Страхът от сингулярностите

[Gravity]

Разбира се става дума за пространствено-времеви сингулярнсоти, а не някакви други дивотии. За какъв страх говоря? Повечето хора смятат, че сингулярсностите не съществуват и са само математически артефакт на класическата теория, която трябва да бъде квантувана. След квантуването на гравитацията не би трябвало да има сингулярсности. Например в теорията на струните няма (ако не греша), също така и при примковата гравитация няма сингулярности. Това може би е вярно, но ако разгледаме само класическата теория, то тя е напълно безупречна математически и сингулярсностите са типичната ситуация. С други думи в хипотетеичен класически свят би имало сингулярности и това не е никакъв проблем. Поне не логически и математически, за някой запътил се към сигулярност ще е проблем Моето учудване е защо тогава повечето физици (да не кажа всички) бягат от сингуляростите като дявол от тамян?

Ако някой иска да разбере какво е сингулярност трябва да прочете следната статия. Поне първата половина която не изисква предварителни знания.

http://www.itp.uni-h...AnnPhys1968.pdf

[laplandetza]

Ще чакам ако има развитие твоята тема, интересно ми е какво е всъщност твоето виждане.

Според мен приближението към сингулярности и понякога други <абсолютни нули> или <безкрайности> са знак за граница-маргинални области на невалидност на моделите. Това е заложено в самата логика-физична и математична на всички до сега известни кандидат хипотези, хипотези, теории , модели. Нормално е да е така.

Доколкото успях да се запозная с най-общите положения в квантов.теории . там подобни проблеми се избягват с вкарване на неопределености,вероятности и следствията от тях.

Редактирано Януари 2, 2015 от laplandetza

[Малоум 2]

В Природата "нула" няма. Съответно - сингулярности няма.

Човек си е изобретил нулата и ... значи, отговаря за възможната й приложимост.

При изначален квантов подход (не класически) не може да се въведе нулата, поради ограниченията Хайзенберг.

В класическия подход - всички величини са средни, усреднени. Затова са си позволили едно състояние да е възможно равно на друго състояние с поправъчни коефициенти. Въвели са и подходящите математически символи "0", "=" и др., пък и правила - всичко като символ, да съответства на реалност от експериментални факти... Съвсем правилен подход за логически връзки и анализи. (Затова ми харесва и изводът: "Математиката е точна наука, защото знае колко е неточна!")

...

[Gravity]

Малоум 2, това твое мнение за нулата какво общо има със сингулярностите!?

[laplandetza]

Не го знам Малоум2 защо мисли така, не съм на неговото мнение.Нули си ги има и в природата, проблема е какво <обличаш> с нула, Нищото за какво се отнася. Ако е за пространство, като примерно нулеви размери, обеми- според мен реално няма такива.Оценявано от наша позиция е възможно да е Нула, но реалноста е друга, просто друго Нещо- пространствоподобно. Същото и за време, Нищо време, според нас -Да , според реалноста-Не.

Подобно е и Безкрайност, но там ми е трудно да обяснявам, не е за раздел Физика.

[Малоум 2]

Малоум 2, това твое мнение за нулата какво общо има със сингулярностите!?

http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82

Математически модели - или "опит" за делене на нула (скорост), или тенденция за умножаване с нула (граничен преход), т. е. , липса на разлики в състояния, които да довеждат до необходимостта от случващите се превръщания. Опити за достигане на граници на приложимост, водещи до безкрайности.

Поради липса на две напълно еднакви неща (обекти) в Природата, понятието за "равно" изисква някакви приближения - доколко точно ще е това, зависи от раздробяването на етапите на образуване на обект.

Така при анализ с модел се налага да се изследва с все по-висока честота на питащия сигнал. И на практика, при експериментиране, се достига граница - не може да се създаде питащ сигнал с огромна честота - известно от колайдерите. Пилотната вълна е питащ сигнал.

Щото, висока честота се създава с ускоряване на частици със заряд - или се разпадат и/или се образуват нови частици. Същото важи и за датчиците - при облъчване с висока честота (космични лъчи) - се разпадат връзките им.

Сингулярностите присъстват в матмоделите.

В Природата - от вакуума още "тръгват" атракторите - полеви структури (има разработвани матмодели), за които няма как да имаме експериментална информация. Вещевите и полевите обекти с които боравим са огромни по размер. Те са сума от етерни атрактори, създаващи външна гранична полева повърхнина, спрямо която нашето питащо поле може да покаже измеримо разсейване, в експеримент. Затова казвам - природни са ограниченията на Изследовател за "дълбочинно" изучаване посредством експеримент. Та, затова са нужни и хипотезите там, където експериментите са невъзможни.

...

[Малоум 2]

Как абстрактната математика влияе на конкретната физика

Понякога отвлечените математически теории помагат на физиците да обяснят света, в който живеем

http://nauka.offnews.bg/news/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0_18/%D0%9A%D0%B0%D0%BA-%D0%B0%D0%B1%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%B0-%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0-%D0%B2%D0%BB%D0%B8%D1%8F%D0%B5-%D0%BD%D0%B0-%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%BA%D1%80%D0%B5%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%B0-%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0_21242.html

През 1918 г. двама германски математици от гьотингенската школа публикували творби, имащи огромно значение за съвременната физика. Една от най-блестящите алгебристки на ХХ век Еми Ньотер представя доказателства на две значими днес теореми, свързващи законите за съхранението на различни величини (енергия, импулс, заряд и т.н.) със свойствата на пространство-времето (хомогенност, изотропност, равномерност на хода на времето и др.). Тези теореми станали мощно и универсално средство за извеждане на подобни закони в нютоновата и релативистка механика, в теорията на притеглянето, електродинамиката, квантовата теория на полето и физиката на елементарните частици.

Статията на германския физик и философ Херман Вайл (1885-1955) "Гравитация и електричество", публикувана в Берлин, е доста по-малко известна. Тя и нейното продължение, издадено една година по-късно, поставили началото на по-ефективен подход в конструирането на теорията за микросвета, а този подход бил вече готов във втората половина на ХХ век. Била създадена обединена теория на трите фундаментални взаимодействия – силното, слабото и електромагнитното – наречена Стандартен модел.

Както е логично да се очаква, и Херман Вайл имал предшественици. В началото на ХІХ век работите на няколко математици, особено място между които имат Гаус, Стокс и Поасон, преобразували математическия апарат на Нютоновата теория за притеглянето.

В новата интерпретация тя представлявала силово поле, пронизващо Вселената. Това поле започнали да описват като притежаващо гравитационен потенциал – скаларна функция, зависеща от пространствените координати, но не и от времето. При това силата на притегляне в произволна точка се определяла от това, колко рязко се изменя близо до нея този потенциал (тоест градиентът му).

Това нововъведение обогатило математическия апарат на небесната механика и други области на физиката, които се занимават с гравитацията, но внесло в описанието й някаква неопределеност. В Нютоновия и Кулоновия закони фигурират сили на притегляне, които могат да бъдат непосредствено измерени, и те се определят еднозначно (в избрана система от мерни единици).

В същото време потенциалът е определен с точност до адитивна константа – значение има градиентът му. В онези времена това изглеждало като тривиално следствие на математическия формализъм, без отношение към истинската физика.

Столетия по-късно по такъв начин пренаписали класическата електродинамика. Първоначално тя била представяна с уравненията на Максуел, в които влизат измерваните напрегнатости (интензитети или индукции) на електрическото и магнитното полета. Тези уравнения също е удобно да се изразят чрез потенциал, но по-сложен, отколкото този на Нютоновата гравитация (освен скаларната част, в него влиза вектор, определящ величината на магнитното поле).

Уравненията на електродинамиката, изразени по такъв начин, изглеждат твърде елегантно и се свързват с пространство-времето посредством Специалната теория на относителността. Особен принос за установяването на тези връзки има холандският физик Хендрик Лоренц. Обаче те стават нееднозначни, понеже напр. към векторния потенциал може да се добави кой да е постоянен вектор, а към скаларния – произволно число.

Също така, тези добавки могат да се изменят и в пространството, и във времето, ако те са правилно свързани една с друга, тъй като свободата на избор в електромагнитните потенциали е по-голяма в сравнение с Нютоновата гравитация. Физиците и математиците от началото на ХХ век прекрасно виждали тази нееднозначност, но, както и предшествениците им, не й придавали особено значение.

Калибровъчни преобразувания...

...

Светът на променливите мащаби...

...

Вайл изпратил ръкописа на статията си на Айнщайн и го помолил да я препоръча за публикуване. Айнщайн така и направил, но отбелязал, че ако теорията на Вайл е вярна, то честотите на емисионните оптични спектри трябва да зависят от историята на излъчилите атоми, а това противоречало на експериментите до момента. Били повдигнати и други възражения и те в края на краищата поставили кръст на Вайловото обединение на електричеството и гравитацията. Изумителният по красотата си физичен модел се оказал именно физически несъстоятелен.

Обаче по-късно станало ясно, че идеята за калибровъчната инвариантност е сериозна и конструктивна, а Вайл се излъгал само в нейното конкретно приложение.

..."

и т. н.

Според мен - не се излъгал Вайл, а Айнщайн не е бил наясно какво му се обяснява и е търсил провал на хипотезата на Вайл...

Редактирано Септември 22, 2015 от Малоум 2

[Gravity]

Малоум, това няма общо с тази тема, защо си го цопнал тук? Да не говорим, че коментираш само едно изречение от цялата статия и коментарът ти е, че не си съгласен!

пп Тази статия е пълна с неточности и лоши обяснения.

[Малоум 2]

Понятието за сингулярност се среща в моделите, с които се опитваме да опишем реалност. (в по-раншни постове е коментирано)

Въвеждането на "калибровка" в мат. моделите е трик за избягване на неопределеностите в крайните резултати.

Статията - коментира и подобен опит на Вайл. А и на други учени... Жалко, че не правиш връзка.

На мен ми хареса - да се прави ретроспекция на съществувалите "модели", защото ... все пак - неяснотата си е останала. Ей тъй - те били знаели учените, че не е точно така, както са го разказвали, ама ... с развитието - щяло да стане по-ясно...

"Гравитационна сингулярност

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Картинка на черната дупка (singularity – гравитационната сингулярност)

Гравитационната сингулярност е място, в което се нарушава непрекъснатостта на пространство-времето в теорията на относителността.^[1] Там величините, използвани за измерване на гравитационното поле (изкривяване на пространство-времето или плътност на материята), клонят към безкрайност. Според теорията, гравитационни сингулярности се проявяват във вътрешността на черните дупки или в началния момент на Големия взрив."

...

[Gravity]

Въвеждането на "калибровка" в мат. моделите е трик за избягване на неопределеностите в крайните резултати.

Статията - коментира и подобен опит на Вайл. А и на други учени... Жалко, че не правиш връзка.

Каква е мотивацията за въвеждането на калибровките е отделен въпрос, но то (и статията) няма отношение към пространственовремевите сингулярности.

Каква връска да правя като такава няма!

[Малоум 2]

Добре. Разбрах, извинявай - мислех си, че като интересен математик, Вайл ще те заинтригува...

пп Много обширна е темата ... Страхът иде от древността!.. и е в главите ни, а не, в "природата на нещата" (според мен).

...

[Gravity]

Добре. Разбрах, извинявай - мислех си, че като интересен математик, Вайл ще те заинтригува...

пп Много обширна е темата ... Страхът иде от древността!.. и е в главите ни, а не, в "природата на нещата" (според мен).

...

Вайл винаги ме е интригувал, но можеш да започнеш нова тема. Така изглежда, че си го сложил в случайно избрана тема.

[lila_va]

Нямам достъп до статията в заглавния пост

[Gravity]

Нямам достъп до статията в заглавния пост

Geroch - What is a Singularity.pdf

[lila_va]

Супер, благодаря

[Малоум 2]

Има филмче с идеите на Пенроуз- доста ясни обяснения:

https://youtu.be/SfCRQjBN2bY