Путенихин Петр Васильевич. Путенихин П.В. Границы теории относительности

Границы теории относительности - обложка

Полный текст книги - в приложении:

http://samlib.ru/img/p/putenihin_p_w/grani_to/granica114h.pdf

Оглавление

Квантовые проблемы теории относительности

Квантово-релятивистский эксперимент

Измерения

Анализ результатов

Парадокс коллапса волновой функции

Что такое информация

Сущность квантовой информации

Носитель квантовой информации

Нелокальная передача информации

Создание запутанных состояний

Взаимные превращения запутанных состояний Белла

Исследование не-белловских состояний

Логика и философия нелокальности

Квантовая телепортация

Телепортация состояния

Телепортация запутанности

Квантовый семафор

Передача сигнала нуля

Передача сигнала единицы

Противоречия в описании Черной дыры

Можно ли уйти из-под горизонта событий?

Информация Черной дыры

Вращающиеся и заряженные Черные дыры

Скорость расширения Вселенной

Стационарная Вселенная

Литература

Ознакомительные фрагменты:

Логика и философия нелокальности (фрагмент)

Вопрос о полноте квантовой механики, поднятый в 1935 году Эйнштейном, Подольским и Розеном, был решён в пользу квантовой механики. Само явление "пугающего дальнодействия" или вероятностной корреляции, превосходящей классические, получило название нелокальности. Суть её простыми словами можно описать как "частицы не передают друг другу информацию, но ведут себя так, будто они эту информацию передают". К такому противоречивому выводу квантовая теория пришла неизбежно, поскольку стремилась сохранить приверженность теории относительности. Но это не совсем корректная позиция. Действительно, теория относительности - это совершенно другая теория, не являющаяся разделом квантовой теории. Мгновенная передача информации самой квантовой механике не противоречит, не приводит внутри неё ни к каким парадоксам. Мгновенная передача информации противоречит теории относительности. Но причём здесь квантовая механика? Это проблема не квантовой механики, это проблема специальной теории относительности! И решить этот антагонизм двух теорий может только независимый арбитр, стоящий над этими теориями.

Формальная логика не допускает истинности высказываний типа "связь есть, но её нет". В квантовой теории, казалось бы, нашли выход из этого тупика: между частицами передаётся так называемая "квантовая информация", которая отличается от информации классической. Но сама фраза "передаётся нечто" уже требует наличия этого "нечто". Неважно, как его называть "квантовая информация", квантино, тахион или как-либо иначе, вопрос сразу же переходит в философскую плоскость материальности этого "нечто". Можно закрыть глаза на это, не вдаваться в эти философские тонкости, но они никуда не исчезают. При любых достаточно глубоких рассуждениях материальность носителя "квантовой информации" неизбежно выходит на передний план. От ответа на этот вопрос о материальности носителя "квантовой информации" уйти невозможно.

Можно привести немало примеров противоречивости нелокальной формулы. Например, предположим, что две монеты всегда выпадают одной и той же стороной. Это нелокальность. Без признания наличия связи между ними невозможно дать логически разумное объяснение такому поведению, только мистическая нелокальность. Или игральные кубики, которые всегда выпадают одинаковым числом вверх. Разумеется, все числа на кубиках выпадают равновероятно, но всегда одинаковые. Можно смело заявить, что не существует разумного логического объяснения этому явлению, если отрицать передачу сигналов от одного объекта к другому. Рассмотрим подробнее ещё одну очень наглядную мысленную демонстрацию, которая отчетливо показывает антилогичность, мистическую сущность нелокальности. Мысленный эксперимент проведём на следующей установке:

Границы теории относительности, рис.9

Рис.9. Нелокальные кубики

Источник запутанных фотонов S испускает в двух противоположных направлениях одновременно 8 пар запутанных фотонов v₁...v₈, которые поступают на 8 соответствующих вращаемых поляризаторов П₁...П₈. На выходах поляризаторов установлены, соответственно, по 8 регистраторов, преобразующих прошедшие через поляризаторы фотоны в 8 электрических импульса на каждой стороне установки. Эти импульсы поступают на двоичный дешифратор полученного двоичного кода в десятичный и индикатор, на который выводится полученное число. Каналы на 8 бит позволяют высветить на индикаторах числа от 0 до 255. Поляризаторы вращаются строго синхронно, в любой момент времени располагаясь под одинаковыми углами к горизонту.

Можно ли уйти из-под горизонта событий? (фрагмент)

Если ознакомиться с темой гравитационной сингулярности на форумах в интернете, в научной и научно-популярной литературе, в научно-популярных документальных фильмах и учебниках, то можно увидеть единодушное мнение о том, что на расстоянии гравитационного радиуса от Черной дыры время останавливается, скорость падающего на Черную дыру тела приближается к скорости света, а разрывающая сила, приливная сила, действующая на него, приближается к бесконечности. Однако можно заметить и упоминаемые как-то вскользь отклонения. Исходя из этих утверждений, можно сделать вывод: фактически ни одна из наблюдаемых Черных дыр в принципе не может иметь внутри сингулярности, а падение на сверхмассивную Черную дыру, вообще-то, вполне безопасно для астронавта. Из этого можно прийти еще к одному странному выводу: утверждение о фатальных всё-поглощающих свойствах Черной дыры несколько преувеличены.

"... любой безрассудный специалист по ракетной технике, рискнувший попасть под гравитационный радиус r = 2M внешнего гравитационного поля, обречен на гибель" [12].

В случае сверхмассивной Черной дыры такое огромное усилие возникает, только если тело неподвижно на горизонте. Однако для свободно падающего тела (лифт Эйнштейна) это усилие исчезает, а вместо неё возникает приливная сила, величина которой может быть ничтожно малой. Расчеты показывают, что приложенная к телу человека приливная сила при его падении, например, под гравитационный радиус сверхмассивной Черной дыры в центре Млечного Пути ничтожно мала - меньше грамма. Фактически этот человек находится в состоянии невесомости!

Это довольно интересное обстоятельство - невесомость на гравитационном радиусе Черной дыры. И здесь следует обратить внимание на ещё один интересный факт. Как известно, гравитационный радиус сверхмассивной Черной дыры растет пропорционально её массе. Следовательно, сила притяжения некоторого тела к Черной дыре на расстоянии гравитационного радиуса будет тем меньше, чем больше масса этой дыры. Получается, что при некоторой массе такой дыры на тело будет действовать сила притяжения, например, как на поверхности Земли. Расчеты показывают, что груз массой в 1 кг будет весить 1 кГ на горизонте Черной дыры, масса которой равна 3х10⁴³ кг или 3х10¹³М_C (масса Солнца).

Это огромная масса даже для сверхмассивной Черной дыры. Но её размеры - 0,4 св. лет - ничтожно малы даже в масштабах нашей галактики. Конечно, возможность образования такой Черной дыра, выглядит все-таки довольно сомнительно, поскольку она почти в 1 000 раз больше массы возможного кандидата на предельную сверхмассивную Черную дыру. Считается, что Черные дыры в квазарах, имеющих аккреционные диски, не могут иметь массу, больше чем 5х10¹⁰М_C. Тем не менее, как обычно говорят, физически она ничему не противоречит. На горизонте событий такой Черной дыры действует сила притяжения как на поверхности Земли. Что может помешать световому лучу покинуть его? Есть даже возможность подняться космолету над этим горизонтом.

Почему это так? Из чего следует, что из-под горизонта сверхмассивной Черной дыры вопреки утверждениям теории относительности можно уйти? Рассмотрим ситуацию с обратной стороны, откуда возникло утверждение о невозможности уйти из-под горизонта событий.

Допустим, что некий космолет попадает под горизонт такой сверхмассивной Черной дыры. Согласно уравнениям теории относительности, теперь уже даже скорости света недостаточно, чтобы улететь или послать световой сигнал наружу. Однако это утверждение имеет несколько иные основания, чем традиционно молчаливо подразумеваемые. На гравитационном радиусе Черной дыры невозможна стационарная орбита спутника, поскольку тангенциальная скорость, равная скорости света, для него недостижима. Обращаем внимание: скорость тангенциальная, то есть, перпендикулярная к радиусу. В этом, собственно, и состоит смысл первой или второй космической скорости, из которых и следует гравитационный радиус.

Однако первая космическая скорость определяет условие инерционного (без двигателей) движения по некоторой орбите. В случае сверхмассивной Черной дыры на космолет может действовать сила притяжения, не превышающая таковую на поверхности Земли. Возникает естественный вопрос: что может помешать звездолету, включив двигатели, подняться вверх, удалиться от центра Черной дыры?

Попробуем задать такой вот странный вопрос: с какой скоростью должен лететь космолёт, чтобы улететь, например, с Земли? Ответ - со второй космической скоростью - неверный. Правильный ответ: с любой ненулевой скоростью. По определению скорость обозначает изменение расстояния между объектами за некоторое время. Если космолёт движется от Земли по радиусу со скоростью 4 км/час, то, очевидно, он рано или поздно покинет не только Землю, но и Солнечную систему. Конечно, очень не скоро и топлива на это ему понадобится безумно много.

Это прямо означает, что первая космическая скорость задает условие инерционного (без двигателей) движения по некоторой орбите. Но она не имеет никакого отношения к активному движению - с включенными двигателями - по радиусу. В нашем конкретном случае сверхмассивной Черной дыры на космолет действует сила притяжения, в точности равная таковой на поверхности Земли. Весит он ровно столько, сколько и на Земле. Возникает естественный вопрос: что может помешать звездолету, включив двигатели, подняться вверх, удалиться от центра Черной дыры? Тяга двигателей, несомненно, обеспечит существенно большее усилие, чем притяжение Черной дыры в этой точке.

Но как же все-таки быть с первой космической скоростью? Очень просто. Этот космолет с выключенными двигателями, действительно, не сможет остаться на стационарной орбите и очень скоро упадёт на сингулярность. Хотя и уйти на бесконечность ему будет непросто, но уйти из-под горизонта такой Черной дыры ему ничто не мешает. И, тем более, послать наружу световой или радиосигнал.

Очевидно, здесь появляется ряд возможностей. Например, выйдя в наружную окрестность горизонта, космолёт может быть подхвачен спасательным кораблём. Но и находясь под горизонтом, космолёт может спокойно обмениваться радиосигналами с кораблём, находящимся вне горизонта. Описанные в литературе эксперименты с падением на сингулярность приобретают весьма реальные очертания для осуществления. На довольно большом расстоянии под горизонтом сверхмассивной Черной дыры какой-либо зонд может спокойно передавать сигналы наружу. Например, видеофильм о том, что видит наблюдатель в космолете, падающем под горизонт событий.

Можно возразить, что эти рассуждения явно опираются на формализм ньютоновой физики. Но тогда выходит, что согласно заявлениям теории относительности в области своей применимости ньютонова физика предсказывает иной исход, чем теория относительности, что для последней автоматически становится противоречием. Таким образом, мы видим явные отклонения от общепринятых выводов теории относительности: выявленная её математическими средствами возможность обойти её же запрет. Уйти из-под горизонта сверхмассивной Черной дыры и обмениваться из-под него сигналами с внешним миром возможно в принципе. Однако на этом парадоксальные, противоречивые трактовки решений теории относительности не заканчиваются.

Комментарии: 7, последний от 17/09/2022. © Copyright Путенихин Петр Васильевич (pe_put@rambler.ru) Размещен: 18/04/2020, изменен: 18/04/2020. 14k. Статистика. Статья: Естествознание Монографии Иллюстрации/приложения: 3 шт.		Ваша оценка:
Аннотация: Насколько обоснованы утверждения, что из-под горизонта событий Чёрной дыры нельзя не только уйти, но даже послать наружу световой или радиосигнал? Существуют ли вращающиеся Чёрные дыры? Или с зарядом? Действительно ли вся наша Вселенная - это всего лишь голограмма, некая информация "размазанная" по поверхности горизонта событий Чёрной дыры? Ускоренно или замедленно расширяется Вселенная? И, наконец, расширяется ли она вообще? Автор попытался найти обоснованные ответы на эти вопросы, и найденные им ответы оказались совершенно неожиданными. Книга рекомендуется ведущим специалистам и преподавателям в областях физики и космологии, а также всем, кто интересуется этими науками и имеет некоторые начальные знания. Следует воздержаться от чтения данной книги студентам и аспирантам при подготовке к экзаменам по соответствующим предметам: изложенные в книге доводы во многом противоречат официальной науке.

Путенихин Петр Васильевич : другие произведения.

Путенихин П.В. Границы теории относительности