Скалярное поле является простой формой материи, которая испытывает влияние лишь двух сил, создаваемой самой материей гравитации, и собственное давление. Если Вы попытаетесь создать шар, в котором поле является первоначально слабым, то давление победит и шар рассеется, не оставив после себя ничего. Если первоначальное поле сильное, то победит гравитация и шар коллапсирует, образуя черную дыру.
Существует особая критическая начальная сила, такая что поле не может решить, должно ли оно рассеяться или коллапсировать, образуя черную дыру. Вместо этого оно осциллирует с возрастающей скоростью, совершая бесконечное число осциляций за конечное время. Две анимации показывают: первая эволюцию, при котрой не образуется черная дыра, и вторая - эволюция, в которой черная дыра образуется. Первоначальные силы различаются лишь на единицу в пятнадцатом десятичном разряде. Каждая модель показывает скалярное поле, как функцию положения. Гравитационное поле изменяет частоту поля и потому цвет показывает то, что увидит удаленный наблюдатель.
Поскольку анимация движется настолько быстро, трудно увидеть, что происходит. Следующая картинка подводит итог этим анимациям.
Время увеличивается слева направо (вниз).
Радиус увеличивается слева направо (вверх).
Цветом показана кривизна пространства-времени. Далеко (задняя часть картины) пространство-время почти плоское (голубой) тогда как на оси поле становится всё сильнее и сильнее (красный, переходящее в черный). Хотя существует бесконечное число осцилляций за конечное время, все они накладываются друг на друга, мы растянули координату времени, чтобы разделить их.
Следующая группа риснков показывает пути фотонов, излученных от оси. каждая синяя линия на левой картинке представляет путь фотона. Радиус изображен горизонтально, а время вертикально. Таким образом, фотоны, излученные позднее имеют более высоко расположенные на рисунке линии. На первой картинке изображены некоторые мелкие детали вблизи оси. На второй картинке месштаб увеличен в тысячу раз, а на третьей еще в тысячу раз. Таким образом, Вы можете видеть, что все фотоны убежали.
Следующий набор представляет такие же пути фотонов, но для случая образования черной дыры. При самом высоком разрешении Вы можете видеть, что фотоны, испускаемые в более позднее время прекращают движение наружу и возвращаются обратно к оси. Это тот момент, когда образуется черная дыра.
Это увеличение области, в которой образуется черная дыра.
На следующем рисунке мы наложили друг на друга эволлюции с образованием черной дыры (красным) и без нее (зеленым). В начальные времена (низ картинки) пространства-времена отличаются лишь в пятнадцатом десятичном знаке. Но когда пространство-время решает, что делать, тогда решения расходятся.
[ Назад ]
[ Космология ]
[ Черные дыры ]
[ Космические струны ]
[ Инфляция ]
[ Квантовая гравитация ]
[ Домой ]
[ Дальше ]
..:: Перевел с английского В.Г. Мисовец
