Черная дыра – область пространства-времени, в которой гравитация (центр притяжения – сингулярность – все масса, собранная в одну точку) столь сильна, что ни  один объект (даже свет) не может вырваться из нее.

Свойства черных дыр пока изучаются только теоретически.

Образование черной дыры: Звезды после истощения в них термоядерного топлива под действием собственного тяготения сжимается до размера своего гравитационного радиуса. Масса должна быть не менее от единиц до миллиардов масс Солнца. И хотя сам факт существования черных дыр уже трудно подвергать сомнению, практическое изучение их свойств еще впереди. Границу области, за которую не выходит свет, называют «горизонтом событий», или просто «горизонтом» черной дыры. Чтобы поле тяготения смогло «запереть» излучение, создающая это поле, масса (M) должна сжаться до объема с радиусом, меньшим «гравитационного радиуса» rg = 2GM/c2 (гравитационная постоянная G = 6,672 ´ 10–11 м3кг–1с–2 и скорость света c = 299 792 458 м/с). Например, для Солнца с массой около 2 ´ 1030 кг и радиусом около 700 тыс. км значение rg» 3 км. А для Земли (M = 6 ´ 1024 кг) значение rg» 1 см.

Сингулярность – всё вещество черной дыры собранное в бесконечно малую точку бесконечной плотности в самом ее центре

Горизонт событий  - граница черной дыры, из которой не выходит свет. События за пределами горизонта мы никогда не увидим.

 

 

Черная дыра

Черная дыра с анимацией – все затягивает

 

 

 

Сингулярность начало большого взрыва

http://light-science.ru/fizika/chto-takoe-singulyarnost.html

СПРАВКА. Каждый, кто сталкивался с термином «сингулярность», стремился осознать, а что же это такое? Если сделать дословный перевод с латыни, то окажется, что это единичность какого-то события, существа, явления. Понятие сингулярности (особенности) распространено во многих областях науки и техники, и обладает определённой специфичностью. В зависимости от этого, сингулярность может быть:+

Но если смотреть более философски, то сингулярность — это всё мироздание в крошечной точке. И это не только всё вещество Вселенной, но и наша жизнь, с её осознанием, значимостью и чувствами.

Космологическая сингулярность

Иначе, это то состояние, которое имела Вселенная в самый первый миг Большого взрыва. Оно характеризуется наличием бесконечных значений плотности и температуры вещества. Это состояние, ставшее примером сингулярности гравитационной, предсказано Эйнштейном в положениях общей теории относительности. Невероятно сложно представить, что Солнце можно  сжать до размеров атомного ядра, но ещё труднее вообразить, что вся Вселенная была спрессована до точки, размер которой был много меньше этого ядрышка. Тем не менее, Вселенная возникла из такого объекта, именуемого сингулярностью. Этот вариант событий математически просчитан и является основной теорией возникновения окружающего мира. Но имеются определённые трудности, не объясняемые этой теорией.

  1. Никто не знает, где именно располагалась та точка, из сердцевины которой родилась наша Вселенная.
  2. Не понятно, каким образом эта особенность «родила» бескрайние количества энергии и материи.
  3. Неоднородность Вселенной тоже не совсем понятна. По всем канонам, она должна была стать однородной, но этой однородности не было даже в первичном газе.
  4. Известные нам физические законы, помогающие описывать привычный для нас мир, в случае сингулярности не работают. Из этого следует, что возможно описание только тех событий, что случились после Большого взрыва, но не сам взрыв и не преддверие его.

Сам факт возникновения космологической сингулярности, – если продолжить обратно во времени решение, которое описывает динамику расширения Вселенной, – доказан С. Хокингом в 1967 году. Но он отметил, что сингулярность выбивается из сводов законов физики. Невозможно, чтобы плотность и температура в одно время имели бесконечные значения. Бесконечная плотность подразумевает, что мера хаоса (энтропия) устремляется к нулю, а это не стыкуется с бесконечной температурой. Космологическая сингулярность (и сам факт её существования) стала одной из главнейших проблем космологии. Это вытекает из того, что все имеющиеся сведения о случившемся после Большого взрыва не дают абсолютно никакой информации о тех явлениях, что предшествовали этому грандиозному событию. Но решить эту проблему учёный мир пытается беспрестанно, и попытки эти происходят в разных направлениях:

Гравитационная сингулярность

Если говорить сухим языком физических терминов, то это — точка, находящаяся в пространстве-времени, через которую нет возможности ровно проложить геодезическую линию. Зачастую гравитационная сингулярность делает бесконечными или неопределёнными величины, которые описывают гравитационное поле. К этим величинам относятся, например, плотность энергии или скалярная кривизна. Теория относительности подразумевает, что сингулярности должны возникать в процессе формирования чёрной дыры. Если они находятся под горизонтом событий, то наблюдать их нельзя. В случае же Большого взрыва имеет место голая сингулярность – её наблюдение вполне возможно, если, конечно, оказаться рядом. К сожалению, непосредственно увидеть её невозможно, поэтому она, исходя из уровня развития современной физики, является только теоретическим объектом. Когда будут разработаны положения квантовой гравитации, появится возможность описания пространства-времени вблизи этих объектов.

Каждая чёрная дыра обладает двумя основными чертами – горизонтом событий и сингулярностью, которая и есть центр этой дыры. Здесь происходит искажение, а также разрыв пространства-времени. По сути, законы физики тут теряют логику. Существуют теории, что в таких точках вполне возможно осуществить переход в другие миры. Разработана математическая модель – «мост Эйнштейна-Розена», подтверждающая такой вариант. Это возможно сделать посредством скачка сквозь сингулярность. Именно здесь пересекаются слои Вселенной, образуя подобие подпространственного перехода. Он является соединением двух дыр – чёрной и белой. Это своеобразная машина времени, а сам факт перехода не вступает в противоречия с принципом причинности. Прыжки через сингулярность вращающейся чёрной дыры сделают реальными путешествия во времени в любых его направлениях. Поскольку чёрная дыра окружена горизонтом событий, то сингулярность увидеть в обнажённом состоянии нельзя. Но всё-таки создаются модели, с разной степенью реалистичности позволяющие это сделать.

Если раскрутить чёрную дыру до определённой скорости, горизонт событий может отделиться. Однако тут есть некоторые трудности. Чтобы раскрутить чёрную дыру, нужно в неё вливать дополнительную массу, что не очень реально из-за наличия чёткого предела, сверх которого вращение дыры невозможно. Но обычно принимается положение, что масса добавляется в уже очень быстро вращающуюся дыру. А если предположить, что вращение только началось? Такой вариант позволяет раскрутить чёрную дыру до состояния, когда её сингулярность станет открытой. Вполне вероятно, что во Вселенной путешествуют чёрные дыры, щеголяющие голой сингулярностью.

Сингулярность в математике

Математическое понятие данной особенности – это некоторая точка, в которой для математической функции характерно стремление к бесконечности. Либо функция обладает другими нерегулярностями поведения (в частности, критическая точка).

Технологическая сингулярность

Это понятие относится в основном к области футурологии, учения, пытающегося спрогнозировать будущее. За основу в этом случае берутся некоторые имеющиеся тенденции в технологии, экономике, социальных явлениях, а потом производится их экстраполяция. Считается, что вскоре наступит момент, когда прогресс в науке и технике станет недоступен пониманию человеческого разума. Вероятно, это станет реальным после того, как появится возможность создания искусственного интеллекта и наладится выпуск машин, воспроизводящих самих себя. К такому же результату приведёт интеграция человека с вычислительными машинами или же резкое изменение функциональности мозга человека с применением биотехнологий. Это и станет технологической сингулярностью, которую некоторые учёные предрекают в скором будущем. В. Видж считает, что это случится уже в 2030 году, а Р. Курцвейл отодвигает революцию на год 2045-й.

Наши исследования в системе Вектор

            Попадая в черную дыру внутрь горизонта событий, происходит сжатие объектов как и повышается температура – правда все это теоретически. В системе Вектор моделируется то и другое – точки, задавая как объект точка (впрочем, как и буквы) не увеличиваются и не сжимаются – в расширяющемся (сжимающемся) пространствах. Если точки задавать окружностями (кругами), то расширение (сжатие) – происходит.

Вселеннная.jpgГалактики2.jpg

Галактики, подверженные внутренней гравитацией 
в расширяющемся пространстве не расширяются, попав черную дыру, они
сжимаются в точку – здесь работает другая (квантовая) физика

Сжатие к точке.jpg

Сингулярность (сжатие) работает на лодку, на галактики – нет,
нам не грозит быть раздавленным в черной дыре

 

Синг.jpg

Здесь работает сингулярность на галактики-круги

Для анимации МК: Циркуляция2 с уменьшением к центру.vbs,
там же задание галактик кругами

Черная-белая дыра0.gif

Лодка и галактики в зоне горизонта событий сингулируют
сжимаются до бесконечности

            Что происходит за горизонтом событий в принципе неизвестно. Создано много математических моделей. Самая известная - это сингулярность   с помощью черной дыры все превращается в точку и в случае белой дыры – когда  из точки сингулярности  появляется новая вселенная. Считается возврата из черной дыры невозможно, а вот создание новой Вселенной в нашем или параллельном мире – возможно. Причем засасывание в черную дыру – может происходить в разных местах Вселенной (что мы и наблюдаем), когда горизонты событий не пересекаются, соответственно могут возникать новые вселенные в нашем или параллельном пространствах.  Сказанное можно проверить и проверяется в границах нашей Вселенной от линии горизонта начала наших событий до границ откуда (14 млрд с.лет) до нас дошел свет.  В парадигме сказанного можно сказать и о Большом взрыве, что это не взрыв, а просто начало расширения  точки сингулярности, причем не медленно, а буквально за короткое время формируется вселенная.   Могут быть и другие модели, например, в черной дыре не происходит сингулярность, в плане огромного сжатия до колоссальной температуры, а просто объекты Вселенной (галактики) выстраиваются в ряд в виде струны, которая может быть в квантовой запутанности. В какой-то момент струна лопается и, образуется - сначала хаос, а потом на основе появившихся сил тяготения новая Вселенная.  Для нас, занимающихся компьютерной графикой и ее приложений в искусстве и других направлениях,  в принципе это не важно – пусть в этом физики разбираются – а вот приемы, которые они придумывают, довольно интересны и вполне могут быть применимы и для раскрытия других тайн жизни, например, скрыть информацию, открыть ее, увидеть  невидимое через червоточины Морриса –Торна и т.д. – это тоже интересно и практично. 

Белая и черная дыра в 6-D-4.jpg

·         Могут пересекаться в точке на оси Z,
однозначно пересекаются в точке в 6-мерном пространстве

Белая и черная дыра в 6-D-6.jpg

Слева: наша Вселенная -> Черная дыра -> сингулярность,

Справа: Большой взрыв ->Белая дыра -> новая Вселенная.

            Справка: Выдвинул гипотезу Белой дыры  И. Д. Новиков в 1964 году, развивал Н. С. Кардашёв. В 1976 году исследовал Стивен Хокинг. Предполагается, что белые дыры могут образовываться при выходе из-за горизонта событий вещества чёрной дыры, находящейся в обратном направлении термодинамической стрелы времени. Полная карта пространства-времени содержит как чёрную, так и белую дыры. Полное решение Шварцшильда содержит как чёрную, так и белую дыры. Считается, что Шварцшильдовских белых дыр на данный момент не существует. Полное решение Керра содержит как чёрную, так и белую дыры. Керровская белая дыра (результат решения Керра для чёрных дыр) образуется в одной вселенной при образовании чёрной дыры в другой. Израильские астрономы Алон Реттер и Шломо Хеллер предполагают, что аномальный гамма-всплеск GRB 060614, который произошёл в 2006 году, был белой дырой. Алон считает, что белые дыры, возникнув, сразу распадаются, процесс напоминает Большой взрыв (англ. Big Bang), Реттер с коллегами назвали его Small Bang. Согласно одной из теорий квантовой гравитации, чёрные дыры со временем превращаются в белые – то есть образуются новые вселенные б.

Черная дыра-белая.gif

Мост Эйнштейна-Розена - скачок сквозь сингулярность
Двойник ФК проходит «черную» и «белую» дыры вселенных

 

С новым годом ФФ.jpg

Работает команда текстура на поверхность