) решений уравнений ОТО, в связи с соответствием их, как правило, лишь конкретным и при том не первичным невырожденным фазовым состояниям вещества во Вселенной;

соответствием сингулярных решений уравнений ОТО лишь предельно псевдореализуемым вырожденным состояниям вещества;

игнорированием в решениях уравнений ОТО эволюционной изменчивости свойств физического вакуума и вещества и, в том числе, непрерывного остывания последнего (убывания его энтропии) а, следовательно, игнорированием и принципиальной не жесткости

систем отсчета пространственных координат и времени (СО) остывающего вещества [13, 14];

игнорированием, как неравновесности, так и фрактальности фазовых состояний эволюционно остывающего вещества;

игнорированием «размытия» сингулярностей квантовыми эффектами.

В отличие от проблемы космологической сингулярности (Большого Взрыва Вселенной), легко разрешимой в теории эволюционного расширения Вселенной отнесением горизонта событий (псевдогоризонта видимости [11, 13]) в бесконечно далекое космологическое прошлое [10...12], проблема гравитационных сингулярностей не имеет столь тривиального решения.

Ввиду наличия калибровочного для мира людей [15] эволюционного процесса самосжатия вещества в фундаментальном пространстве физического вакуума (происходящего на уровне элементарных частиц вещества [10...13]) имеющие место в СО вещества псевдогоризонты видимости также являются горизонтами событий, удаленными в бесконечно далекое космологическое прошлое или же будущее. Из-за релятивистского эффекта несоблюдения одновременности в СО эволюционно самосжимающегося вещества событий, являющихся одновременными в космологическом времени фундаментальной СО физического вакуума, сингулярность внутреннего шварцшильдова решения уравнений гравитационного поля (так называемая сфера Шварцшильда) является псевдогоризонтом будущего [16]. События «происходящие» на этой сингулярной поверхности в любой момент собственного времени самосжимающегося вещества, на самом деле могут «произойти» лишь в бесконечно далеком космологическом будущем. Однако это не устраняет полностью проблему наличия гравитационных сингулярностей. Ведь гравитационные сингулярности имеют место и в решениях уравнений гравитационного поля, находимых непосредственно в СО неувлекаемого самосжимающимся веществом физического вакуума. В этой фундаментальной СО теоретически возможно существование замкнутой сингулярной поверхности, отделяющей содержащуюся в ней часть фундаментального пространства от остального фундаментального пространства.

Целью настоящей работы является дальнейшее философское осмысление физической сущности гравитационных сингулярностей, имеющих место во внутренних решениях уравнений гравитационного поля, и косвенная верификация их физической нереализуемости.

Уравнения гравитационного поля ОТО

Рассмотрим внутреннее решение Шварцшильда для однородной идеальной жидкости, находящейся в состоянии теплового равновесия и, поэтому, обладающей жесткой собственной СО. Как в этой сопутствующей жидкости СО, так и в несопутствующей жидкости фундаментальной СО, в которой по гипотезе Вейля [17, 18] галактики расширяющейся Вселенной квазинеподвижны, линейный элемент имеет сферически симметричную форму [11, 19, 20], задаваемую следующими параметрами и функциями. Единое для всей жидкости координатное (астрономическое [11, 13]) время t и метрически однородное (dτ = dt при dr = 0) по отношению к нему космологическое время τ отсчитываются соответственно в сопутствующей жидкости СО и в СО Вейля (фундаментальной СО физического вакуума). Собственное значение радиальной координаты r (R, τ) определяется в СО Вейля по собственному эталону длины в каждой конкретной ее мировой точке, задаваемой мировой радиальной координатой R и моментом космологического времени τ. Оно является тождественным фотометрическому радиусу в собственной СО жидкости центросимметричной сферической поверхности. Значение этого радиуса определяется через площадь S сферической поверхности (r2 = S/4π) и в непустом пространстве с кривизной может изменяться немонотонно вдоль метрического радиального отрезка rметр. Функции a(r) = (∂rметр/∂r)2 и b(r) = vc2/c2, которые характеризуют соответственно кривизну и физическую неоднородность [11, 13] собственного пространства жидкости, связаны с собственными значениями плотности массы μ(r) и давления p(r) дифференциальными уравнениями гравитационного поля ОТО [19].

Функция N(R, τ) = r / R = exp[H(τ – τk)] определяет различие фундаментальных размеров термодинамически идентичных пробных тел в разных точках евклидового фундаментального пространства СО Вейля и, поэтому, характеризует масштабную (метрическую) неоднородность этого пространства для вещества. Среднестатистическое относительное значение частоты взаимодействия элементарных частиц молекул жидкости f (R, τ) = NVc / c определяет различие темпов протекания идентичных физических процессов в разных точках пространства СО Вейля и, поэтому, аналогично функции b(r), характеризует физическую неоднородность для жидкости фундаментального пространства СО Вейля. Функции r(R, τ), N(R, τ) и f (R, τ) определяются из уравнений гравитационного поля ОТО в СО Вейля и связаны между собой и с функциями a(r) и b(r) зависимостями [11, 20], определяемыми через хабблово значение радиальной скорости движения молекул жидкости в СО Вейля V = –Rc(λ/3)1/2 = –HR и гравибарические несобственные (координатные [19]) значения скорости света в собственной СО жидкости vc и в СО Вейля Vc. В этих зависимостях: c – постоянная скорости света; λ = 3H2/c2 – космологическая постоянная; H – постоянная Хаббла; τk – момент космологического времени, в который радиальное расстояние в СО Вейля откалибровано по вещественному эталону длины (Rk = r; Nk = 1).

Уравнения термодинамики

Согласно уравнениям гравитационного поля ОТО [19] в равновесном состоянии жидкости приращения гравитермодинамической энтальпии Hg = Hb1/2 [21], вызванные приращениями функции b(r) и собственного значения давления p взаимно скомпенсированы и, следовательно, как гравитермодинамическая энтальпия Hg(S), так и гравитермодинамическая псевдотемпература [21] являются функциями только лишь от энтропии S. Здесь: H = (μc2 + p)v – классическая энтальпия; v – молярный объем жидкости.

Как показал Толмен [22], необходимым условием поддержания теплового равновесия в идеальной жидкости, подверженной действию гравитации, является одинаковость во всем ее объеме вместо термодинамической температуры T гравитермодинамической температуры Tg(S) = Tb1/2. Исходя из этого, как энтропия, так и гравитермодинамическая энтальпия также являются одинаковыми во всем объеме T жидкости (S = const(r); Hg = const(r)). Это обеспечивает возможность выполнения в общем случае указанной взаимной компенсации и при зависимости гравибарического несобственного значения скорости света vc = cb1/2 не только от давления, но и от энтропии S жидкости. Поэтому в пределах всей однородной жидкости все ее термодинамические потенциалы могут быть представлены, как функции лишь от энтропии и гравибарического несобственного значения скорости света, а само это несобственное значение скорости света может рассматриваться в классической термодинамике как альтернативный давлению внутренний термодинамический интенсивный параметр жидкости.


veksel-i-problemi-vziskanij-po-vekselyu-chast-2.html
veksel-i-vekselnie-operacii-chast-11.html
veksel-i-vekselnie-operacii-chast-6.html
veksel-i-vekselnie-pravootnosheniya.html
veksel-i-vekselnoe-obrashenie-chast-6.html
veksel-kak-dolgovoe-obyazatelstvo.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/rektor-mgu-sadovnichij-mezhdunarodnie-rejtingi-nespravedlivi-k-rossijskim-vuzam.html
  • textbook.bystrickaya.ru/gou-vpo-izhevskaya-gosudarstvennaya-medicinskaya-akademiya-utverzhdayu-prorektor-po-uchebnoj-rabote.html
  • credit.bystrickaya.ru/plan-raboti-gou-sosh-781-na-mart-2011-g.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/razdel-3-neotlozhnaya-pomosh-pri-zabolevaniyah-serdechno-sosudistoj-i-dihatelnoj-sistem.html
  • tasks.bystrickaya.ru/13-evropejskomu-sudu-nuzhna-pomosh-dobrovolcev-the-mentality-of-russians-the-relationship-of-the.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/specialist-po-marketingu-edinij-kvalifikacionnij-spravochnik-dolzhnostej-sluzhashih.html
  • lesson.bystrickaya.ru/teoreticheskie-osnovi-destrukcii-v-obshestve.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-pervaya-aleksandr-men-istoriya-religii-tom-6.html
  • lecture.bystrickaya.ru/83-ocenyavane-na-softuernite-procesi-neli-maneva-avram-eskenazi.html
  • abstract.bystrickaya.ru/2-destruktivnie-religioznie-organizacii-i-nekotorie-religioznie-gruppi-matrici-ekologiya-duha-okkultizm-i-yazichestvo.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/osnovnie-napravleniya-deyatelnosti-teoreticheskijotde-l.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/reaktiv-grissa-o-v-dudnik-rukovoditel-mezhregionalnogo-territorialnogo.html
  • literature.bystrickaya.ru/bozhestvennie-uchitelya-kniga-avtobiografii-uchenikov-boga-anna-zubkova-mariya-shtil-olga-stepanec-larisa-vavulina.html
  • paragraf.bystrickaya.ru/zanyatie-2-vospriyatie-i-ponimanie-lyudmi-drug-druga-socialno-psihologicheskij-praktikum.html
  • tasks.bystrickaya.ru/1-fevralya-1000-1400-programma-vserossijskoj-nauchno-prakticheskoj-konferencii-pravovie-problemi-ukrepleniya.html
  • shkola.bystrickaya.ru/proizvodstvo-v-arbitrazhnom-sude-rf-chast-13.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/sistema-menedzhmenta-kachestva-stranica-13.html
  • znanie.bystrickaya.ru/azastan-respublikasini-blm-zhne-ilim-minstrlg.html
  • studies.bystrickaya.ru/550-mhz-of-power-versus-a-486.html
  • lesson.bystrickaya.ru/natalya-alekseevna-carevna.html
  • lesson.bystrickaya.ru/ponyatie-suzhdenie-umozaklyuchenie-chast-4.html
  • literature.bystrickaya.ru/edinorog-mificheskoe-sushestvo-simvoliziruet-celomudrie-predstavlyayut-ego-obichno-v-vide-belogo-konya-c-odnim-rogom-vihodyashim-izo-lba-stranica-2.html
  • predmet.bystrickaya.ru/sobranie-sochinenij-47-pechataetsya-po-postanovleniyu-centralnogo-komiteta-stranica-20.html
  • thesis.bystrickaya.ru/prilozhenie-1-zaklyuchenie-komissionnoj-istoriko-kulturnoj-arheologicheskoj-ekspertizi.html
  • student.bystrickaya.ru/24-tebe-govoryashemu-chto-bonzi-horosho-zhivut-instrukciya-dlya-dzadzen-12-dzadzen-yodzinki.html
  • lesson.bystrickaya.ru/predmetno-prostranstvennaya-razvivayushaya-sreda-programma-korrekcionno-razvivayushej-raboti-v-logopedicheskoj-gruppe.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/v-chudovskij-rajonnij-sud-novgorodskoj-oblasti.html
  • composition.bystrickaya.ru/polozhenie-o-vkraevom-detskom-pravoslavnom-literaturnom-konkurse-dobroe-slovo.html
  • studies.bystrickaya.ru/defekti-vedeniya-pervichnoj-medicinskoj-dokumentacii-medicinskogo-prava.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/prilozhenie-1-materiali-sajta-moskva-i-moskvichi-nou-sosh-rosinka-istoriya-pamyatnikov-arhitekturi-i-skulpturi.html
  • reading.bystrickaya.ru/lekciya-12-istoriya-kak-iskusstvo-kurs-lekcij-perm-2006-bbk-63-l-24.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/v-titov-an-belarusian-bibliography-on-lichenology.html
  • teacher.bystrickaya.ru/glava-17-vliyanie-informacionnih-tehnologij-na-organizaciyu-upravleniya-uchebnik-2-e-izd-pererab-idop.html
  • urok.bystrickaya.ru/primernaya-programma-naimenovanie-disciplini-medicinskaya-informatika-rekomenduetsya-po-specialnosti-060101lechebnoe-delo.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/razdel-3-osnovnie-zadachi-kotorie-dolzhni-bit-resheni-doklad-lebedevich-valerij-vladimirovich.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.