Сингулярность — это точка, в которой пространство-время не существует (либо существует, но при условии выполнения уравнений Эйнштейна — Максвелла — Дирака), она окружена горизонтом Коши и горизонтом событий, то есть у нас сингулярность встречается только в чёрной дыре.И всё было бы хорошо, если бы не Советский Союз со своими учёными. В 1971 году трое наших физиков — Владимир Белинский, Исаак Халатников и Евгений Лифшиц (от первых букв фамилий и происходит называние БХЛ) показали, что сингулярность в том виде, в котором нас её представляют, нестабильна, так как для неё нужна очень тонкая настройка, и любое гравитационное воздействие на «сужающуюся» сингулярность превращает её в БХЛ-сингулярность. Существование таких сингулярностей не только подтверждается какой-то теорией трёх физиков, но также компьютерным моделированием, проведенным в начале 2000-х, а также при развитии квантовой гравитации, скорее всего, существование таких сингулярностей подтвердится. Но что это за такая сингулярность?
На самом деле, не зря прошло почти 50 лет жизни классической сингулярности, потому что когда мы начинаем работать с сингулярностью, то наступают очень сложные и огромные вычисления, в которых происходит пиздец, и так как математическое описание БХЛ-сингулярности просто охуеть насколько неебически сложное, то я дальше не буду давать никакие формулы, а буду лишь упрощенно писать, что вообще происходит. Если есть желание поохуевать, то вам сюда. Надо отметить, что БХЛ-сингулярность если и существует, то находится она, скорее всего, будет только во вращающихся чёрных дырах, так как гравитационная сингулярность, представляемая всеми нами при слове «сингулярность», довольно стабильна в невращающейся чёрный дыре (однако это не обязательно так, и вполне возможно, что БХЛ-сингулярность будет находиться и в классических чёрных дырах).
Образование сингулярности
Для начала давайте узнаем поближе сингулярность, которую мы все так знаем и любим — Сингулярность Оппенгеймера — Снайдера:
Она названа в честь двух учёных, которые в 1939 году нихуёво так заморочились и математически обосновали то, что, возможно, находится внутри чёрной дыры, однако сингулярность оставалась идеализированной и никак не обращала внимание на распределение массы в умирающей звезде, на её вращение, на разные внешние гравитационные воздействия, кароче ей тупо похуй на хуйни, которые могут как-то испортить коллапс, вследствие чего и появилась такая простая сингулярность. Представить их детище можно так: черный шарик (на самом деле, это материальная точка, однако почему-то все представляют её как шарик, что неправильно) бесконечной плотности, который находится в центре чёрный дыры, и в котором кривизна стремится к (или равна) бесконечности.
То есть, исходя из этого и формулы массы:Вспомним про эффект спагеттификации — растягиванию к центру чёрной дыры, но вот только этот эффект будет заметен лишь за десятые доли секунды до соприкосновения с сингулярностью, а до этого мы не будем настолько сильно ощущать её приливные силы (хотя тебе, скорее всего, настанет пиздец ещё в аккреционном диске). Вот так будет выглядеть падение наблюдателя в чёрную дыру с классической сингулярностью:
m = ρV,
Если мы поделим любую массу на нулевой объём, то получим бесконечность (бесконечную плотность)?
ρ = m/V = m/0 = ∞?
Оставим это физикам и пойдём дальше.
Теперь давайте поговорим про виновника торжества — БХЛ-сингулярность. На самом деле, БХЛ-сингулярность называется не совсем в честь трёх учёных, а в честь приливных сил БХЛ-типа, а вот эти силы уже названы в честь трёх советских физиков. Давайте узнаем, как на самом деле формируется сингулярность:
- Смэрть массивной пажилой звезды, которая начала коллапсировать.
- Сброс внешних оболочек, из которых потом образуется аккреционный диск.
- Материя сосредотачивается во всё более маленькое тело, гравитация которого пересиливает силы отталкивания, вследствие чего образуется сильная кривизна пространства.
- После предела Оппенгеймера — Волкова наша хуета будет сжиматься уже не за счёт находящейся внутри неё массы, а из-за самой нарастающей кривизны. То есть, другими словами, если мы каким-то образом сможем вытащить массу, находящуюся внутри сингулярности, то пространство продолжит искривляться, достигая Шварцшильдовского радиуса.
Внешний вид
Дальше проще описывать уберстандартным примером гравитации: натянута идеальная скатерть (то есть мы не берем в расчёт её плетение, взаимодействие между атомами и всякие внешние условния), на которую положили массивное тело. Вполне напоминает звезду. Когда звезда умирает, то в точке экстремума (кароче в самой нижней точке соприкосновения шара и скатерти) масса всего шара начинает концентрироваться во всё более маленьком объёме. И нет, нет такого предела, после которого бы чёрная дыра начала сосать, так как гравитация — это искривление пространства, задаваемое количеством вещества, если бы наше Солнце сейчас было бы заменено на чёрную дыру такой же массы, то мы бы ничего, кроме неебического похолодания не заметили.Итак, наша масса концентрируется, но мы помним, что существуют всякие хуйни, которые мешают балдежному формированию сингулярности, поэтому наш шар, уменьшаясь и продавливая скатерть (мы же помним, что скатерть идеальная, и она будет продавливаться, несмотря на то, что в реальном мире она очень скоро бы порвалась, а как мы знаем, пространство достаточно прочное, чтобы не рваться просто так), будет колебаться, как и сама скатерть рядом с нашим шаром, или более научно — осциллировать (мы тут развиваемся, хуле). Эти осцилляции будут приводить к тому, что приливные силы сингулярности тоже начнут колебаться, а пространство начнет нормализовываться (распрямляться, но если быть точным, то будет происходить не совсем это, но это уже мелочи), однако колебания продолжатся, причем, чем сильнее кривизна пространства, тем быстрее колебания. Так вот, колеблющиеся приливные силы называются приливными силами БХЛ-типа. Вот так схематично будет выглядеть БХЛ-сингулярность:
Представим гипотетического человека, который падает во вращающуюся чёрную дыру. Он успешно пересекает предел статичности, эргосферу, горизонт событий, но тут его встречает горизонт Коши, который делает так, что мы уже хуй знаем, как будет вести себя человек дальше с точки зрения его траектории падения, но мы знаем то, что при приближении к сингулярности, он набирает ускорение, и его скорость становится почти равной скорости света, его тело начинает хаотично деформироваться, пока силы растяжения-сжатия не разорвут его на кусочки, которые при сближении с сингулярностью начнут так же разрываться на ещё меньшую хуйню, пока его остатки не дойдут до места, в которых частота колебаний (напомню, она измеряется в Герцах) будет меньше 1⁄ℓP Гц (единицы, деленной на планковскую длину), то есть всё будет происходить настолько быстро, что превратится в сверхвысокочастотную квантово-вероятностную пену, причём на данном этапе развития физики все эти вероятности будут равноправны (всё ещё помним про горизонт Коши). Когда этот момент наступит, то можно сказать, что на настигли гравитационной сингулярности. Как видно из примера, никакой спагеттификации не будет, так как мы не будем вытягиваться в макаронину, а нас просто нахуй разорвёт. Вот, что происходит с объектом в БХЛ-сингулярности:
БХЛ-сингулярность построена таким образом, чтобы, во-первых, сделать сингулярность устойчивой в условиях однородной, анизотропной (различие физических свойств среды в зависимости от направления в пространстве) и замкнутой (то есть мы не сможем выйти за границу в Мультиверс) Вселенной, а, во-вторых, она должна описывать не только гравитационную, но и космологическую сингулярность, так что возможно наша Вселенная появилась из какой-нибудь БХЛ-сингулярности.
Падающая и вылетающая сингулярности
Если честно, то я показал падение человека в молодую чёрную дыру, так как я пропустил прохождение ещё двух сингулярностей: падающей (открыта в 1991 году Эриком Пуассоном и Вернером Израэлем) и вылетающей (открыта в 2012 году Дональдом Марольфом и Амосом Ори), которые появляются у стареющих чёрных дыр.Падающая сингулярность встречает нас первой сингулярностью, которую мы пролетаем, после того, как мы пройдём горизонт событий. Так после нас упадёт много всякой хуеты по типу фотонов, гравитационных волн и всякого газа, то из-за замедления времени на разных высотах, они образуют слой материи, который будет вызывать сильные приливные силы, которые будут настолько быстро расти, что по мере приближения к БХЛ-сингулярности создадут бесконечную кривизну (отсюда это и стало сингулярностью). Поэтому, падая вместе всякой поеботой у вас есть шанс выиграть лотерею, чтобы всё это на вас упало (падающая сингулярность, логично), после чего вас будет деформировать в какой-то конечной степени до встречи с сингулярностью, однако скорость, с которой вас деформирует, будет бесконечной, что очень странно. Вот здесь находится падающая сингулярность:
А вот вылетающая сингулярность напротив, будет состоять из того, что упало до вас. Эти штуки из-за разности течения времени будут рассеиваться в вашу сторону, и, скорее всего, столкнувшись с вами. Эта хуета действует по тому же принципу, что и падающая сингулярность, но вот только она летит не вниз, как и вы, к сингулярности, а от неё, схаватывая неебически сильное замедление времени. Однако её деформация, как и деформация от падающей сингулярности, тоже будет конечной, хотя и всё так же будет происходить с бесконечной скорость. Хуй знает, происходит ли это из-за того, что они компенсируют друг друга или нет, — роли не играет, пока мы не имеем теории квантовой гравитации. Вот так выглядит эта сингулярность вместе с падающей:
Подводя итог можно сказать, что сингулярность намного интереснее, чем мы знаем на бытовом уровне. Открытия в области астрофизики, связанной с чёрными дырами делаются чуть ли не каждый год, и вполне возможно, что буквально через каких-то лет 10 мы узнаем, что на самом деле происходит внутри чёрной дыры.
Спасибо за то, что вы с нами.
С любовью, Рителлинг favorite
