Когда потухнет свет реликтового излучения

Обсуждаем общие вопросы астрономии и других физико-математических наук. Вопросы по астрономии от новичков.

Когда потухнет свет реликтового излучения

Сообщение ЕАМеркулов » 01 июл 2022, 13:25

В момент пресловутого рождения Вселенной (при Большом Взрыве), вся масса нашей Вселенной была сосредоточена в объеме, размер которого был много меньшем гравитационного радиуса ( r ), соответствующего этой сингулярно народившейся массе ( M ):

    r = 2∙G∙M/c²
где «G» – есть гравитационная постоянная, а «с» – это скорость света.
Так каждому объекту, обладающему массой покоя, приписывается свой гравитационный радиус. И если у нашей Земли он соответствует примерно одному сантиметру, то гравитационный радиус Солнца составляет уже порядка трех километров. При всем этом, сам гравитационный радиус рассчитывается чисто формальным образом (исходя из факта конечности скорости света) и никак не связан, в частности, с наличием пространства и его заполнения вокруг рассматриваемого объекта.
То есть, строго говоря, Вселенная, в момент своего рождения, была по своей сути (по определению) ничем иным как Черной Дырой (гипер-супер-сверх-мега-пумермассивной Черной Дырой). И все расширение Вселенной (от времен ее возникновения) происходило внутри этой Черной Дыры, указанного выше радиуса, определяющего сферу Шварцшильда для Нашей Вселенной.
Однако за время существования Вселенной ( Т ), ее размер разросся до радиуса ( R ):

    R = Т∙с
Интересен вопрос о том, как должна измениться Вселенная когда (в результате своего ничем неограниченного расширения) ее фактический размер превысит гравитационный радиус, установленный во времена сингулярности. А это неизбежно наступит (или уже наступило), когда возраст Вселенной превысит (если этого до сих пор еще не произошло) критический момент времени:

    Т = 2∙G∙M/c
После которого Наша Вселенная выйдет за пределы своей сферы Шварцшильда, то есть перестанет, в конце концов, быть Черной Дырой (будучи даже гипер-пупер…). И насколько, вообще, такое (превращение черной дыры в объект, доступный внешнему наблюдателю) возможно, с точки зрения наших классических представлений о черных дырах?
Согласно этим представлениям, свет, идущий из недр классической черной дыры, не может выйти за пределы сферы Шварцшильда. И не может он этого сделать за счет гравитационного поля черной дыры, которое искривляет траектория светового луча так, что любой луч, пытающийся выбраться из недр черной дыры наружу, в итоге, описав, в пространстве соответствующую дугу, вновь неизбежно возвращается в ее недра.
Таким образом, для гипотетического внутреннего (сидящего внутри черной дыры) наблюдателя, любой поток света, направленный к внешней границе (горизонту событий) черной дыры, будет, каким-то образом «рассеявшись» на сфере Шварцшильда, вновь возвращаться к нашему наблюдателю. Возвращаться в виде реликтовое излучение. И поскольку в Нашей Вселенной такое реликтовое излучение действительно наблюдается, то можно смело утверждать, что Вселенная и по настоящее время еще не вышла за пределы своей исходной сферы Шварцшильда.
Не наступило еще такое время.

Или уже наступило, но мы просто еще не в курсе дела? И все, опять-таки, из-за того, что свет слишком медленно (со скоростью всего каких-то 300 000 км/сек) добирается от горизонта событий к нам. Ситуация аналогична тому как свет от Солнца добирается до Земли примерно за 8 минут. И если наше Солнце уже 5 минут как (не дай Бог, конечно) погасло, то мы с вами узнаем об этом историческом событии только спустя еще 3 минуты. Запаздывание информации о событиях на Солнце просто не сопоставимо с запаздыванием информации о процессах, протекающих на горизонте событий Нашей Вселенной.
Тем не менее, когда размер Вселенной за счет своего расширения превысит, наконец-то, ее гравитационный радиус, свет недр нашей Черной Дыры получит возможность беспрепятственно покидать ее пределы. И, таким образом, моментально (о чем мы, естественно, узнаем только по прошествии времени запаздывания светового сигнала) у нас потухнет свет реликтового излучения.

Но только не все так просто по целому ряду сопутствующих причин.
Прежде всего, у нас остался без ответа вопрос о том, как может вещество Вселенной (хотя бы своей частью в виде отдельных скоплений галактик) выйти за пределы сферы Шварцшильда (за пределы Нашей Черной Дыры), если даже сам свет не в состоянии этого сделать, трансформируя свои неисповедимые пути на этом горизонте событий? Подобное (преобразование Черной Дыры в Белую), действительно, невозможно, если только не принимать во внимание пресловутую темную энергию, разгоняющую вещество Вселенной вопреки всем известным нам законам природы. Гораздо важнее другое, а именно то, что происходит с самим светом, «преломляющимся» на пресловутом горизонте событий, которого попросту не существовало бы, обладай свет ничем неограниченной скоростью своего распространения. По логике вещей, свет, не выпущенный гравитацией за горизонт событий, а «отраженный» от этого горизонта (от сферы, имеющей радиус Шварцшильда) внутрь, должен разогревать вещество Вселенной. Однако вместо этого, мы (по характеру реликтового излучения, соответствующего излучению абсолютно черного тела) наблюдаем «разогрев» не вещества, а самого горизонта событий. Чему также нет известных нам законов природы: дело темное и, по всей видимости, как-то связанное с темной энергией. Причем, этот разогрев падает пропорционально расширению Вселенной. Что, собственно говоря, и позволило теоретически рассчитать температуру реликтового излучения задолго до его фактического обнаружения.

И последнее. Если темная энергия способна (за счет выбрасывания вещества из-под горизонта событий) превратить Черную Дыру в Дыру Белую, то это должно приводить к неизбежному сокращению гравитационного радиуса такой Дыры. И, стало быть, свет реликтового излучения потухнет лишь для тех галактических скоплений, которые волей темной энергии окажутся вне пределов сферы Шварцшильда. А до этого исторического момента, все они будут пребывать (оставаясь незамечаемыми никакими сторонними наблюдателями) под горизонтом событий, где смогут наслаждаться видом звездного неба, расцвечиваемого реликтовым излучением.
Аватара пользователя
ЕАМеркулов
 
Сообщения: 586
Зарегистрирован: 04 дек 2014, 16:09
Пол: Муж
Оборудование для наблюдений: телескоп Мицар
Как давно Вы интересуетесь астрономией: более 10 лет

Вернуться в Общий астрономический форум

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4


cron