В чем отличие пространственноподобной и времениподобной сингулярности?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
0
1 ответ
Поделиться

Сингулярность является одной из самых удивительных и загадочных физических объектов, хотя их реальное существование до сих пор ставится под сомнение. Вопрос о сингулярностях,  вытекающих из уравнений Общей теории относительности (ОТО) очень обширный и сложный. Студентам физикам для деталей можно рекомендовать ознакомиться с обзором Теорем Пенроуза-Хокинга о сингулярностях отсюда: en.wikipedia.org .

Для нормальных же людей можно привести несколько упрощенных определений. В Евклидовом (3-х мерном) пространстве две точки (x₁,y₁,z₁) и (х₂,y₂,z₂) разделены друг от друга метрикой пространства или говоря проще, расстоянием:  Δr²=(x₂-х₁)²+(y₂-y₁)²+(z₂-z₁)².  При этом Δr²≥0 всегда. В 4-х мерном пространстве-времени СТО, две точки (события) разделены не только пространством, но и временем Δt=t₂-t₁, а между ними пространство-временной интервал Δs²=c²Δt²-Δr², где  - скорость света. Если Δs²≥0, то интервал называется времениподобным. Времениподобный интервал между событиями означает, что они могут быть причинно связаны. Если Δs²≤0 то интервал называется пространственноподобным. События, интервал между которыми пространственноподобен, не могут быть причинно связанными, а распространяющийся по прямой сигнал должен двигаться быстрее скорости света. В Евклидовом пространстве кратчайшая линия это прямая. Обобщение понятия "прямая" для искривлённых пространств Римана, это геодезическая линия (в 4-х мерном пространстве-времени). Сингулярность это точка (или подмножество) в пространстве-времени, через которую невозможно гладко продолжить входящую в неё геодезическую линию. В гравитационной сингулярности величины, описывающие гравитационное поле (скалярная кривизна, плотность энергии), становятся бесконечными или неопределёнными, т.е. законы физики перестают работать. В рамках классической ОТО сингулярности обязательно возникают при формировании чёрных дыр под горизонтом событий, в таком случае они ненаблюдаемы извне. В некоторых случаях сингулярности могут быть видны внешнему наблюдателю - например космологическая сингулярность в теории Большого взрыва.

5
0
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью