Сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик

[Гришин_С_Г]

Опубликована первая в истории фотография черной дыры галактики Млечный Путь
https://lenta.ru/news/2022/05/12/blackholemilkyway/
А где бар? Неужели, на самом деле, бара нет ни у Messier 87*, ни у Sgr A*.
Или он на выходном конце вихревой трубки в центре галактики
(а СМЧД - на входном конце в неё)?

[Александр Исаев]

Так утверждают теории (космологические модели), предложенные одновременно ещё в 1972 году физиком-теоретиком Раджем Патриа из Индии и британским математиком Ирвином Гудом. То есть наблюдаемая Вселенная – это внутренность чёрной дыры, а данная чёрная дыра, в свою очередь, находится внутри некоей ещё бОльшей вселенной, или метавселенной (мультивселенной), где много самых разных чёрных дыр (иных вселенных). При этом, согласно теории оракула Стивена Хокинга (1942 – 2018), информация вовсе не исчезает в чёрной дыре бесследно. Она или остаётся на границе чёрной дыры в виде голограммы, или переходит в другую вселенную (и ещё важное условие: чёрная дыра обязательно должна вращаться).
Сколько чёрных дыр в нашей Вселенной? Вероятно, это вопрос тождественен такому вопросу: сколько есть устьев кротовых нор в другие вселенные (которые меньше нашей Вселенной или являются копиями нашей ранней Вселенной)? По расчетам ученых всего в наблюдаемой Вселенной (за всё время её существования) было порядка 4∙10^19 чёрных дыр (в 5 ÷ 160 раз превышающих массу Солнца). И в центре почти каждой галактики есть огромные чёрные дыры, а всего в наблюдаемой Вселенной от 10^11 до 2∙10^12 всевозможных галактик (то есть чёрных дыр на 8 ÷ 7 порядков больше, чем галактик). Среди обнаруженных чёрных дыр второй по массе (первая – в 10 раз больше по массе) оказалась чёрная дыра из галактики NGC1277. Эта чёрная дыра в 1,7∙10^10 раз больше массы Солнца, а по диаметру в 11 раз больше орбиты Нептуна (самой дальней планеты от Солнца) и находится от нас в 250 миллионах световых лет (это около 1/10 расстояния до границы наблюдаемой Вселенной).
При этом физики-теоретики утверждают, что чёрная дыра не содержит материи (совсем), она целиком состоит из пространства-времени (правда, искривлённого, поэтому из чёрной дыры даже свет не может вырваться наружу). Здесь уместно вспомнить и такую гипотезу ряда физиков: всякое вещество во Вселенной (т.е. все известные нам фундаментальные частицы и фундаментальные взаимодействия) – это не более чем ... флуктуации пространства-времени. Ведь по оценке астрономов, средняя плотность вещества во Вселенной составляет около 3·10^-31 г/куб. см, то есть в среднем (по всей видимой Вселенной) в кубе пространства с ребром 149 380 км (это более 1/3 расстояния до Луны) содержится только ... 1 грамма вещества.
Таким образом, рассматривая фундамент Мироздания (его предельно глубокий уровень «устройства») – мы в первую очередь должны рассматривать «устройство» его пространства-времени, которое, скорее всего, дискретное. При этом фотон (квант света) проходит каждый квант пространства за квант времени [и не факт, что скорость света не менялась, например, космология переменной скорости света содержит гипотезу о том, что в ранней Вселенной свет распространялся в 10^60 раз быстрее]. Правда, на глубине планковской длины (1 м – это порядка 10^35 планковских длин) физики в своих экспериментах не обнаружили дискретности пространства (его «зернистости», квантования). Однако физики-теоретики по-прежнему не исключают квантование пространства, скажем, на такой глубине: 1 м – это порядка 10^48 ... 10^70 квантов пространства (так я понял физиков-теоретиков).
Как теоретическая физика пришла к выше изложенному – большинству «нормальных» людей не дано понять в полной мере (в том числе, увы, и автору числофизики). Однако, во-первых, мы будем верить в мощность разума настоящих ученых (физиков-математиков), то есть поверим их общепризнанным теориям, гипотезам и удивительным фактам. Во-вторых, мы обратимся к (ещё вполне нам доступным) азам теории чисел – самому красивому и весьма сложному разделу высшей математики, изучающему законы («устройство») натуральных чисел (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ..., и проще этого бесконечного ряда, кажется, уже ничего не придумать, не так ли?). И приняв, по сути дела, лишь одну гипотезу (а именно: разница между соседними простыми числами – моделирует размер кванта пространства) – мы получаем наипростейшую математическую модель пространства-времени, удивительно похожую (по своему «устройству») на выше изложенные и многие другие гипотезы физиков.
Например, в мире натуральных чисел при любом простом числе Р отрезок [1; P] (то есть такие числа: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ..., Р) – это одновременно также и первые целые делители (d = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ..., Р) у метачисла М ~ exp(P), иначе говоря (см. начало статьи), если отрезок [1; P] – это модель пространства-времени нашей Вселенной, то эта модель действительно является внутренностью метачисла М. Разумеется, что М >> P, то есть число М (модель Метавселенной со множеством разных вселенных) гораздо больше числа Р (модель размера нашей Вселенной). Таким образом, мир чисел предельно доходчиво «подтверждает» гипотезу физиков (см. начало статьи): наша Вселенная (d = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ..., Р) – это внутренность чёрной дыры (которую моделирует метачисло М~ ℮^P).
Поясню сказанное более подробно. Экспоненциальную функцию (или просто – экспоненту) М ~ exp(P) иначе можно записать и так: M ~ ℮^P, то есть число ℮ ≡ 2,718... (число «е» – важнейшая математическая константа) возводим в степень Р (умножаем число ℮ само на себя Р раз). Где Р – это любое простое число (2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, ... – каждое из них делится только на 1 и на само себя). В статье автора (от 13.05.24) «Метачисла – вехи Метавселенной...» подробно описано, как для любого Р (сколь угодно большого) найти канонический вид метачисла М (это, образно говоря, «паспорт» числа М, содержащий всё информацию о числе М). Например, шестое простое число Р = 13 порождает такой канонический вид шестого метачисла: М = (2^3)∙(3^2)∙5∙7∙11∙13 = 360360, откуда мы легко вычисляем у числа М, скажем, его тип: Т = (3 + 1)(2 + 1)(1 + 1)^4 = 192 (где Т – это количество у данного числа М всех целых делителей, включая 1 и само М). Кстати, приблизительная формула (об этом говорит символ тильда «~») для шестого метачисла М = exp(13) ≈ 442413 даёт в 1,2 раза больше реального значения (М = 360360), однако, чем больше простое Р – тем расхождение становится менее существенным, поэтому для достаточно больших Р можно смело пользоваться весьма удобной формулой М ~ exp(P). То есть, скажем, при Р > 1000 уже, вообще говоря, нет смысла находить канонический вид колоссального метачисла М, а его тип (Т – количество всех его целых делителей) можно оценивать по такой формуле теории чисел: T ~ 2^[P/(lnP – 1)].
Почему метачисло М моделирует чёрную дыру?
Во-первых, всякое метчисло М = 2, 6, 60, 420, 27720, 360360, 12252240, ... – это лучший «заменитель» (в части типа Т) ближайшего к нему типомакса N = 2, 4, 6, 12, 24, 36, 48, 60, 120, ..., 27720, ... (в теории чисел – сверхсоставного числа, см. в википедии), тип которого (Т = Тmax) больше, чем у всех предыдущих натуральных чисел. Поскольку, образно говоря, «за спиной» любого типомакса N > 27720 всегда найдется (на некотором расстоянии) метачисло М, с типом Т, как у данного типомакса (Т = Тmax). Например, 33-й типомакс N = 332640 имеет Т = 192 делителя и столько же делителей у 6-го метачисла М = 360360 (хотя N < М). На любом отрезке [1; N] типомаксов (которые весьма трудно находить) гораздо больше, чем метачисел (которые легко вычислять), а вот закон роста их типа Т – почти одинаковый, что и делает их лучшими «заменителями» типомаксов в части архиважного закона роста максимально возможного типа: Т = Тmax = f(N).
Во-вторых, метачисла М ~ exp(P) = ℮^P, как и типомаксы, в силу предельного «изобилия» у них малых делителей (d = 1, 2, 3, 4, 5, ..., Р), имеют максимально возможную «связь» с меньшими натуральными числами N (которые меньше, чем М). Поскольку, чем больше d, тем с меньшей вероятностью (V = 1/d) данное число d встречается в качестве делителя у числа N (что наглядно видно в Пирамиде делителей, см. рис. 1). Об указанной «связи» подробно говорится в статье автора (от 21.10.24) «Объяснение % состава наблюдаемой Вселенной...», и именно оттуда вытекает, что метачисла (типомаксы) имеющие наибольшее количество делителей и их сумму («массу» чёрных камней в Пирамиде делителей) можно отождествлять с чёрными дырами (а вот простые числа – моделируют пространство-время).
Итак, мир чисел «подтверждает» (и даже «иллюстрирует», см. Пирамиду делителей на рис. 1) тот факт, что наша Вселенная – это внутренность чёрной дыры (колоссальной по массе), подобно тому, как малые делители (чёрные камни Пирамиды) d = 1, 2, 3, 4, 5, 6 – это внутренность метачисла (и типомакса) М = 2^2∙3∙5 = 60 (имеющего всего 12 делителей). При этом также, возможно, что мир чисел «подсказывает» физикам-теоретикам, что Метавселенная (в которой наша Вселенная – это внутренность самой массивной чёрной дыра среди множества иных чёрных дыр Метавселенной) имеет наибольшую «связь» с пространством-временем именно нашей Вселенной (а не со всеми меньшими чёрными дырами Метавселенной). Однако из нашей Вселенной нет никакого доступа (выхода) в Метавселенную? А вот «провалиться» в любую чёрную дыру нашей Вселенной – вполне можно.
Далее приведу довольно любопытную информацию по заявленной теме.
Пусть в нашей видимой Вселенной всего порядка 4∙10^19 чёрных дыр (см. начало статьи). Тогда мы поставим следующий вопрос: на отрезке [1; N] какой длины (т.е. при каком N) находится W = 4∙10^19 типомаксов? Теория чисел (1944 год, неравенство Пал Эрдёша – это один из наиболее продуктивных математиков XX века) и исследования самого автора (нашедшего на ПК предположительно первые 630 типомаксов вплоть до N ≈ 4,8074∙10^57) приводят нас к такой формуле:
N ~ exp{exp[lnW/(1,9728/W^0,714 + 1,3)]}.     (1)
Погрешность данной эмпирической формулы относительно реального значения (Nреал) можно оценить так: 1/2 < Nреал/N < 2 при 82 ≤ W ≤ 630, а вот при бОльших аргументах (при W > 630) мы считаем формулу (1) также верной (по порядку величины или близко к этому, поэтому вместо знака равенства ставим символ тильды «~»). При W = 4∙10^19 формула (1) выдает такой искомый ответ: N ~ exp(10^15), то есть на столь колоссальном отрезке [1; N] будет указанное количество типомаксов: W ~ 4∙10^19 (столько и чёрных дыр в нашей Вселенной).
Значит ли это, что радиус (R) нашей Вселенной [выраженный, скажем, в количестве (K) квантов пространства] близок к столь колоссальному числу N ~ exp(10^15)? Это вполне возможно, если учесть, что параметр кривизны пространства Вселенной очень близок к нулю, то есть наша Вселенная плоская с высокой точностью. В рамках числофизики квант пространства – это (в наипростейшей модели) расстояние между соседними простыми числами, а количество (K) простых чисел (и квантов пространства), согласно теории чисел, вычисляется так: K ~ N/lnN, то есть при колоссальных значениях N ~ exp(10^15) можно смело полагать, что радиус (Z) всей нашей Вселенной (с ненаблюдаемой её частью) – это колоссальное число: Z ~ N ~ exp(10^15) ≈ 10^(10^15/ln10) ~ 10^(10^15) (квантов пространства). Однако радиус видимой Вселенной (R, в наше «сегодня», когда Вселенной 1,38∙10^10 лет) – это «всего лишь» порядка R = K = 10^81 ... 10^103 квантов пространства (поскольку 1 м – это порядка 10^48 ... 10^70 квантов пространства, см. выше и прилож. 1). При этом в рамках числофизики (благодаря «подсказкам» теории чисел) мы получаем ключевые параметры отрезка [1; N] (моделирующего фундаментальные параметры нашей Вселенной с радиусом R = K = 10^81 ... 10^103), которые приведены в прилож. 1. Где также приведены соответствующие формулы теории чисел, по которым читатель легко получит аналогичные параметры, но уже при радиусе Z = N ~ 10^(10^15), который невообразимо больше радиуса R (и параметры получатся также совершенно невообразимые). Степень «невообразимости» отчасти раскрывает ниже следующая информация.
В википедии есть потрясающая статья «Временная шкала далёкого будущего», где на космологической шкале времени предсказан целый ряд событий в нашей Вселенной [разумеется, если не произойдёт Большой разрыв всей материи за конечное время (22 миллиарда лет) или нечто подобное]. Шкала заканчивается возрастом нашей Вселенной tп ~ 10^(10^(10^(10^(10^1,1)))), и, как утверждают физики, это – время возврата Пуанкаре для массы нашей Вселенной вместе с её ненаблюдаемой частью, то есть массы всей Вселенной (в рамках определённой инфляционной космологической модели с инфлатоном массой 10^-6 планковских масс). Где время возврата Пуанкаре (tп) вытекает из теоремы Пуанкаре о возвращении (одной из базовых теорем эргодической теории), суть этого времени (tп) в том, что при сохраняющем меру отображении пространства на себя почти каждая точка вернётся в свою начальную окрестность. То есть через колоссальное время tп произойдет полное восстановление порядка частиц для массы всей Вселенной (с её ненаблюдаемой частью). Ниже будет показано, что в мире натуральных чисел период возврата Пуанкаре аналогичен старшему простому числу (Р), порождающему метачисло М ~ exp(P), у которого («внутри» М) первые Р делителей – это копия отрезка [1; P].
При этом нетрудно убедиться (и это важно понимать), что, скажем, уже с момента t ~ 10^(10^13) [иначе говоря, t ~ ℮^(ln10∙10^13) ≈ ℮^(2,3∙10^13) ~ ℮^(10^13) ≡ exp(10^13)] единицы измерения времени теряют всякий смысл (их можно вообще не оговаривать), то есть параметр t можно выражать хоть в квантах времени, хоть в микросекундах, хоть в миллиардах лет – параметр t практически не изменяет своего числового значения (убедитесь в этом сами).
Время возврата Пуанкаре (tп) мы запишем в таком (практически эквивалентном) виде tп ~ exp(exp(exp(10^13))), и далее эту величину мы исследуем с точки зрения мира чисел (теории чисел и числофизики, см. выше). Поскольку у нас счётчик квантов времени – это количество (K) простых чисел (Р) на отрезке [1; P], то из базовой формулы K ~ P/lnP мы получаем обратную (тождественную) формулу для простого числа: P ~ K∙lnK (радиус всей Вселенной, выраженный в квантах пространства). По этой формуле, полагая Kп = tп, находим Рп ~ exp(exp(exp(10^13)))∙exp(exp(10^13)) ~ tп, то есть при столь колоссальных числах параметры P и K по порядку величины почти не различимы и можно смело полагать, что Рп ~ Kп = tп ~ exp(exp(exp(10^13))).
Запишем по убыванию шесть простых чисел Р, которые являются правой границей отрезка [1; P] натурального ряда (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ..., Р, и, разумеется, что каждый нижний отрезок входит в состав предыдущего верхнего отрезка). Каждый из этих отрезков – это модель (пространства-времени) 6-ти уровней метавселенной (то есть разных вселенных, находящихся на 6-ти уровнях метавселенной):
6.  Р ~ exp(exp(exp(exp(10^13)))),
5.  Р ~ exp(exp(exp(10^13))),
4.  Р ~ exp(exp(10^13)),
3.  Р ~ exp(10^13),
2.  Р ~ exp(29) ~ 10^13 (весьма условно),
1.  Р ~ exp(3) ~ 29 (весьма условно, на самом деле первые метачисла такие: М = 2, 6, 60, 420, 27720, ...).
На каждом из 6-ти уровней, по сути дела, записано не только простое число, то также и ближайшее к нему метачисло М ~ exp(P), порожденное старшим простым числом Р, но (внимание!) с последующего меньшего уровня. Так, на 6-ом уровне мы имеем метачисло М ~ exp(P), порожденное старшим простым числом (с 5-го уровня) Р ~ exp(exp(exp(10^13))), которое равно параметру Рп (символизирующему время возврата Пуанкаре для нашей Вселенной, см. выше). И у этого 6-го метачисла М его первые Р делителей (d = 1, 2, 3, 4, ..., Р) – являются копией отрезка [1; Р] 5-го уровня, моделирующего (согласно числофизике) нашу всю Вселенную (её пространство-время). То есть отрезок [1; Р] с 5-го уровня (наша вся Вселенная) – это внутренность наибольшего типомакса (чёрной дыры) отрезка [1; Р] с 6-го уровня. Следует подчеркнуть, что на 6-ом уровне у метачисла М не будет ни одного делителя (d) в виде простого числа, превосходящего P с 5-го уровня, то есть за этим числом Р в ряде всех делителей указанного метачисла (на 6-ом уровне внутри М) пространство-время исчезает.
Любопытно отметить, что когда Вселенной будет как минимум 10^(10^26) ~ exp(10^26)  лет (и практически таким же будет радиус Вселенной, выраженный в квантах пространства, то есть наше число Р находится между уровнями 3 и 4), то физики предсказывают, что всё вещество коллапсирует в чёрные дыры (исходя из предположения, что протоны не распадаются). Последующая эпоха чёрных дыр, их испарение и переход к эпохе вечной тьмы по сравнению с этим временным масштабом занимает пренебрежимо малое время.
Последующие нижние уровни (4, 3, 2, 1) – это четыре вселенные, каждая из которых также является внутренностью наибольшей чёрной дыры у вселенной предыдущего (более высокого) уровня. И если в чёрную дыру (в меньшую вселенную) можно «провалиться», то обратного выхода (в бОльшую вселенную) – не существует. И это в мире чисел происходит, возможно, потому, что, зная только простое Р – мы не может определить, с какого именно (более высокого) уровня мы «провалились» (мы не знаем куда «выходить»), ведь количество верхних уровней ничем не ограничено. Например, на «наш» 5-й уровень мы могли «провалиться» и с 7-го, или с 8-го и т.д. уровней (которые вы сами можете легко достроить по аналогии).
Значит ли всё выше сказанное, что в нашей реальной Вселенной внутренность любой чёрной дыры (даже самой большой массы) – не может оказаться вселенной, которая больше и старше, чем наша Вселенная?
07.12.2024, Санкт-Петербург
© А. В. Исаев, 2024
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Ключевые параметры отрезка [1; N], моделирующего
фундаментальные параметры нашей Вселенной 
1). Длина отрезка [1; N], а также высота Пирамиды делителей (см. рис. 1): N ~ 10^84 ...10^106 (здесь и ниже подобную запись надо понимать так: от N ~ 10^84 до N ~ 10^106 – диапазон возможных значений параметра N).
2). Количество (K) простых чисел на отрезке [1; N] (количество квантов пространства, «набежавших» к моменту нашего «сегодня»): K ~ N/(lnN – 1) ~ 10^81 ... 10^103.
3). Радиус Вселенной (Rв, в наше «сегодня»): Rв = K ~ 10^81 ... 10^103 (квантов пространства).
1). Нормальное количество (Тн ~ 2^lnlnN) делителей: от 38 до 45 (количество целых делителей у большинства натуральных чисел указанного отрезка);
2). Среднее количество (Тср ~ lnN) делителей (у гипотетического числа на отрезке): от 193 до 244;
3). Максимальное количество (Тmax) делителей у типомакса в конце отрезка: от 10^15 до 6∙10^17 (при этом у всех простых чисел T = Tmin = 2, то есть налицо мощнейшая флуктуация параметра Т у чисел отрезка);
4). Количество (W) всех типомаксов: от 1010 до 1360 (но есть ещё метачисла, а также много других натуральных чисел, у которых параметр Т близок к Тmax);
5). Средний размер (Lср ≈ N/K ~ lnK) кванта пространства: от 188 до 238;
6). Максимальный размер [Lmax ≈ (lnN)^2 – lnN – 1] кванта пространства: от 37130 до 59327 (при этом у всех простых чисел L = Lmin = 2, то есть налицо мощная флуктуация параметра L у чисел отрезка);
7). Нормальный размер (Lн ~ ?) кванта пространства (который у большинства квантов пространства указанного отрезка), который явно меньше среднего размера (Lср). См. пункт 1). где Тн ~ 2^lnlnN.
07.12.2024, Санкт-Петербург
© А. В. Исаев, 2024

[ert]

В конце 60 и начале 70 г. прошлого века было модным трындеть, что микромир адекватен макромиру. Понятное дело, чуть-чуть  ошиблись. Всё равно, что чуть-чудь опоздать на поезд, или забеременеть. Но как быть с утверждением, что черная дыра это только пространство ума не приложу, как и считать вселенную квантами... Считали бы бациллами. Их меньше поместится.
Хотя арифметика у Вас продвинута. Есть на этом форуме горе арифметик. Он до 4 (квадра) считает. Его полнейшая дихотомия. Вы до 13 и на том спасибо!

[serg_upstart]

То есть наблюдаемая Вселенная – это внутренность чёрной дыры, а данная чёрная дыра, в свою очередь, находится внутри некоей ещё бОльшей вселенной, или метавселенной (мультивселенной), где много самых разных чёрных дыр (иных вселенных).

Именно так. Наша Вселенная это ЧД, потому что на ее границах скорость света равна нулю. А другие вселенные появляются и исчезают в бесконечной и вечной Мультивселенной в несчетном количестве полном  соответствии с ПНГ.

[Александр Исаев]

В конце 60 и начале 70 г. прошлого века было модным трындеть, что микромир адекватен макромиру. Понятное дело, чуть-чуть  ошиблись. Всё равно, что чуть-чудь опоздать на поезд, или забеременеть. Но как быть с утверждением, что черная дыра это только пространство ума не приложу, как и считать вселенную квантами... Считали бы бациллами. Их меньше поместится.
Хотя арифметика у Вас продвинута. Есть на этом форуме горе арифметик. Он до 4 (квадра) считает. Его полнейшая дихотомия. Вы до 13 и на том спасибо!

Вы не видите разницу между "пространство" и "пространство-время". Только пространство-время и есть внутренность чёрной дыры (и в нашей Вселенной, о чём пишу в статье) – так говорят физики-теоретики, которым я верю, а вот вам почему-то – нет (слишком много "юморите", даже не вникая в текст статьи – Вам, похоже, и так сразу ВСЁ "понятно"). В рамках мой числовой МОДЕЛИ (числофизики) квант пространства случайным образом меняет свой размер (мощно флуктуирует, символизируя "пену" пространства-времени – как у физиков). Главное – это что выдает такая модель (да хоть и с бациллами). А где можно ознакомиться с Вашей моделью?

[ert]

Вы не видите разницу между "пространство" и "пространство-время". Только пространство-время и есть внутренность чёрной дыры (и в нашей Вселенной, о чём пишу в статье) – так говорят физики-теоретики, которым я верю, а вот вам почему-то – нет (слишком много "юморите", даже не вникая в текст статьи – Вам, похоже, и так сразу ВСЁ "понятно"). В рамках мой числовой МОДЕЛИ (числофизики) квант пространства случайным образом меняет свой размер (мощно флуктуирует, символизируя "пену" пространства-времени – как у физиков). Главное – это что выдает такая модель (да хоть и с бациллами). А где можно ознакомиться с Вашей моделью?

Для примера, черные дыры, которые породили недавно обнаруженные гравитационные волны, имели диаметр около 200 километров. Исходя из этого показателя, черная дыра обладает массой 21 миллиард солнечных масс, что чуть ниже максимальных предполагаемых ранее значений.
Масса чёрной дыры в центре нашей галактики Млечный Путь составляет примерно 4 млн. масс Солнца.
gismeteo.ru
Если считаете, что в 200 км. помещается галактика, то флаг Вам в руки...

[Александр Исаев]

Для примера, черные дыры, которые породили недавно обнаруженные гравитационные волны, имели диаметр около 200 километров. Исходя из этого показателя, черная дыра обладает массой 21 миллиард солнечных масс, что чуть ниже максимальных предполагаемых ранее значений.
Масса чёрной дыры в центре нашей галактики Млечный Путь составляет примерно 4 млн. масс Солнца.
gismeteo.ru
Если считаете, что в 200 км. помещается галактика, то флаг Вам в руки...

В гипотезе физиков о том, что (всякая?) вселенная – это внутренность чёрной дыры не говорится о размерах чёрных дыр и их вселенных (я об этом не нашел у физиков). Однако из законов мира чисел (о чём написано в моей статье, см. про метачисла M ~ e^P) следует, что в чёрных дырах нашей Вселенной могут быть только вселенные, которые существенно меньше нашей (или копии нашей ранней Вселенной). А вот в колоссальной Метавселенной (где множество чёрных дыр и в одной из них – наша Вселенная) – может быть много копий нашей Вселенной (в чёрных дырах Метавселенной) и даже таких вселенных, которые являются будущим нашей Вселенной.

[ert]

В гипотезе физиков о том, что (всякая?) вселенная – это внутренность чёрной дыры не говорится о размерах чёрных дыр и их вселенных (я об этом не нашел у физиков). Однако из законов мира чисел (о чём написано в моей статье, см. про метачисла M ~ e^P) следует, что в чёрных дырах нашей Вселенной могут быть только вселенные, которые существенно меньше нашей (или копии нашей ранней Вселенной). А вот в колоссальной Метавселенной (где множество чёрных дыр и в одной из них – наша Вселенная) – может быть много копий нашей Вселенной (в чёрных дырах Метавселенной) и даже таких вселенных, которые являются будущим нашей Вселенной.

На заре туманной юности слыхивал об идентичности микро и макро миров. Впечатление, что у Вас проблема с сохранением заначки.

[Александр Исаев]

Основная проблема теории струн заключается в том, что в ней слишком много всех возможных версий Вселенных. Теория струн предсказывает не одну, а от 10^100 до 10^500 версий существования пространства-времени, точнее говоря, версий так называемых ложных вакуумов. Такое количество ложных вакуумов (проблема ландшафта теории струн) объясняется свободой выбора пространств Калаби-Яу, отвечающих за компактификацию дополнительных измерений в теории струн. По мнению критиков теории струн (например, Ли Смолина и Дэвида Гросса), проблема ландшафта выводит теорию струн из рамок научности, так как она становится нефальсифицируемой: каждому ложному вакууму соответствует своя низкоэнергетическая – наблюдаемая – физика (до 10^500 разных физик!), а выбор среди них варианта (нашей физики), т.е. совпадающего с известной Стандартной моделью и с наблюдаемым значением космологической постоянной (Λ, см. в конце данной статьи п. 8), вероятно, не может быть проведён более эффективно, чем полным перебором всех имеющихся (до 10^500) возможностей, что сейчас представляется нереализуемым.
Если дальнейшие теоретические разработки в этой области приведут ученых к выделению единственной версии пространства-времени, удовлетворяющей всем требованиям для дополнительных измерений, это станет очень весомым аргументом в пользу истинности теории струн. Ниже приводятся краткие сведения из теории струн (в основном из мирового бестселлера Брайана Грина «Элегантная Вселенная...», 1999 г.). Что позволяет читателю лучше понять выше сказанное, а также понять исследования мира натуральных чисел в рамках числофизики (предыдущие и последующие статьи автора).
Итак, в 1919 г. малоизвестный немецкий математик Т. Калуца (1885 – 1954) в письме к знаменитому физику Альберту Эйнштейну высказал необычную мысль: во Вселенной может быть более 3-х пространственных измерений (которые нам хорошо известны, например, это длина, ширина и высота нашей комнаты, а также время). А в 1926 г. шведский физик О. Клейн (1894 – 1977) уточнил эту мысль: пространственные измерения могут быть двух видов – протяженными и свернутыми (доступными и недоступными) для нашего наблюдения. Расчеты Клейна показали, что свернутое (дополнительное циклическое) измерение существует в каждой точке пространства. Эту гипотезу стали называть теорий Калуцы-Клейна.
Дополнительная, пятая координата является компактной (её значения лежат на окружности) и имеет размер сопоставимый с планковской длиной (порядка 10^-35 метра). Поэтому для макроскопического наблюдателя (для человека) пятая координата не заметна, т.е. все измеряемые нами физические величины не зависят от её значения. Кроме того, дополнительные измерения (ДИ) оказывают влияние преимущественно на гравитационное взаимодействие (ГРВ, которое самое слабое), поэтому, будь ДИ величиной, скажем, даже в 1 мм, их вполне могли бы «просмотреть» в экспериментах (ускорители не реагируют на ГРВ). Таким образом, могут быть и «крупные» ДИ, пока никем невидимые.
Многочисленные ДИ с самой причудливой геометрией свернуты (туго скручены) в крохотные петли (кольца), спрятанные в ткани мироздания (в складчатой структуре космического пространства). Даже если ДИ всегда будут оставаться в свернутом состоянии и будут малы, то сам факт их существования ведет к глубоким последствиям. Так, добавив всего лишь одно ДИ, Калуца объединил общую теорию относительности (ОТО) с максвеловской теорией электромагнитного поля (даже Эйнштейн оценил это только спустя более двух лет!).
Калуца явно опередил свое время, и только с середины 1970-х гг. начались интенсивные разработки теорий высших размерностей со многими ДИ. Поскольку до сих пор ДИ не обнаружены, то считают, что размеры всех возможных ДИ меньше аттометра (10^-18 метра – предельная «глубина», доступная современной науке и технике). Теории, содержащие гравитацию, ДИ и суперсимметрию называют многомерной супергравитацией. Причем в многомерную формулировку труднее всего включить такое понятие как киральность. Ещё в рамках стандартной модели (СМ) было установлено, что наша Вселенная (её законы) не обладает полной симметрией левого и правого (в части слабого взаимодействия), т.е. Вселенная является киральной. Поэтому зеркальные аналоги некоторых процессов, определяемых слабым взаимодействием, не могут существовать в нашем мире, даже если исходные процессы существуют.
Примечательно, что теория струн просто требует, чтобы Вселенная имела ДИ. В середине 1990-х гг. замечательный американский физик-теоретик Эдвард Виттен (род. 1951) доказал, что пространственных измерений должно быть 10. Однако до сих пор никто не знает, почему именно 7 их них – это ДИ (помимо привычных нам трех пространственных измерений и одного временного). Также не известно, почему у времени нет ни одного ДИ.
Поскольку петли струн колеблются во всех 10 пространственных измерениях, то форма, в которую свернуты пространственные измерения, и форма их взаимного переплетения, сильно влияют и строго ограничивают возможные моды резонансных колебаний струн. То есть геометрия ДИ определяет массу и заряды частиц в обычном 3-х мерном пространстве. Уравнения, следующие из теории струн, существенно ограничивают геометрическую форму ДИ. В 1984 г. было доказано, что этим условиям удовлетворяет один конкретный класс шестимерных геометрических объектов – пространств Калаби-Яу (ПКЯ) или, иначе говоря, многообразий Калаби-Яу. Их математическое описание довольно сложное и изощренное, оно было получено Э. Калаби (1957 г.) и Ш.Т. Яу (1977г.) вне всякой связи с физикой (и теорией струн).
По данным на 2023 год, известно более 470 миллионов (4,7∙10^8) трёхмерных пространств Калаби-Яу (ПКЯ), которые удовлетворяют требованиям к ДИ, вытекающим из теории струн. На рис.1 показан всего лишь один из возможных видов ПКЯ (и его изображение имеет существенные искажения, т.к. шестимерное пространство трудно представить на двумерном листе бумаги). И пока не ясно, как определить из уравнений теории струн, какое из ПКЯ определяет вид ДИ. Нерешенной проблемой остается даже поиск принципа выбора ПКЯ. Дело в том, что математический аппарат теории струн чудовищно сложен и настолько, что физики способны выполнить только приближенные вычисления в рамках формализма – теории возмущений. В ней все возможные ПКЯ выглядят равноправными; ни одно из них не выделяется уравнениями.
Понятие о ПКЯ позволяет получить ответ на один из сокровенных вопросов физики: с чем связано существование семейств фундаментальных частиц (ФЧ) и почему семейств именно три? До теории струн ответа на это вопрос не было, а ответ теории струн состоит в следующем. Типичное ПКЯ содержит отверстия (как в бублике), они могут быть самых разных типов (в том числе в нескольких измерениях). С каждым отверстием связано семейство колебаний с минимальной энергией. Если свернутое ПКЯ имеет три отверстия, мы обнаружим три семейства ФЧ. То есть три семейства – это число отверстий в геометрической форме, которую образуют ДИ. Но число отверстий в каждом из известных ПКЯ может доходить до 3, 4, 5, ..., 480, а какое ПКЯ выбрать – пока неизвестно (так, теория струн предсказывает существование 4-х семейств ФЧ, в каждом из которых по 27 ФЧ). Более того, скажем, три отверстия могут плавно изменять свою форму опять же через бесконечное число промежуточных форм ПКЯ.
Массы ФЧ в каждом семействе зависят от того, как пересекаются и накладываются друг на друга границы различных многомерных отверстий в ПКЯ. Однако это также требует знания конкретного вида ПКЯ. Перебрать все альтернативы 470 миллионов ПКЯ невозможно. Однако физики ещё до 2000 года сгруппировали все многообразия в десятки тысяч групп ПКЯ, которые могут быть преобразованы друг в друга путем плавных деформаций, и учитывали такие группы как одно ПКЯ. И уже это небольшое число (групп) ПКЯ дает физическую картину, которая на качественном уровне близка к реальному миру.
Перечислим основные предсказания теории струн (ТС), которые можно попытаться проверить в эксперименте:
1). У каждой известной частицы имеется суперпартнер (мы можем предсказать для них константы взаимодействия, но не массы).
2). В некоторых ПКЯ могут быть частицы с дробным зарядом 1/5, 1/11, 1/13, 1/53 (в единицах заряда электрона, в стандартной модели могут быть только 1/3, 2/3, – 0, +1, –1). Масса таких частиц, весьма вероятно, близка к планковской массе.
3). Макроскопическую струну можно... увидеть в телескоп.
4). У нейтрино – ненулевая масса (в 2002 г. она была установлена, и оказалась крайне малой).
5). Возможны распад протона, а также превращения и распады некоторых комбинаций кварков (всё это стандартная модель запрещает).
6). Ряд ПКЯ допускают новые взаимодействия, поля которых отличаются слабой интенсивностью и большим дальнодействием.
7). ТС предлагает ряд кандидатов на роль тёмной материи.
8). ТС может объяснить огромное расхождение по Λ-члену? Это расхождение (почти на 120 порядков, что некоторые авторы называют «худшим теоретическим предсказанием в истории физики») составляет отдельную проблему, именуемую «проблемой космологической постоянной» (или проблемой лямбда-члена, где Λ ≈ 1/10^52 метр^-2 ≈ 1/10^122 планковская длина^-2). Всё дело в том, что у физиков нет теории, способной однозначно ответить на вопрос: почему космологическая постоянная (Λ) так мала?
Любопытно, что законы мира натуральных чисел (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,...), возможно, позволяют объясняют эту проблему Λ (см. также у автора статью «Элементарные ячейки пространства...» от 06.01.25). Если совсем коротко, то это выглядит так. Будем полагать (в рамках числофизики), что нашему «сегодня» (при возрасте Вселенной около 13,8 млрд лет) соответствуют, например, первые K ≈ 10^122 простых чисел, где K – это показания счётчика времени, а также количество элементарных ячеек пространства (ЭЯП) дискретного пространства-времени (которое расширяется со средней скоростью Vср ~ lnK). При этом среднее (теоретическое) ускорение для первых ЭЯП (в количестве K) будет таким: Аср ~ 1/K, а вот реальные K ускорений (А) могут оказаться (случайным, непредсказуемым образом) любыми целыми чётными числами из диапазона от А = 0 до А = Amax ≈ ± (lnK)^2. То есть для модуля реальных ускорений получаем такой ряд: |A| = 0, 2, 4, 6, 8, ... – чётные числа вплоть до Amax (и чем ближе к Amax, тем чаще будут пропуски некоторых чётных чисел). Значит, модуль наименьшего отношения (расхождения) А/Аср будет равен либо нулю, либо примерно такому значению 2∙K. Что в нашем примере и в наше «сегодня» легко даёт нам пресловутое «расхождение» на 122 порядка (наипростейшее объяснение «проблемы космологической постоянной» в физике?).

18.01.2025, Санкт-Петербург
© А. В. Исаев, 2025

[Candidoff]

https://medwinpublishers.com/OAJA/article/10.23880/oaja-16000157/abstract

Предлагаю полюбопытствовать.

[ert]

https://medwinpublishers.com/OAJA/article/10.23880/oaja-16000157/abstract

Предлагаю полюбопытствовать.

Как хорошо сказано, что вселенная похожа на кастрюлю с кипящей водой. Скорее напоминает это;

[Candidoff]

Как хорошо сказано, что вселенная похожа на кастрюлю с кипящей водой. Скорее напоминает это;

Кастрюля - это модель. Из этой модели извлекается множественность очагов генерации подобно тому, что сейчас называют big bang.

[ert]

Кастрюля - это модель. Из этой модели извлекается множественность очагов генерации подобно тому, что сейчас называют big bang.

В итоге удалось уточнить массу черной дыры, которая составила (4,297±0,012)×10⁶ масс Солнца, и расстояние до нее — 8277±9 парсек. Размером 47 км.
nplus1.ru
В таких жутких условиях мы живём и смеем мечтать о вакууме.

[Candidoff]

Я тему не поддерживаю, про черную дыру.
Из модели кастрюли можно извлечь ещё то, что при кипении в ней образуется движуха.
Так вот эта движуха и есть модель того, что щас называют расширением Вселенной, эффект расширения создаёт  некая динамика материи.

[Candidoff]

Есть ещё один момент.
Человек написал статью. (Кот Базилио:"Буратино, ты - Человек").
Повергают критике, сначала редакторы - противоречит эпштейну.... Потом ertы и пр.
Вопрос- а, почему бы всем критикам не обратить свой пыл на эпштейновскую "теорию"???
Какое-то крывое просрансво, какие-то сплющенные близнецы, сжатие по оси Х, просранво-время, подмена размерностей, предсказительная сила......- сплошной бред.  Так ведь это ж гений выдал, да, гению можно.