?

Log in

No account? Create an account
entries friends calendar profile Previous Previous Next Next
Нобелевский лауреат Андерсон и космология переменной массы - don_beaver
don_beaver
don_beaver
Нобелевский лауреат Андерсон и космология переменной массы
Нобелевский лауреат Андерсон пришел к сенсационным выводам о роли гравизлучения и переменности массы в космологии (см ниже перевод последней части его статьи от 23 марта 2018 года). Он фактически изложил концепцию нашей работы 2018 года. Это такое удовольствие - проследить за мыслью могучего интеллекта (особенно после общения с "современными" (бип-бип) специалистами). Спасибо человеку, приславшему эту ссылку!

FOUR LAST “CONJECTURES’’ - ЧЕТЫРЕ ПОСЛЕДНИЕ "ДОГАДКИ"
Philip W Anderson, Princeton University (emeritus)
https://arxiv.org/abs/1804.11186

Темная энергия как гравитационное излучение.

Следующее должно считаться гораздо более дилетантским, чем три предыдущие предположения, которые являются результатом многолетнего изучения соответствующей проблемы и, в частности, обширных экспериментальных данных в каждом случае.

В недавних наблюдениях гравитационного излучения от столкновений черных дыр было подсчитано, что масса полученного агрегата на несколько солнечных масс (около 3, я полагаю) меньше суммы масс исходной пары, и поэтому оболочка гравитационного излучения несет эквивалентную энергию по мере ее прохождения. Если бы мы теперь наблюдали остаток, мы бы нашли его легче на 3 солнечных массы, и если бы мы вычислили плотность местного вещества этого сектора, мы должны были бы заключить, что 3p + ρ, источник для гравитационного поля, уменьшен на эту сумму. Излучение от этого события не добавило гравитационной плотности где-то еще во Вселенной, с точки зрения воздействия на нас, потому что оно прошло нас со скоростью света и не находится в наблюдаемом нами секторе Вселенной. Оно не было рассеяно во время большой части времени Хаббла, когда оно было на пути к нам, и мы должны предположить, что оно не будет далее рассеиваться или не составит гравитационное «послесвечение», которое мы можем наблюдать. Мы должны заключить, что этот эффект гораздо меньше чистого притяжения и, следовательно, наше расширение замедляется меньше, т.е. мы ускоряемся. Этот последний момент является сущностью аргумента: излучение не сохраняет полную массу с нашей точки зрения; масса необратимо теряется в той части Вселенной, которая наблюдала это событие.

В настоящее время это событие и общая история такого рода событий могут не иметь большого значения для космологических уравнений, поскольку эти события относительно редки. Но мы знаем, что значительная часть массы многих галактик находится в центральной черной дыре, которая должна быть создана подобными событиями, которые излучали некоторую значительную часть исходной массы. Эти черные дыры должны быть легче, чем общая масса, которая ушла в них. Фактически, процесс генерации гравитационного излучения постоянно происходил повсюду во Вселенной - например, пара пульсаров, обнаруженная Тейлором и Хьюлсом, непрерывно излучает ее гравитационную потенциальную энергию. Недавно был найден объект, который был условно идентифицирован как черная дыра, возникающая в результате столкновения двух галактик и их сопутствующих массивных черных дыр, и я не видел оценки прошлой частоты таких событий. Дело в том, что все это излучение создается необратимыми процессами, которые рассеивают энергию, согласно измерениям здесь и теперь, и это не дает вклад в гравитационное самопритяжение Вселенной, как мы можем ее оценить. Наблюдаемая вселенная становится легче с какой-то неизвестной скоростью - в зависимости от величины необратимого излучения. По-видимому, заметное количество гравитационной потенциальной энергии необратимо излучалось в процессе образования звезд, галактик и черных дыр. Это, по-видимому, не учитывается в современной космологии и может быть частью или даже всей «темной энергии», которая теперь постулируется. Я не смог убедить себя в том, участвует ли какая-либо часть спектра электромагнитного излучения в том же необратимом эффекте. Предполагается, что реликтовое излучение находится в тепловом равновесии, поэтому эти соображения к нему не применимы; но отдельные события, такие как сверхновые, - это другое дело. В любом случае, это важно - если гравитационная энергия отсутствует (=уходит из баланса), нам нужно знать, сколько её излучается, и какой она дает вклад в фон, который мы только начинаем измерять.

Оригинал:

IV.Dark energy as gravitational radiation.

The following should be considered as much more amateurish than the three previous conjectures, which are the result of decades of study of the relevant problem and particularly of the extensive experimental evidence in each case. In the recent observations of gravitational radiation from a black hole collision event it has been calculated that the mass of the resulting aggregate is several solar masses (about 3, I believe) less than the sum of the masses of the original pair, and that therefore the shell of gravitational radiation carries the equivalent energy as it passes us. If we were now to observe the remnant, we would see it as lighter by 3 solar masses, and if we were to calculate the local matter density of that sector we would have to conclude that 3p +ρ, the source term for the gravitational field, has been lowered by that amount. The radiation from this event has not added to the gravitating density of somewhere else in the universe, as far as its effect on us is concerned, because it has passed us at light speed and is not in the observable sector of the universe for us. It was not scattered during the large fraction of the Hubble time that it was on its way to us and we must assume that it will not be further scattered or help constitute a gravitational “afterglow” that we can observe. We have to conclude that, however slightly, there is that much less net attraction and that therefore our expansion is slowing down less, i. e. we are accelerating. This last point is the crux of the argument: the radiation does not conserve total mass from our point of view; the mass is irreversibly lost to the part of the universe which has observed the event. Now this event, and the total history of events of this particular sort, may not matter very much to the cosmological equations, because these events are relatively rare. But we know that an appreciable fraction of the mass of many galaxies is in the central black hole, which must have been created by similar events which radiated away some appreciable fraction of the original mass. These black holes must be lighter in this sense than the total mass that has gone into them. In fact, the process of generation of gravitational radiation has been going on everywhere in the universe at all times -- for instance, the pulsar pair which was discovered by Taylor and Hulse has been measured to be continually radiating away its gravitational potential energy. An object has recently been tentatively identified as a black hole resulting from the collision of two galaxies and their concomitant massive black holes, and I have seen no estimate of the past frequency of such events. The point is that all of this radiation is created by irreversible processes which dissipate energy which, as far as measurements here and now could ascertain, does not contribute to the net gravitational self - attraction of the universe as we would estimate it. The observable universe is becoming lighter at some unknown rate, depending on how much is being irreversibly radiated away. An appreciable amount of gravitational potential energy would seem to have been radiated away irreversibly in the course of star, galaxy and black hole formation. This does not seem to be accounted for in the present cosmology, and may be a part, or even the whole, of the “dark energy” that is now postulated. I have not been able to convince myself whether or not any part of the spectrum of electromagnetic radiation has the same irreversible effect. The CBR is presumed to be in thermal equilibrium so these considerations don’t apply; but individual events such as supernovae are a different matter. In any case, there is a great deal if gravitational energy missing, and we need to know how much of it is radiated away and constitutes the background which we are just beginning to be able to measure.

Tags:

25 comments or Leave a comment
Comments
the_third_way From: the_third_way Date: May 4th, 2018 06:47 pm (UTC) (Link)
Вас цитировал или "не знал"? Или не знал?
don_beaver From: don_beaver Date: May 4th, 2018 07:13 pm (UTC) (Link)
Очевидно, что не знал. Наша статья вышла в феврале, а он свою статью, над которой явно много думал, опубликавал в марте. Но я с удовольствием пошлю ему наши оба оттиска.
the_third_way From: the_third_way Date: May 4th, 2018 07:20 pm (UTC) (Link)
Ну отлично. Надеюсь, что вы получите столь необходимую в науке известность.

Edited at 2018-05-04 07:20 pm (UTC)
b1ameb1aze From: b1ameb1aze Date: May 4th, 2018 08:03 pm (UTC) (Link)
А я надеюсь что оправдается мой прогноз.

https://b1ameb1aze.livejournal.com/5547.html

На западе если уж вынужденно признают ошибки, то часто делают это с помпой, с шоу - типа мы хорошие (полит)корректные ребята, осознали и с песнями плясками движемся вперед.

Отмена темной энергии и материи потребуют экстраординарных выводов. В том числе и вручения Нобелевской.

Чего ув. автору блога и его соавтору и желаем!
the_third_way From: the_third_way Date: May 4th, 2018 08:14 pm (UTC) (Link)
Вряд ли. Слишком много в "верхней" науке политики и всяческой грызни.
Anatoly  Mospan From: Anatoly Mospan Date: May 4th, 2018 08:21 pm (UTC) (Link)
Если коротко, то это типичный серпентарий. У посредственностей гораздо лучше получается работать локтями, нежели головой.
friendlystrnger From: friendlystrnger Date: May 4th, 2018 07:56 pm (UTC) (Link)

ох уж эти переводчики!

надеюсь, вы понимайте по-английски лучше чем переводите :)

я не писатель, но как читатель скажу - перевод is misleading ;)
"В любом случае, это важно - если гравитационная энергия отсутствует, нам нужно знать, сколько её излучается,"
она не отсутствует, её не хватает, потому что она излучилась... уж не знаю как это лучше сформулировать though

может, написать "уходит"?

Edited at 2018-05-04 07:58 pm (UTC)
don_beaver From: don_beaver Date: May 4th, 2018 08:23 pm (UTC) (Link)

Re: ох уж эти переводчики!

Спасибо, уточнил как (=уходит из баланса)
Anatoly  Mospan From: Anatoly Mospan Date: May 4th, 2018 08:13 pm (UTC) (Link)
"В недавних наблюдениях гравитационного излучения от столкновений черных дыр было подсчитано, что масса полученного агрегата на несколько солнечных масс (около 3, я полагаю) меньше суммы масс исходной пары,"
Первое предложение перевода и сразу большие сомнения.
-Откуда известно, что столкнулись ЧД? Это всего лишь гипотеза, но звучит уже как утверждение.
-Как то не встречалось объяснения механизма перехода массы в энергию при увеличении массы за счёт слияния однородного, совершенно нейтрального вещества.
Или я безнадёжно отстал от жизни или об этом не хотят говорить.
- "Подсчитано" !!?? Что бы что то подсчитать необходим минимум исходных данных. А ведь ничего нет!!! От слова абсолютно!
Ну нельзя же так вольно "создавать" физику!

Edited at 2018-05-04 08:15 pm (UTC)
don_beaver From: don_beaver Date: May 4th, 2018 08:28 pm (UTC) (Link)
Вы просто не в курсе. Существует целое научное направление: численные расчеты по слиянию черных дыр (или других плотных объектов типа нейтронных звезд) и генерации при этом гравитационного излучения. Так как черные дыры - довольно простые объекты, то результат получается в виде довольно простой гравволны с определенной амплитудой и частотой (и её ростом к моменту аобсолютно неизбежного слияния = столкновения). Причем там различимо - создаются эти волны черными дырами или звездами. И вот в данных ЛИГО (сразу в 2 или 3 разных детекторах) находят именно такие волны, которые прекрасно укладываются в теорию по своим этим параметрам. Очень красиво и убедительно.
Anatoly  Mospan From: Anatoly Mospan Date: May 4th, 2018 09:03 pm (UTC) (Link)
Мы ничего!!! не знаем о ЧД, но получилось всё "красиво и убедительно"!!! Супер!!
Да и в работе ЛИГО какие то аномалии - ничего не было а потом вдруг "вальнуло"
За преобразования масса-энергия там тоже что то есть?


Edited at 2018-05-04 09:07 pm (UTC)
don_beaver From: don_beaver Date: May 4th, 2018 10:53 pm (UTC) (Link)
Теория черных дыр разработывалась, начиная с решений Шварцшильда. Ввиду своей простоты, они изучены лучше, чем обычные звезды - по крайней мере, для внешнего наблюдателя. Наблюдатели открыли сотни объектов, которые являются черными дырами - и изучают их очень активно. ЛИГО лишь добавила свой вклад. Понятно, что у вас есть своя теория, но стоит ли так категорически настаивать, что она верна, а вся остальная наука - нет?

Edited at 2018-05-04 10:53 pm (UTC)
Anatoly  Mospan From: Anatoly Mospan Date: May 5th, 2018 02:40 pm (UTC) (Link)
Я с удовольствием откажусь от своих гипотез, если увижу что то лучшее! У меня нулевые амбиции, но есть стремление к истине.
Что то конкретного по ЧД совершенно ничего нет, и это надо признать. Встречались различные фантазии о ЧД. У одних исчезающе малые размеры этих тел, у других гигантские размеры. У одних бесконечно большая плотность, у других плотность меньше чем у воды.
Выглядит совершенным самообманом утверждение о изучаемости ЧД. Вероятно кроме массы о них достоверно ничего невозможно узнать.
Меня, возможно, немного убедит, что космология не зашла в тупик, если кто то сможет сказать:
- что такое пространство
- что такое время
- что такое ЧД и почему при их слиянии выделяется энергия.
Я не буду спрашивать, к примеру как в существующих представления джеты квазаров приобретают околосветовую скорость. Есть еще достаточно много вопросов с которыми легко "прижать к стенке " любого оппонента.
Я хочу лишь отделить мух от котлет, тоесть явные фантазмы от физики, возможно непонятной и неведомой.
Anatoly  Mospan From: Anatoly Mospan Date: May 6th, 2018 09:13 pm (UTC) (Link)
Ну, вот видите никто не хочет об этом говорить. Не Вы и никто другой.
Как Вы заметили, я не отстаиваю свои взгляды, я всего лишь пытаюсь увидеть отстаивание своих взглядов профессионалами. Не получается, не идут на контакт.
Игнорирование сложных вопросов это верный путь в тупик!
На мой взгляд, нынешняя космология базируется не на физике а на шаманстве! Как это не прискорбно осознавать!
roman_pekhov From: roman_pekhov Date: July 4th, 2018 10:19 am (UTC) (Link)
Не удивляйтесь, что с Вами не разговаривают. Бывают такие вопросы, на которые никто не захочет отвечать.

Представьте, что некий ребёнок просит объяснить, что такое электромагнитное поле. Вы показали ему опыты с электричеством, рассказали про те явления, которые без дорогих приборов не покажешь. А он не унимается – «Не понимаю, что такое поле. Потрогать его не могу, значит не понимаю. Механизм преобразования энергии мне не объяснили. Это шаманство!»

Безнадёга же. Никак не объяснить ему. Особенно, если он не знаком с нужной математикой.

Поэтому учёные стараются в такие ситуации не попадать. И используют простой принцип: если мы можем рассчитать, какая сила возникнет между двумя проводниками с током, значит мы понимаем, что такое ЭМ поле. И не пытайтесь узнать от нас нечто большее.

В случае чёрных дыр всё сложнее. О них не написано учебников, таких же простецких, как об ЭМ. Это недоработка физиков, да. А некоторые статьи, особенно популярные, ещё и вводят в заблуждение, например про сингулярность и про бесконечную плотность.

И всё же. Эксперимент LIGO показывает результаты, хорошо согласующиеся с расчётами. В том числе демонстрирует потерю массы. Это тот ответ на вопросы, который физики дать могут.
From: rubir_ru Date: May 4th, 2018 10:28 pm (UTC) (Link)
будет интересно понаблюдать за реакцией лауреата на Вашу статью и её даты. Держите нас в курсе, Николай Николаевич.
Евгений Красиков From: Евгений Красиков Date: June 3rd, 2018 10:12 am (UTC) (Link)
Правильно ли я понял, что здесь утверждается, что гравитационные волны уносят массу системы? Но насколько понимаю я, гравитационные волны предсказываются ОТО, как излучение исходящее от тела движущегося с переменным ускорением. Каким образом в результате этого процесса может изменяться масса объекта?
Изменения массы двух чёрных дыр в результате их слияния происходит вследствие изменения энергии связи между ними. По исходящим гравитационным волнам можно отследить различные аспекты этого процесса.
Однако гравитационные волны уносят энергию, заставляя пару вращающихся чёрных дыр столкнуться в итоге.
Или я что-то неправильно понял из этого перевода?
don_beaver From: don_beaver Date: June 8th, 2018 01:03 pm (UTC) (Link)
"Правильно ли я понял, что здесь утверждается, что гравитационные волны уносят массу системы?"

Да, это общее место из расчетов (и наблюдений) двойных систем пульсаров и черных дыр. Понять не просто, но в ОТО всегда так.
Евгений Красиков From: Евгений Красиков Date: June 9th, 2018 03:40 am (UTC) (Link)
Т.е. в результате того, что тело движется с переменным ускорением, оно теряет массу? Значит и Земля должна терять массу (хоть и совсем небольшую), как и любое другое тело во вселенной, движущееся с переменным ускорением.
Вообще, я всегда думал, что из расчётов выходит потеря массы, но никак не факт того, что её уносят гравитационные волны.
don_beaver From: don_beaver Date: June 10th, 2018 09:04 pm (UTC) (Link)
Движения с переменным ускорением достаточно для эм волн, но недостаточно для грав волн. Тут нужен квадруполь - то есть два тела с энергией связи, то есть речь идет не о потере массы одного тела, а всей системы. Но явно из-за уноса гравволнами.
Евгений Красиков From: Евгений Красиков Date: June 11th, 2018 07:29 am (UTC) (Link)
Так, гравитация это поле тензорного ранга 2, от электромагнетизма, т.е. поля тензорного ранга 1, оно отличается тем, что волны излучаются переменным квадруполем (собственно октуполи и высшие мультиполи также излучают), однако диполи и монополи излучать не могут.
Т.о., для электромагнитных волн достаточно равноускоренного движения, а вот в гравитационном поле начинает излучать только тело движущееся с переменным ускорением, в т.ч. с постоянной третьей производной.
Приходится повторяться, масса системы меняется не вследствие того, что её уносят гравитационные волны, а вследствие изменения гравитационной энергии связи между телами.
Возьмём два объекта, которые быстро вращаются вокруг общего центра (масса тел равна), допустим это будет двойная звезда. Но по какой-то причине они медленно отдаляются, допустим притяжение стороннего объекта. Вопрос к Вам: будет ли в этом случае система терять массу?
don_beaver From: don_beaver Date: June 18th, 2018 03:11 am (UTC) (Link)
"Приходится повторяться, масса системы меняется не вследствие того, что её уносят гравитационные волны, а вследствие изменения гравитационной энергии связи между телами".

Именно гравволны изменяют энергию связи, а также уносят кинетическую энергию сталкивающих черных дыр (а они могут сталкиваться с релятивистскими скоростями) и их энергию собственного вращения (например, когда сталкивающиеся дыры вращаются в разные стороны).

"Возьмём два объекта, которые быстро вращаются вокруг общего центра (масса тел равна), допустим это будет двойная звезда. Но по какой-то причине они медленно отдаляются, допустим притяжение стороннего объекта. Вопрос к Вам: будет ли в этом случае система терять массу?"

Будет, потому что в систему будет включено и влияние стороннего объекта, нужно рассматривать все вместе.
Евгений Красиков From: Евгений Красиков Date: June 18th, 2018 06:50 am (UTC) (Link)
''Именно гравволны изменяют энергию связи, а также уносят кинетическую энергию сталкивающих черных дыр (а они могут сталкиваться с релятивистскими скоростями) и их энергию собственного вращения (например, когда сталкивающиеся дыры вращаются в разные стороны).''
Ну они и уносят кинетическую энергию, вследствие этого и происходит сближение и последующее столкновение пары нейтронных звёзд, допустим. Но масса изменяется вследствие непосредственно сближения (по большей части столкновения).
Вы пытаетесь утверждать, что грав. волны каким-то образом уносят массу системы, т.е. материю. В случае двух чёрных дыр это вообще невозможно, ибо материя не может покинуть чёрную дыру.
''Будет, потому что в систему будет включено и влияние стороннего объекта, нужно рассматривать все вместе.''
И как повлияет тот источник притяжения? Одним из вариантов дальнейшего развития событий, для нашего сценария, может быть появление двух высокоскоростных звёзд.
don_beaver From: don_beaver Date: June 19th, 2018 12:41 am (UTC) (Link)
"Вы пытаетесь утверждать, что грав. волны каким-то образом уносят массу системы, т.е. материю. В случае двух чёрных дыр это вообще невозможно, ибо материя не может покинуть чёрную дыру".

Вы только не приписывайте мне результатов, который широко и долго обсуждаются в научном сообществе и приняты практически всеми. Я могу в них только что-то объяснять в меру своего понимания. Насколько я понимаю, никто не говорит об уменьшении размера черных дыр до их слияния. Но вот в момент слияния, если ничего наружу не уходит, то должна получаться дыра, который по диаметру в два раза больше, чем каждая из первичных дыр. А получается финальная дыра не в два раза больше, а в полтора, то есть масса в итоге на 25% меньше.
Евгений Красиков From: Евгений Красиков Date: June 19th, 2018 02:08 pm (UTC) (Link)
В результате события случившегося, например, 14 сентября 2015 года, слияния двух чёрных дыр массами в 36 и 29 солнечных, получилась ЧД массой 62 солнечных. ''Потерялось'' порядка 3 масс Солнца, около 5% всей системы.
Понятно, как ГВ образуются в результате перемещения тела движущегося с переменным ускорением. Однако категорически непонятен механизм их появления, в результате изменения грав. энергии связи. Два тела находящиеся на большом расстоянии обладают большей энергией, чем два тела располагающиеся близко. Т.е. два сближающихся тела, желательно огромной массы, должны испускать грав. волны, причём независимо от скорости их сближения, но так ли это?
25 comments or Leave a comment